吸湿排汗纤维及其作用原理研究

吸湿排汗纤维及其作用原理研究

翟 涵1,徐小丽1,王 其1,薛 斌2

(1.东华大学纺织面料技术教育部重点实验室,上海200051; 2.仪征化纤股份有限公司,江苏仪征211900)

摘 要:通过对异型吸湿排汗纤维结构、作用机理的分析,及对纱线、织物的吸湿排汗性能、耐洗涤性能和其他物理机械性能的对比实验测试分析,肯定了国产Coolbst纤维及其织物的吸湿排汗功能。

关键词:高导湿纤维;Coolbst纤维;导水机理

中图分类号:T Q342.86;T S102.528.3 文献标识码:A 文章编号:1001 2044(2004)02 0006 02

Adsorption sweat volatility fiber and study on its functional mechanism

ZHAI Han1,XU Xiao li1,WANG Qi1;XUE Bin2

(1.T he Key L ab of T extile Science&T echnolo gy,M inistry of Education,Donghua U niversity,Shang hai200051,China)

(2.Y izheng Chemical F ibre Co.,Ltd.,Y izheng,211900,China)

Abstract:T hroug h the analysis on the structure of profiled adsorption sweat volatility fiber and its functional mechanism and based on t est and compar ison of many characteristics such as absor bent quality,sw eat volatility,washing resistance and other physicomechanical property in the fo rm of yar n and fabic,the absorbent quality and sweat volatility of China made Coolbst fiber and fabr ic are confir med.

Key words:adsorptio n sw eat volatility fiber;Coolbst fiber;mechanism of water permeability

1 服装的舒适性

纯棉制品以其优良的吸湿透气性带给人们良好的舒适感,但抗皱保形性和导水性差,干燥慢。传统化纤则相反,有良好的保形性但吸湿透气性普遍较差。两者的结合在一定程度上虽可以相互弥补,但效果有限。因此具有导湿快干功能的纤维及面料有着广阔的发展前景。

服装的舒适性包括:热湿舒适性、接触舒适性、压感舒适性[1]。本文仅从服装的热湿舒适性,主要是从人体湿度调节(湿气传递)的角度进行分析。

2 水气传递的基本原理

人体循环、运动产生能量,而体内过度的能量是通过热能和湿气经皮肤向体外散发的。在温湿度适宜的环境中,人体在静态条件下,过度能量释放和周围环境的吸纳达到平衡,皮肤水蒸气散发或水蒸气压很小,穿着纯棉或涤纶织物没有显著的舒适性差异。而当人体大量出汗或周围环境温度高、湿度大时则不然,通常织物覆盖下的皮肤表面的湿度由于织物不同会影响到散发速度,在湿度很高时就会影响皮肤正常呼吸,从而使人感到闷热憋气,使人难受。作为皮肤呼吸传递的媒介,服装面料尤其是贴身织物理应起保温导湿、调节体温的重要作用。因此,作为服装热湿舒适性的吸湿、透湿、放湿性能已成为衡量织物好坏的重要因素。

一般来说服装材料中纤维的亲水基团多,纤维的吸水率就高;纤维与空气接触的面积越大,纤维的放湿速度也快,干爽舒适性就好。同样,纱线中孔隙多,气流通道顺畅,水气传递也快,干爽舒适性就好。

根据水气传递原理[2,3],影响纱线液态水流量q的计算式:

收稿日期:2003-06-04;修回日期:2003-10-28

作者简介:翟涵(1960-),男,上海市人,东华大学副教授,研究主攻方向为纺织加工技术及面料开发。

q=

6.7960 10-3d3 cos co n(3n-2)

!L

式中的影响因素包括:液气界面张力 、液体粘度!、液体/材料接触角 、纤维截面形状和直径d、纤维根数n、纱线加捻角和纱线长度L。最重要因素是 、d、。

以往制造舒适性面料多以棉等亲水性纤维原料为主,主要是利用此类纤维的吸水性吸去皮肤上的汗水。但吸足汗水而湿透的内衣织物由于不能及时向空气传递散发,此时就会粘附在皮肤上使人不舒服。而用现代导湿性纤维做成的织物,能把皮肤上的汗水迅速从织物内层引导到织物外表,并散发到空气中去,从而保持贴身层始终处于干爽状态,使人体感觉舒适。

3 吸湿排汗纤维的作用及其产品

导湿快干面料开发研究主要可从两个方面着手:(1)发展特种功能性纤维,使纤维和纤维集合体具有较强的导湿毛细效应;(2)通过开发特种组织结构的织物来达到导湿快干效果。本文主要对特种纤维!!!吸湿排汗长丝和短纤的作用原理进行阐述分析。

3.1 纱线导湿原理及实验

近年来,为了增强纤维导湿效应,世界各大化纤公司都先后开发了具有导湿效果的新型纤维,主要是通过改变纤维截面形态,在纤维纵表面形成沟槽,利用这种沟槽来增强织物中的毛细管效应。如:杜邦(Dupont)公司的Coolmax(十字型加微细沟槽带侧向微孔)、日本东洋纺的T r iactor(Y型截面沟槽)、我国台湾省的Coolplus(十字型截面沟槽)和仪征化纤股份有限公司的Coo lbst(H型截面沟槽)等均属这类导湿快干纤维。截面形态如图1、2、3所示。

对50cm长的16.5tex/34f吸湿排汗长丝作加捻和毛细效应实验,结果见表1。

对不同捻度的28tex吸湿排汗短纤(1.56dtex 38mm)纱线进行芯吸速率实验,结果见表2。

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上海纺织科技纤 维2004年4月∀第32卷∀第2期