吸湿排汗纤维及其产品开发简述

吸湿排汗纤维及其产品开发简述2009-11-17 来源: 印染在线点击次数：1778

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全国染整新技术应用推广协作网杨栋梁

一、吸湿排汗纤维的吸水和放水性能

纤维的吸湿排汗性能取决于其化学组成和物理结构形态。从皮肤表面蒸发的气态水分首先被纤维材料吸收 (即吸湿，然后经由材料表面放湿；而皮肤表面的液态水分由纤维内部的孔洞 (毛细管、微孔、沟槽，以及纤维之间的空隙所产生的毛细效应使水分在材料间表面的吸附、扩散和蒸发(即放湿。两种作用的结果导致发生了水分迁移，前一种作用主要与纤维大分子的化学组成有关，后一种作用则与纤维的物理结构形态有关。

吸湿排汗纤维一般具有较高的比表面积，表面有众多的微孔或沟槽，其截面一般为特殊的异形状，利用毛细管效应，使纤维能迅速吸收皮肤表面湿气与汗水，通过扩散、传递到外层蒸发。

(1)纤维的吸水性

吸湿排汗纤维具有吸水性的特征，是纤维表面有许多内外沟通的微孔或原纤维间隙和表面沟槽，使得水分容易进入纤维间。同时，沿着纤维轴方向不少管状的沟槽或毛细管，为水分的迁移提供通道，因此纤维有良好的吸水性。吸水之后也不出现像棉那样因吸水而膨润的现象，吸湿排汗纤维的导湿性能可从图l的比较中体现

图l吸湿排汗纤维(Coo1plus)与棉、涤纶和尼龙的水扩散性比较

(2)纤维的干燥性

聚酯纤维间的水分主要依靠大量的微孔毛细管引力被纤维握持，或者机械地保持在纤维间的毛细管中，在正常环境温度下水分容易输送到纤维表面而挥发掉，吸湿排汗纤维的快干性能可如图2的比较体现。

二、吸湿排汗涤纶的生产方法简介

由于涤纶纤维是一种结晶性很高的纤维，分子主链中没有亲水性基团，因此呈疏水性，吸湿排汗很差，以致应用受到了限制，服装穿着透湿性差，有闷热感，又有静电易于积累引起的种种麻烦。纵观吸湿排汗涤纶纤维的研究开发，主要是通过物理和化学改性，或两者结合方法实施。

(1)特殊异形纤维

由改变喷丝孔形状是提高纤维导湿性是简单、直观和行之有效的方法。主要在异形纤维的纵向产生许多微细的沟槽，纤维通过这些沟槽的芯吸效应起到吸湿排汗的作用，如图3所示。

美国杜邦公司生产的"Coolmax"涤纶纤维，其截面为独特的扁十字形，纤维表面纵向成四个槽，其表面积比常规圆形截面大20%，故排汗功能优于常规涤纶纤维。

(2)聚合物共混或复合纺丝

将含亲水基的聚合物与涤纶切片共混纺丝，同时用特殊设计的异形喷丝板生产吸湿排汗纤维。

将涤纶切片和亲水性聚合物，用纺皮芯复合的异形的吸湿排汗纤维。通常将亲水性聚合物为复合纤维的芯层，而涤纶为皮层。亲水性聚合物一般是聚醚改性聚酯和/或亲水性改性的聚酰胺。两种组分分别发挥吸湿和导湿作用，这样的复合纤维有吸湿、导湿的作用，达到吸湿排汗的功效。

(3)接技共聚

通过接技共聚方法，在大分子结构内引入亲水基团，以增加纤维吸湿排汗功能。通常是引入羧基、酰胺基、羟基和氨基等，增加对水分子亲和性。在原料改性的同时，还要有适当的纺丝工艺，使纤维具有多孔结构和更大的比表面积等。

日本东洋纺开发的会呼吸的涤纶织物"Ekslive"，它是通过将聚丙烯酸酯粉末 (称谓神秘粉末)，与涤纶混合纺丝获得吸湿排汗功能，通过吸湿排除热量，改善涤纶织物的饱和吸水性，据称2002年销售额20亿日元约400万米，产品 60%为机织布，35%为针织布。而Komatsu Serien公司将蚕丝化合物接枝在涤纶纤维上，产生吸水排汗涤纶纤维。

从目前吸湿排汗涤纶纤维工业化情况看来，主要是利用物理方法，纺"+"、"Y"和"T"三种异形纤维，在其表面还有数量不等的微细沟槽，以利加强导湿排汗功能。

三、吸湿排汗纺织品的开发与应用前景

早在 1982年初，日本帝人公司就开始研究吸水性涤纶纤维，其研制的中空、微多孔纤维在1986年申请了专利。1986年美国杜邦公司首次推出名为"Coo1max"的吸湿排汗涤纶纤维，由它制成的衣料，洗后30分钟几乎已完全(98%)干燥，夏季穿着能保持皮肤干爽。1999年杜邦公司结合研发的低药剂量用快干特性的专利技术，推出升级换代Coolmax Alta系列布料。

与此同时，台湾省一些纤维生产厂商也相继投入了吸湿排汗涤纶纤维的开发以及其相关吸湿排汗功能的产品开发。

兹将己知吸湿排汗聚酯纤维的生产厂与商品名称列表如表1所示。

表 l

当前吸湿排汗聚酯纤维品种己形成功能性系列化，今以台湾省中兴纺织生产的Coolplus"产品为例，其系列商品如下:

Coolplus吸湿排汗纤维

CoolplusⅡ吸湿排汗抗起毛起球

Coolplus Skintect吸湿排汗抗紫外线

Coolplus Freshplus吸湿排汗抗菌防臭

Coolplus Whileplus吸湿排汗超自

Coolplus Micro 吸湿排汗细旦

Coolplus CD 吸湿排汗双色调

Coolplus Black 吸湿排汗黑色

Coolplus XO 吸湿排汗异型异纤度

其中CooIplusⅡ又有POY长丝(115D/48F、210D/96F)、变形丝

PTY(75d/48F、I50D/96F)、短纤 (1.4d/38mm)和20支(短纤纯纺)30支

(T/C)、40支(CVC)纱等品种。

目前，吸湿排汗聚酯织物主要用于运动服、休闲服、内衣、外套、袜类、手套、胸罩、护膝、帽子、毛巾等方面，据称也可用于土工布等方面，应用前景阔广。又报导说，于2002年开始加拿大国防军己采用杜邦公司Coolmax作为士兵的保暖内衣原料。

有消息称，如美国的"Nike"、欧洲的"Puma"和日本的"Uniqlo"和"Daiwabo"等著名运动服生产商，对吸湿排汗纤维已表示出浓厚的兴趣。据称，1999年在奥地利Dorubim召开的国际人造纤维会议报导中指出1997年美国运动服市场销售达550多亿美元，欧洲为350多亿美元，日本为120多亿美元，其它地区总和约为120多亿美元的市场消