吸濕快干纖維的研究和開發(fā)現(xiàn)狀

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        [論文關(guān)鍵詞]吸濕快干 纖維改性 產(chǎn)品現(xiàn)狀

　　[論文摘 要]吸濕快干纖維及其織物因服用的舒適性倍受消費(fèi)者青睞。文章綜述了對纖維導(dǎo)濕性能的表征方法、各種物理改性和化學(xué)改性方法的制備原理，介紹了國際國內(nèi)新近推出的吸濕快干纖維與面料。

　　引言

　　純棉制品以其優(yōu)良的吸濕透氣性帶給人們良好的舒適感， 但因其保水率較高，導(dǎo)濕性能較差，應(yīng)用范圍也受到了制約。傳統(tǒng)聚酯纖維則相反，由于其疏水特性而使它在對吸濕性或吸水性要求較高的領(lǐng)域中的應(yīng)用受到了限制[1]。因此，同時(shí)具有吸濕、快干特性的纖維及面料有著廣闊的發(fā)展前景。

　　一、研究現(xiàn)狀

　　(一)機(jī)理

　　傳統(tǒng)舒適性面料多以棉等親水性纖維原料為主，此類纖維的吸水迅速，但濕透的織物不能及時(shí)向空氣傳遞散發(fā)熱濕，使人不舒服。而用現(xiàn)代吸濕快干性聚酯纖維做成的織物，能把皮膚上的汗水迅速從織物內(nèi)層引導(dǎo)到織物外表，并散發(fā)到空氣中去，從而保持貼身層始終處于干爽狀態(tài)，使人體感覺舒適[2]。

　　(二)表征方法[3]

　　1.毛細(xì)管效應(yīng)或垂直芯吸法

　　毛細(xì)管效應(yīng)是最常用也是最直觀的一種方法，可以表現(xiàn)織物吸汗能力及擴(kuò)散能力。測試方法參照ZB W04 019-90紡織品毛細(xì)效應(yīng)試驗(yàn)方法進(jìn)行，在YG(B)871型毛細(xì)管效應(yīng)儀上測定，記錄30 min后水在織物條上的爬升高度。

　　2.透濕率

　　這是衡量織物兩面存在水蒸汽壓力差時(shí)織物透通水汽的性能。測試方法是在透濕杯內(nèi)裝蒸餾水，杯口覆蓋試樣，整體置入干燥器內(nèi)，干燥器處于規(guī)定的溫度條件下((38士0.5)℃)。試樣兩側(cè)保持恒定水蒸汽壓差時(shí)，在適當(dāng)時(shí)間間隔下稱取透濕杯的質(zhì)量。當(dāng)質(zhì)量下降與時(shí)間間隔成正比時(shí)，從質(zhì)量下降量測定透濕率，即MVT=(A2-A1)/S·t，其中A1為試驗(yàn)1h后稱得的加蓋透濕杯質(zhì)量(g);A2為繼續(xù)試驗(yàn)2h后稱得的加蓋透濕杯質(zhì)量(g);S為試樣的透濕面積(m2);t為兩次稱重間隔時(shí)間 (h)。

　　3.帶液率

　　這是衡量織物吸水能力的方法，測試時(shí)被測織物試樣在60℃烘箱中烘10h后稱取質(zhì)量(W0 )，然后將織物試樣在蒸餾水中浸泡3h，取出后脫水2 min再稱重(W1)，則帶液率(I)為：I=( W1一W0)/W0×100%

　　4.干燥速率

　　將測定過帶液率的織物試樣在37℃的烘箱內(nèi)烘5 min，再稱量(W2)，則干燥速率(V干燥)為：V干燥=(W1一W2)/( W1一W0) × 100%

　　二、制作方法

　　通過對聚酯、聚酰胺、聚丙烯等化纖進(jìn)行改性，以實(shí)現(xiàn)纖維吸濕性能與導(dǎo)濕性能的有機(jī)結(jié)合。這些方法大致包括物理改性和化學(xué)改性以及二者的結(jié)合。

　　(一)物理改性法

　　1.異形截面法

　　具有吸濕快干功能的纖維，一般都要有高的比表面積，其纖維的截面必須具有溝槽，利用這些溝槽，織造時(shí)纖維和纖維之間形成通道，通過這些溝槽的芯吸效應(yīng)起到吸濕快干的功效。

　　2.多孔中空截面法

　　多孔中空截面纖維就是從纖維表面到中空部分有許多貫通的細(xì)孔的中空纖維，具有優(yōu)良的導(dǎo)濕排汗功能。其生產(chǎn)工藝是，先與特殊的微孔形成劑共混，然后再將其溶出。

　　3.雙組分復(fù)合共紡法

　　借助共軛熔融紡絲技術(shù)，將2種聚合物分別通過2臺(tái)螺桿擠壓機(jī)連續(xù)熔融擠出，經(jīng)過各自的熔體管道，并經(jīng)過量泵定量輸入紡絲組件，在組件內(nèi)適當(dāng)部位2組分以一定方式復(fù)合，從同一塊噴絲板噴出后經(jīng)卷繞成型，最終得到截面為星形、橘瓣形、米字形結(jié)構(gòu)，單絲纖度小于0.3dtex的裂片型復(fù)合超細(xì)纖維或單絲纖維小于0.08dtex的海島型復(fù)合超細(xì)纖維。

　　4.纖維細(xì)旦化法

　　細(xì)旦纖維織制的織物表面立起的細(xì)纖維形成無數(shù)個(gè)微細(xì)的凹凸結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于無數(shù)個(gè)毛細(xì)管，因此織物毛細(xì)芯吸效應(yīng)明顯增加，能起到傳遞水分子的作用，大大改善織物的透氣性能和輸水導(dǎo)汗性能�，F(xiàn)在細(xì)旦導(dǎo)濕工藝主要用于丙綸織物。

　　(二)化學(xué)改性法

　　1.親水性化合物制備共熔結(jié)晶型聚合物

　　應(yīng)用親水性化合物制備聚乙二醇的共熔結(jié)晶型聚酯，是一個(gè)典型的例子。國外相關(guān)報(bào)道表明，為了使纖維表面親水化，通常使用親水性高分子覆蓋于纖維表面，但要求在洗滌時(shí)該親水性化合物不易脫落。

　　2.應(yīng)用第3單體合成具有親水性的共聚物共混紡絲

　　如以間苯二甲酸5磺酸鈉作為第3單體合成共聚酯，然后再與普通聚酯共混紡出中空纖維，然后對其織物進(jìn)行堿減量處理。由于共聚酯容易為堿液所水解，在纖維內(nèi)部形成許多與中空部連通的微孔，從而使之具有良好的吸水透濕性。

　　3.絲膠朊聚酯

　　用化學(xué)方法將真絲織物煮練中所抽提出的絲膠朊附著于聚酯纖維分子上。絲膠朊具有良好的吸濕性，而且與構(gòu)成人體皮膚的氨基酸的組成接近，因此使纖維更具有吸濕功能，并對皮膚無任何不良作用。

　　三、研發(fā)現(xiàn)狀

　　為提高服用的舒適性，美國、日本、韓國、中國臺(tái)灣等著名纖維公司相繼研究并推出具有吸濕排汗性能的聚酯纖維。此類產(chǎn)品都是通過纖維截面異形化來增加毛細(xì)管效應(yīng)，使織物由于纖維上或纖維間的毛細(xì)通道，產(chǎn)生芯吸作用而具有吸濕導(dǎo)濕性能[3]。

　　(一)國外研究發(fā)展情況[4]

　　美國的主要產(chǎn)品有：杜邦公司獨(dú)家研究開發(fā)的Coolmax功能性纖維面料，它通過異型截面形狀“十”字形和“CO”形來散濕快干;Optimer公司開發(fā)的Dri-Release高吸濕紗線，采用“微混法”，在棉纖維的紡紗過程中，紡入少量的特殊滌綸，把棉和滌綸的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮到最大限度來吸濕快干。

　　日本的主要產(chǎn)品有：東洋紡開發(fā)成功的CoolDry滌綸纖維面料，它通過Y形截面來散濕;尤尼契卡纖維公司(Unitika)推出的Hygra纖維，它是通過具有特殊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的吸水聚合物包覆錦綸的芯鞘型復(fù)合纖維來吸濕散熱。

　　韓國的主要產(chǎn)品有：曉星公司開發(fā)的Aerocool新型聚酯纖維，通過象“苜蓿草”的四葉子形的細(xì)微溝槽和孔洞來吸濕排汗;東國貿(mào)易株式會(huì)社研發(fā)的I-COOL系列纖維，也是通過異型截面的毛細(xì)管現(xiàn)象來吸濕排汗。

　　(二)國內(nèi)研究發(fā)展情況

　　國家紡織產(chǎn)品開發(fā)中心與泉州海天輕紡集團(tuán)聯(lián)合開發(fā)的CoolDry，通過具有特殊表面溝槽吸濕排汗功能;中國石化儀征化纖股份公司生產(chǎn)的Coolbst系列纖維，Coolbst“FCLS-75”通過物理改性和化學(xué)改性兩種方法來賦予其吸濕排汗功能、Coolbst差別化短纖采用了全新的纖維截面形狀來吸濕排汗;廣東順德金紡集團(tuán)與東華大學(xué)合作開發(fā)的Coolnice纖維，通過異形截面吸濕導(dǎo)汗;香港澳利華化纖有限公司與韓國公司合作，共同開發(fā)的“艾麗酷吸濕排汗紗”、臺(tái)灣中興紡織廠開發(fā)的Coolplus纖維。

　　四、結(jié)束語

　　目前導(dǎo)濕快干纖維的開發(fā)主要體現(xiàn)在Cool系列高科技聚酯纖維的開發(fā)上，該系列纖維主要是使用異形纖維表面積增大、毛細(xì)效果增強(qiáng)的機(jī)理進(jìn)行導(dǎo)濕的，國際大型的體育比賽中，新型的吸濕快干纖維已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，受到運(yùn)動(dòng)員的喜愛。可以預(yù)見，吸濕快干纖維及其面料的采用可以拓展中高端市場，提高紡織產(chǎn)品的市場定位，其經(jīng)濟(jì)效應(yīng)不可估量的。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]郭華，秦慶才，王國德，可吸濕排汗的新型聚酯纖維的研制[J]，聚酯工業(yè)，2006，3(3)：31-33

　　[2]翟涵，徐小麗，王其，薛斌，吸濕排汗纖維及其作用原理研究[J]，上海紡織科技2004，4：6-7

　　[3]胡盼盼，潘婉蓮，吳旭華，等，異形滌綸導(dǎo)濕性能研究[J]，合成纖維工業(yè)，2002，25(5)：15-17

　　[4]劉峻，纖維導(dǎo)濕改性的進(jìn)展及其新產(chǎn)品開發(fā)[J]，紡織導(dǎo)報(bào)2005，1：24-28

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