隨著人們生活水平的不斷提高，人們對穿著舒適性的要求也在不斷提高。如何能在不破壞滌綸纖維其他優(yōu)良特性的基礎(chǔ)上，改善滌綸的吸濕排汗特性，是目前諸多纖維研究者們和滌綸纖維生產(chǎn)廠家都在努力追求的目標(biāo)。吸濕排汗纖維因?yàn)榭烧{(diào)節(jié)衣服內(nèi)的氣候，呈現(xiàn)出表面粗糙的風(fēng)格，因而圍繞要求肌膚周圍的舒適性用途開展應(yīng)用開發(fā)的課題研究。 在開發(fā)吸濕性纖維方面，美國杜邦、韓國和日本帝人公司起步較早，并取得了相應(yīng)的專利。目前，臺灣的一些化纖廠商也都相繼開發(fā)出了各具特色的具有吸濕排汗功能的異形滌綸纖維。他們都是通過纖維截面異形化來增加毛細(xì)管作用，使織物由于纖維上或纖維間的毛細(xì)通道，產(chǎn)生芯吸作用而具有干爽導(dǎo)濕性能。芯吸作用愈大，導(dǎo)濕性能愈好。 滌綸纖維作為合成纖維中的三大主力纖維之一，因其優(yōu)良的物理和化學(xué)特性而被廣泛應(yīng)用于服裝面料以及其它非服裝領(lǐng)域。滌綸產(chǎn)品自問世以來，也曾以其懸垂性好、強(qiáng)度高而被下游用戶當(dāng)作主要紡織原料來織造各類紡織品。但由于它的疏水特性而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。對這一疏水性滌綸纖維賦予其吸濕性，可采用在聚合、紡絲階段與親水性組分共聚或共混的原絲改性方法，或?qū)幙椢镞M(jìn)行化學(xué)加工和物理加工的后整理改性方法。通過改性了的滌綸纖維織物就會具備了天然纖維吸濕性好，穿著舒適的優(yōu)點(diǎn)，也會徹底解決天然纖維因存在當(dāng)人體排汗量較大時，衣服會緊貼身體，令人感覺濕冷的缺點(diǎn)。 一：吸濕排汗機(jī)理 何謂“吸濕排汗”？此詞是指使不親水的織物同時具有吸水性和快干性，一般來說，無論是天然纖維或是合成纖維都很難兼具這兩種性能，但是吸濕排汗加工技術(shù)則可以做到這一點(diǎn)。因此，對于幾乎完全不吸水的聚酯纖維而言，吸濕排汗加工技術(shù)又賦予了它新的生命。 也就是說，吸濕排汗纖維是利用纖維表面微細(xì)溝槽所產(chǎn)生的毛細(xì)現(xiàn)象使汗水經(jīng)芯吸、擴(kuò)散、傳輸?shù)茸饔?，迅速遷移至織物的表面并發(fā)散，從而達(dá)到導(dǎo)濕快干的目的?？梢哉f，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)織物吸汗能力以及擴(kuò)散能力。其實(shí)，也有人將吸濕排汗纖維稱謂“可呼吸纖維”。其實(shí)，吸濕排汗纖維是著眼于吸濕、排汗特性和衣服內(nèi)的舒適性的功能纖維。關(guān)于吸濕、排汗性的賦予以前是以天然纖維和合成纖維的復(fù)合為主流，用途只在狹窄的范圍內(nèi)開展，現(xiàn)在則以中空截面纖維或異形截面纖維之類使纖維自身特殊化以及吸濕、排濕聚合物共混的加工方法為主流。 要知道，凡是具有吸濕排汗功能的纖維一般都具有高的比表面積，表面有眾多的微孔或溝槽，截面一般設(shè)計為特殊的異形狀，利用毛細(xì)管原理，使得纖維能夠快速的吸水、輸水、擴(kuò)散和揮發(fā)，能迅速吸收皮膚表面濕氣和汗水，并排放到外層蒸發(fā)。其織物比傳統(tǒng)的布料吸水率少14倍，比其它功能性布料更干爽——比純棉快干5倍，比尼龍快干2倍。因此，纖維結(jié)構(gòu)體（織物、針織物、不織布）的吸水是由于纖維間隙中的毛細(xì)管作用所產(chǎn)生的現(xiàn)象，對衣服的舒適性和衛(wèi)生性的產(chǎn)生起到很大作用，是實(shí)用上的重要性能。對于毛細(xì)管現(xiàn)象在平衡狀態(tài)下，毛細(xì)管直徑越小，達(dá)到水分平衡狀態(tài)所需要的時間越長，因此，吸水速度也成為現(xiàn)實(shí)的問題。目前，市面上的吸濕排汗織物可采用如下技術(shù)得到：異形斷面纖維、中空微多孔纖維、多層織物、親水劑涂布以及對纖維進(jìn)行表面改性等等。 二：吸濕排汗聚酯長絲的研制 吸濕排汗滌綸纖維的研究開發(fā)，主要是通過物理改性和化學(xué)改性兩種方法得以實(shí)施。 1、物理改性 可以通過改變噴絲板微孔的形狀，紡制具有表面溝槽的異形纖維；或采用與含有親水基團(tuán)的聚合物共混和復(fù)合共紡的方法，研制生產(chǎn)具有吸濕排汗性能的纖維。根據(jù)所有的國內(nèi)外相關(guān)資料報道：要獲得具有吸濕排汗功能的異形纖維，其纖維的截面必須具有溝槽，為此利用纖維截面的溝槽，使織造時纖維和纖維之間形成通道，以達(dá)到吸濕排汗的效果。對紡制的纖維進(jìn)行吸濕排汗性能比較后發(fā)現(xiàn)，研制的異形纖維吸濕排汗功能都有改善。 1.1 改變噴絲孔形狀 改變噴絲孔形狀對于提高纖維導(dǎo)濕性是簡單、直觀和行之有效的方法。導(dǎo)濕性提高主要是由于在異形纖維的縱向產(chǎn)生了許多溝槽，纖維通過這些溝槽的芯吸效應(yīng)起到吸濕排汗的功效。通過比較各異形纖維可以發(fā)現(xiàn)，纖維的吸濕功能不僅與異形度有關(guān)，還與溝槽的深度、溝槽的形狀有關(guān)。而不同異形截面的纖維在相同異形度時，導(dǎo)濕性能也不一樣。帶有較深且較窄溝槽的異形纖維導(dǎo)濕性能好。 目前，江蘇省儀征化纖股份公司滌綸五廠所開發(fā)的“FCLS—75”的Y形截面的FDY絲就是利用該方法所制成的。該纖維擁有比一般纖維多出20%的截面，其吸水性和吸濕性可與天然纖維相媲美。同時，還保持了纖維原有的優(yōu)良性質(zhì)，也是下游織造企業(yè)首選的制造夏季面料的特殊原料。 1.2 原料共混紡絲 采用含有親水基團(tuán)的聚合物與聚酯共混進(jìn)行紡絲，同時采用特殊設(shè)計的異形噴絲板，研制生產(chǎn)吸濕排汗纖維。利用磺酸鹽作為吸濕基團(tuán)生產(chǎn)改性聚酯進(jìn)行吸濕排汗纖維的生產(chǎn)。 1.3 雙組分復(fù)合共紡 將聚酯和其它親水性聚合物，用雙螺桿進(jìn)行復(fù)合共紡，研制具有皮芯復(fù)合形式的異形截面的新型吸濕排汗纖維，對其吸水性和外觀進(jìn)行改善。親水性材料作為芯層，常規(guī)聚酯作為皮層，兩種組分分別起親水吸濕和導(dǎo)濕的作用。 2、化學(xué)改性 可通過接枝共聚的方法，在大分子結(jié)構(gòu)內(nèi)引入親水基團(tuán)，從而增加纖維吸濕排汗性能。常采用引入羥基、酰胺基、羧基、氨基等。 三：賦予纖維吸濕排汗功能的具體開發(fā)實(shí)例 1、纖維截面形狀的變化 1.1 多孔中空截面纖維 由日本帝人公司開發(fā)銷售的多孔中空截面聚酯纖維屬于化纖表面到中空部分有許多貫通的細(xì)孔的聚酯中空纖維，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。該纖維以優(yōu)良的吸濕排汗功能和表面粗糙的風(fēng)格，用此纖維織造的織物深受消費(fèi)市場所接受，同時也成為長久熱銷的新材料。 1.2 吸水性纖維 吸水性纖維中著名的品種有德國拜耳公司開發(fā)的材料，它是芯鞘二層結(jié)構(gòu)。在芯部沿纖維軸方向并列許多細(xì)孔，鞘部中有許多導(dǎo)管使芯部與纖維表面相連接，被吸收的水份在芯部多孔質(zhì)中被有選擇地保留，纖維的表面則成為干燥的狀態(tài)。此后，日本的鐘紡、三菱人造絲等公司也相繼開發(fā)了類似的吸水性產(chǎn)品。一般情況下，在聚酯纖維中可制作出直徑0.01~3微米的大量微細(xì)孔，從而得到高吸水率品種。 2、纖維表面親水性膜層的形成 為了使纖維表面親水化，通常使用親水性高分子覆蓋于表面，但要求在洗滌時該親水性化合物不易脫落。尤其對滌綸纖維用的聚乙二醇的共熔結(jié)晶型聚酯是最出名的加工劑。 親水加工劑苯二甲酸的苯環(huán)部分與其相連接的酯鍵部分和聚酯纖維有完全相同的結(jié)構(gòu)。因此，在用這樣結(jié)構(gòu)的親水加工劑處理之后，在進(jìn)行加熱時，具有相同結(jié)構(gòu)的部分成為如同熔合的狀態(tài)，經(jīng)冷卻后，進(jìn)入聚酯纖維的結(jié)晶結(jié)構(gòu)之中而形成共熔結(jié)晶。通過共熔結(jié)晶而獲得耐久性，一般認(rèn)為由聚乙二醇鏈段而獲得親水性。 3、等離子體處理與親水性單體聚合 通過產(chǎn)官學(xué)的合作開發(fā)，對單面進(jìn)行等離子體處理，開發(fā)出能夠排放汗氣的纖維。利用在大氣中連續(xù)發(fā)生高密度等離子體的裝置，僅對單面進(jìn)行等離子體處理。在該表面上附加丙烯酸分子接枝共聚，可很好地吸收水份，而里面不沾水。也可以用于汗衫等輕薄衣服，即使反復(fù)洗滌效果長久保持，通過人們穿著試驗(yàn)結(jié)果表明，比棉汗衫的悶熱性和粘糊感小。 4、與纖維素系纖維的復(fù)合 通過纖維素系纖維和聚酯纖維的優(yōu)點(diǎn)相互結(jié)合所制成的纖維材料，有一些復(fù)合纖維已被開發(fā)出來了。例如，由日本東洋紡公司所開發(fā)的多層結(jié)構(gòu)絲，控制由于大量出汗引起的粘糊感和涼感，纖維結(jié)構(gòu)為最內(nèi)層是疏水性長絲，中間層為親水性短纖維，最外層用疏水性復(fù)絲包覆的三層結(jié)構(gòu)復(fù)合絲。 5、其他 通過多層結(jié)構(gòu)織物和針織物達(dá)到吸濕排汗性能的材料也被開發(fā)出來了。高度達(dá)到20米的杉樹從根部吸收的水分能上升到樹梢，這是由于導(dǎo)管巧妙地利用了毛細(xì)管現(xiàn)象所產(chǎn)生的效果。例如，根部附近的導(dǎo)管直徑約25毫米，中間部分為10毫米，前端為1.5毫米這樣一種毛細(xì)管直徑由下到上逐漸變細(xì)的形態(tài)。運(yùn)用這種原理的100%聚酯多層結(jié)構(gòu)針織品已開發(fā)出來，靠近肌膚一側(cè)用粗纖維形成粗網(wǎng)眼，外側(cè)則配置細(xì)的纖維形成的細(xì)網(wǎng)眼，通過這種形式使汗水迅速向外部放出，這種多層結(jié)構(gòu)聚酯纖維針織品日本東麗公司與帝人公司都在生產(chǎn)著。 四：吸濕排汗纖維的用途 近年來，一般國際上的各個公司所用吸濕排汗纖維材料都是圍繞聚酯、尼龍、聚丙烯等化纖展開，主要是通過聚合物改性來賦予纖維以功能，具有相同性質(zhì)的功能纖維種類比較少。目前，國際上諸多公司針對運(yùn)動用途的開拓卻急劇增加，也不斷有新企業(yè)加盟開發(fā)吸濕排汗纖維隊(duì)伍中來，因此，預(yù)計未來競爭將十分激烈，特別是像日本的旭化成和富士紡織公司等圍繞賦予聚氨酯彈力纖維和滌綸纖維以吸濕排汗性的制品也在不斷開發(fā)出新品。 眾所周知，聚酯織物有良好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，其耐熱、耐光、耐酸堿、耐氧化劑和耐磨等性能較好。但是，聚酯織物吸濕性差，其織物透過皮膚排泄的高熱汗氣的能力即透濕性差，容易在纖維上積累靜電，從而影響了人們穿著的舒適性。 為了提高聚酯織物的吸濕性，減少表面靜電，以提高穿著舒適性，研究人員開始通過對紡織原料聚酯纖維進(jìn)行物理和化學(xué)兩種方法進(jìn)行改性，以獲得具有吸濕排汗功能的異形斷面纖維、中空微多孔纖維。 吸濕排汗纖維能夠廣泛應(yīng)用于緊身衣褲、襯衣、女式外衣、運(yùn)動服、西褲、襯里、裝飾制品等領(lǐng)域。另外，裝飾制品與其它用途相比，規(guī)模較小。 1、緊身衣褲 日本東麗公司與旭化成公司認(rèn)為一般應(yīng)該將吸濕排汗纖維用在緊身衣褲上。其理由是，在對眾多消費(fèi)者對服飾要求的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，生活中有80%以上女性對緊身衣褲的悶熱和出汗粘身感到非常不滿，因此預(yù)料使用吸濕排汗纖維可以改善緊身衣褲的舒適性。關(guān)于穿著緊身衣褲時感到舒適性的原因有緊身衣褲和皮膚表面間水份及濕度之間的關(guān)系（衣服內(nèi)氣候）、緊身衣褲在和皮膚接觸時的壓力或肌膚接觸感風(fēng)格等等。由于日本屬于高溫濕度氣候，追求解決這種氣候條件下的舒適性對于緊身衣褲的要求起到很大的作用。 2、外衣 2.1 女式外衣 吸濕排汗纖維織物將進(jìn)入女性服裝領(lǐng)域，該領(lǐng)域中，穿著舒適性也已經(jīng)成為關(guān)鍵，吸濕排汗纖維已被大量采用。特別是女式外衣應(yīng)用上對于附加彈性、清涼性、輕快性等時裝性已成為材料開發(fā)的重點(diǎn)。從消費(fèi)者的思維角度去考慮，他們對于易于實(shí)際感受到功能性，對所附加的功能易于了解的制品的要求在提高。 2.2 男式外衣 雖然吸濕排汗材料是從罩衫、襯衫、西裝、襯衣等女式服裝開始的，但是，目前應(yīng)該逐漸推廣在西服長褲、成套內(nèi)衣、休閑短褲等男式服裝領(lǐng)域上。 2.3 運(yùn)動服 吸濕排汗纖維的用途中所見到的最突出的開發(fā)工作是在與運(yùn)動有關(guān)的領(lǐng)域，圍繞運(yùn)動服競賽服等大量的應(yīng)用。在該領(lǐng)域中對其他材料不要求優(yōu)良的功能性，而使之具有彈力，重量輕和高彈力等功能?？梢哉f，近年來紡織服裝行業(yè)的研究與開發(fā)人員，已經(jīng)將關(guān)注的焦點(diǎn)集中在吸濕排汗性能上了，這些性能作為附加價值一直被突出強(qiáng)調(diào)。 過去，人們都喜歡用棉花做制造運(yùn)動服的紡織原料，因?yàn)槊蘩w維本身就具有親水基團(tuán)，吸水能力優(yōu)良，為此使下游紡織服裝行業(yè)廣泛將棉纖維應(yīng)用于內(nèi)衣、運(yùn)動服、襪子等領(lǐng)域。但是，親水基的棉制品雖然有在出汗時吸汗水的性質(zhì)，可棉纖維的保水性也是非常強(qiáng)的，棉纖維在吸收入了汗水之后，一旦為汗水所飽和，干燥速度慢，從濕潤狀態(tài)到水分平衡所需時間非常長。此外，浸潤水份的棉織物重量加重，對人體皮膚有粘粘糊糊的不快之感，因此衣服纖維貼在皮膚表面時，往往妨礙身體的活動。而吸濕排汗纖維原料制造出的織物就解決了棉纖維誘發(fā)出的實(shí)際問題，吸濕排汗纖維在出汗時不令纖維粘貼于皮膚表面，因此在運(yùn)動服、競賽服等用途上已經(jīng)有被大量使用的趨勢，運(yùn)動服領(lǐng)域?qū)υ擃惱w維需求十分強(qiáng)勁，尤其在體育用品領(lǐng)域中，這一功能已被認(rèn)定為規(guī)定的功能。 五：結(jié)束語 對于未來，預(yù)計對其吸濕排汗纖維特性將進(jìn)一步強(qiáng)化，需求也將進(jìn)一步擴(kuò)大，吸濕排汗纖維的前景也因此而看好。 (顧超英)