吸濕快干纖維研究論文
時(shí)間:2022-01-14 04:59:00
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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(lèi)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?gòu)目椢飪?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(jué)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(cè)試方法參照Z(yǔ)BW04019-90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(cè)定,記錄30min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(cè)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(chēng)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(cè)定透濕率,即MVT=(A2-A1)/S·t,其中A1為試驗(yàn)1h后稱(chēng)得的加蓋透濕杯質(zhì)量(g);A2為繼續(xù)試驗(yàn)2h后稱(chēng)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(chēng)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(cè)試時(shí)被測(cè)織物試樣在60℃烘箱中烘10h后稱(chēng)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2min再稱(chēng)重(W1),則帶液率(I)為:I=(W1一W0)/W0×100%
4.干燥速率
將測(cè)定過(guò)帶液率的織物試樣在37℃的烘箱內(nèi)烘5min,再稱(chēng)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(guò)對(duì)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(guò)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(guò)2臺(tái)螺桿擠壓機(jī)連續(xù)熔融擠出,經(jīng)過(guò)各自的熔體管道,并經(jīng)過(guò)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(wú)數(shù)個(gè)微細(xì)的凹凸結(jié)構(gòu),相當(dāng)于無(wú)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(guó)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(duì)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(duì)皮膚無(wú)任何不良作用。
三、研發(fā)現(xiàn)狀
為提高服用的舒適性,美國(guó)、日本、韓國(guó)、中國(guó)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(lèi)產(chǎn)品都是通過(guò)纖維截面異形化來(lái)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(guó)外研究發(fā)展情況[4]
美國(guó)的主要產(chǎn)品有:杜邦公司獨(dú)家研究開(kāi)發(fā)的Coolmax功能性纖維面料,它通過(guò)異型截面形狀“十”字形和“CO”形來(lái)散濕快干;Optimer公司開(kāi)發(fā)的Dri-Release高吸濕紗線,采用“微混法”,在棉纖維的紡紗過(guò)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(lái)吸濕快干。
日本的主要產(chǎn)品有:東洋紡開(kāi)發(fā)成功的CoolDry滌綸纖維面料,它通過(guò)Y形截面來(lái)散濕;尤尼契卡纖維公司(Unitika)推出的Hygra纖維,它是通過(guò)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(lái)吸濕散熱。
韓國(guó)的主要產(chǎn)品有:曉星公司開(kāi)發(fā)的Aerocool新型聚酯纖維,通過(guò)象“苜蓿草”的四葉子形的細(xì)微溝槽和孔洞來(lái)吸濕排汗;東國(guó)貿(mào)易株式會(huì)社研發(fā)的I-COOL系列纖維,也是通過(guò)異型截面的毛細(xì)管現(xiàn)象來(lái)吸濕排汗。
(二)國(guó)內(nèi)研究發(fā)展情況
國(guó)家紡織產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中心與泉州海天輕紡集團(tuán)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的CoolDry,通過(guò)具有特殊表面溝槽吸濕排汗功能;中國(guó)石化儀征化纖股份公司生產(chǎn)的Coolbst系列纖維,Coolbst“FCLS-75”通過(guò)物理改性和化學(xué)改性?xún)煞N方法來(lái)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(lái)吸濕排汗;廣東順德金紡集團(tuán)與東華大學(xué)合作開(kāi)發(fā)的Coolnice纖維,通過(guò)異形截面吸濕導(dǎo)汗;香港澳利華化纖有限公司與韓國(guó)公司合作,共同開(kāi)發(fā)的“艾麗酷吸濕排汗紗”、臺(tái)灣中興紡織廠開(kāi)發(fā)的Coolplus纖維。
四、結(jié)束語(yǔ)
目前導(dǎo)濕快干纖維的開(kāi)發(fā)主要體現(xiàn)在Cool系列高科技聚酯纖維的開(kāi)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(guó)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(ài)??梢灶A(yù)見(jiàn),吸濕快干纖維及其面料的采用可以拓展中高端市場(chǎng),提高紡織產(chǎn)品的市場(chǎng)定位,其經(jīng)濟(jì)效應(yīng)不可估量的。
參考文獻(xiàn)
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[4]劉峻,纖維導(dǎo)濕改性的進(jìn)展及其新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)[J],紡織導(dǎo)報(bào)2005,1:24-28
[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(duì)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(guó)際國(guó)內(nèi)新近推出的吸濕快干纖維與面料。