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解说功能性纺织品三种性能

分类:行业动态  发布日期:2019-08-13 09:44:46  浏览次数:340  [返回]

一、功能性纺织品之抗皱纺织品

      纺织品在穿用和保管过程中,由于外力作用会产生局部的弯折变形,形成折痕或皱纹,即使除去外力后也难以回复到原来的平整状态,称之为折皱。一般织物上的折皱可以通过熨烫方法加以消除。为了减少熨烫过程,一般可对棉、麻、再生纤维素纤维及真丝等容易起皱的织物进行抗皱设计,也称免烫设计,即通过纤维改性、纤维混纺、改变织物组织结构、后整理等方法改善纺织品的抗皱性能,从而使之具有免于熨烫、易于护理的功能。其中,通过树脂、壳聚糖、聚氨酯、液氨等抗皱整理剂进行后整理改善织物的抗皱性能,是目前比较便捷、健康的方法。




1、纤维素纤维纺织品抗皱整理

       传统的抗皱整理剂脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、醚化2D 树脂等抗皱效果较好,但这些整理剂原料中采用了甲醛,在纺织品使用过程中容易释放游离甲醛,影响人体健康,目前已较少使用。纤维素纤维的抗皱整理,一般选用无甲醛的抗皱整理剂,通过整理剂中的活性官能团和纤维素分子链中的羟基形成共价交联,纤维素相邻的分子链互相链接起来,限制了纤维素分子链间产生的相对滑移,提升织物的抗皱性能。

       目前研究应用较多的无甲醛抗皱整理剂有甲壳素及其衍生物、水溶性聚氨酯、有机硅类、多元羧酸类、液氨+ 树脂、二醛类、离子交联剂等。如对纯棉织物进行液氨整理与低温交联树脂定形相结合,织物先进行液氨处理,然后在织物上涂布树脂,接着进行焙烘、堆置处理,在此基础上结合超柔软加工,使棉织物的性能有了大幅度的提高,不仅抗皱整理效果在3.5 级以上,而且不影响穿着体验感;还可以采用低温等离子体(主要应用点晕放电和辉光放电产生)技术对棉织物进行刻蚀、交联、聚合等化学作用的表面改性,提高纤维亲水性等性能,促进纤维同整理剂发生交联而提高织物的抗皱性能。


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2、真丝纺织品抗皱整理

        真丝纺织品面料在抗皱整理中,可以采用甲壳质、蚕丝蛋白等生物整理剂进行整理加工。这类生物整理剂分子中一般含有较多的活性基团,容易在真丝纤维分子中形成了交联结构,提高真丝面料的抗皱性能。真丝织物抗皱整理中的树脂整理剂一般有环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂及二醛类树脂等。如环氧树脂整理剂处理真丝织物,是依据环氧树脂分子结构高度扭曲的三元环张力大、易开环的特点,整理时与丝素多肽链上的含有活泼氢的醇、胺、羧酸等基团反应形成共价交联,提高真丝织物的抗皱性能。此外,丁烷四羧酸、柠檬酸、聚马来酸和衣康酸等多元羧酸用于真丝织物的抗皱整理时,羧基与真丝蛋白分子链上的氨基等基团产生交联作用,且真丝蛋白分子链间形成的氢键,分子间作用力较大,因此可以形成一个较稳固的网状结构,整理后真丝织物的抗皱性能较好。



       未来,纺织品的抗皱功能整理需要综合多学科的知识内容,开发更加实用且能够大规模产业化的技术。开发中尽量采用对人体影响小的原材料,应用便捷的工艺技术,并适当考虑整理剂或整理工艺的多功能、多用途效果,使得纺织品的抗皱整理加工向消费者期望的绿色、健康、舒服及多功能性的方向发展。


二、功能性纺织品之温度调节篇

温度调节纺织品

       温度调整纺织品是指根据外界环境温度的变化,在一定的温度范围内自由的调节温度,当外界环境的温度升高时,它可以储存能量,减缓温度的升高;当温度降低时,可以释放能量,减缓温度的降低,从而提高纺织品的舒服性。

1、保暖纺织品

       保暖纺织品主要通过采用异形纤维增加织物的多孔设计,有效改善织物蓬松度,减少空气流通,降低热传导,从而达到良好的保温效果。

英威达公司推出的Thermolite®中空涤纶、Viloft®扁平锯齿粘胶以及帝人公司的异形卷曲纤维SOLOTEX® OCTA®等异形纤维,制成的功能面料具有优异的保暖功能。




        各种发热保暖纤维也可在保暖领域使用,如日本小松精练公司将红外线吸收剂和玻璃微珠添加到聚合物中,制成了保温纤维DynaLive,该纤维制成的服装内部温度比一般织物高3~7℃;东洋纺集团旗下EXLAN工业公司生产的丙烯酸酯纤维“依克丝”、富士纺HD公司的ECOWARM吸湿发热纤维通过吸收人体释放出的水蒸汽等水分而使纤维发热;三菱丽阳公司的COREBRID THERMOCATCH吸光发热导电腈纶通过在纤维芯部掺入特殊微粒子,具有将太阳光转变为热能的发热保暖功能和防静电功能;旭化成纺织公司的Stretch Energy聚氨酯/涤纶材料,拥有“伸缩发热”的专利,利用面料的伸缩能实现持久发热;美国3M公司研发的超细纤维ThinsulateTM材料,保暖性能比羊毛、羽绒、棉等更具优势。




       另外,采用多层织物结构如针织空气层组织面料,表层是短纤纱,里层为超细聚酯纤维不倒绒,中间由涤纶长丝或者短纤纱作为表里两者的连接线,在表里两层间还可添加无捻长丝束作为衬垫纱提高织物保暖性。此类产品价格相对较低,不倒绒覆盖于皮肤上形成静止空气层,保暖效果尚可,但也因此透气性和吸湿性方面稍差。



优可丝®BV纤维43%,涤纶发热纱31%,锦纶19%,氨纶7%


2、凉感纺织品

        凉感纺织品一方面主要利用凉感纤维良好的导热性,降低运动时人体的表面温度,给人以凉爽感。凉感纤维是在涤纶、锦纶、粘胶等的纺丝液中加入了一些纳米矿物质,主要产品有云母纤维、玉石纤维、麦饭石纤维等,提升纤维材料的热传导速率和比热容,从而达到凉感效果。

如云母的热传导速率为涤纶的5倍以上,且纳米云母含水率极高,高含水带动吸热降温作用,这两种特性使得云母纤维面料具有良好的散热降温凉爽功能;英国Technical Absorbents公司的凉感纤维“KoolSAF”,可降低穿着者的热应力和疲劳,使穿着者在接触热应力时温度下降6℃左右,并赋予更好的舒服性和耐洗涤性。




       另一方面,在后整理工序中加入含有木糖醇、薄荷油等有吸热吸湿功能的助剂,面料也会产生清凉感,但凉爽性不持久,水洗多次后凉爽效果大大降低,难以做到天然、健康、舒服与凉爽的结合。

       在实际应用方面,泉州海天公司采用异形截面的凉感纱,将织物设计成具有毛细差动效应的双面网眼结构,面料具有优异的凉感和吸湿排汗功能,国标凉感测试值可达0.2以上,此外面料手感柔软滑爽、亲肤舒服,可满足夏季T恤、运动服、内衣等纺织品的需要。



       此外,通过提高纱线的捻度,改变纱线的形状及结构,减少纱线与皮肤的接触面,扩大纱线与纱线之间的空隙,增大散湿散热表面积,也能到达凉感效果,而且通过改变织物组织结构的处理工艺对环境的负担小,更加生态环保,如鲁泰公司的Snow Cotton®面料。




三、功能性纺织品之防水透湿篇

防水透湿纺织品

       防水透湿纺织品也叫防水透气织物、呼吸型织物,指水在一定压力下不浸入织物,而人体散发的汗液却能以水蒸汽的形式通过织物传导到外界的一种功能性织物,集防水、透湿、防风、保暖等功能与一体。



        在运动领域,防水透湿织物主要应用在冲锋衣、跑步服、登山服、骑行服、滑雪服等领域,不仅能满足寒冷、雨雪、大风等恶劣天气的穿着需要,还能满足各种运动场合的穿着需要,保持服装的干爽舒服性。

加工工艺

       防水透湿运动面料根据加工方法可分为高密织物、涂层织物和层压织物三类。

       高密防水透湿运动面料指采用精梳高支棉纱或超细(或高收缩)合成纤维制成的具有防水透湿功能的高密机织物。这种工艺生产难度较大,染整加工困难,且无法达到很高的防水性,但其优越的手感、良好的透湿性和防风保暖性,使其在市场上仍占有一席之地。

       涂层防水透湿运动面料是将高聚物均匀地涂覆在织物表面上并形成薄膜而制成的具有防水透湿功能的织物,可分为微孔涂层和无孔亲水涂层两类。

       层压防水透湿运动面料是将具有防水透湿功能的薄膜通过层压工艺与织物复合而制成的具有防水透湿功能的织物,可分为微孔薄膜、无孔亲水薄膜和微孔薄膜与无孔亲水薄膜复合的层压织物三类,是目前户外运动防水透湿织物的主要发展方向。

       涂层织物和层压织物由于其可以达到很高的防水透湿性,又可按需要提供不同档次(如高防水、低透湿型,低防水、高透湿型等)、不同要求(如保温、迷彩、阻燃等)的产品而占据市场的主导地位。

实例:

       瑞士Schoeller公司推出“3X-dry”防水透湿技术,采用全曝光的加强高目数镍网将防水浆以点阵排列的形态施加于织物表面,要求处于半浸润状态,实现单面防水、单面导湿、透气、单面吸湿排汗功能,还具有一定的防风功能;该方法贴合效果类似聚四氟乙烯(PTFE)薄膜,但在生产成本、持久耐用和质量稳定性上有较大的优势,面料适合于低烈度运动。




       美国的Gore-Tex织物、比利时的Ucecoat 2000织物及日本的Entrant GII织物均采用PTFE微孔薄膜与聚氨酯无孔亲水薄膜复合的形式,实现了优良的防水透湿性能,解决了传统PTFE薄膜手感偏硬、易脱膜的问题。




       探路者公司的女式越野软壳外产品采用TiEFTM SHELL防风可呼吸环保薄膜复合高密针织面料,三层面料贴合技术,表层使用经防泼水处理的锦纶四面弹力布,中间加入TiEFTM SHELL环保防风透湿薄膜,具有透湿、防风保温、防泼水的功能。




       此外,日本的Diaplex防水透湿织物和美国的Qualitex防水透湿织物利用形状记忆聚氨酯膜的温敏透湿性变化机制设计而成,具有随外界温度变化而智能防水透湿的功能。

       利用离子束溅射镀膜法制备防水透湿面料,具有薄膜与基底结合力强、可沉积物质范围广等优点,PTFE溅射到织物上仅沉积于纤维上,原织物的孔隙结构得以保留,可兼具防水透湿功能,且膜透明,仅几个微米厚,故可保留原织物的手感、风格和颜色。

       还可以将纳米级的功能材料加入到涂层剂中或嵌入到薄膜上,开发出具有抗菌除臭、远红外保暖和保健、防紫外、阻燃、抗静电等多重功能的防水透湿织物,以满足人们对防水透湿运动服装多功能性的需要。

(来源:纺织导报官微)


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