導濕快干系列纖維和紗線的研制開發(fā)現狀

1、導濕快干系列纖維和紗線的研制開發(fā)現狀?42?山東紡織科技2006年第1期張一平，許瑞超，陳莉娜(河南紡織高等?？茖W校，河南鄭州450007)濕快干機理一毛細管效應、以及紡絲方法、應用范圍等。關鍵詞:導濕快干;研制開發(fā);現狀;機理屮圖分類號:ts102.52文獻標識碼:a文章編號:100923028(2006)0120042204隨著化學纖維工業(yè)不斷發(fā)展和人們生活質量的不斷提高，人們對服裝的要求也越來越高，尤其是近年 來,運動、休閑、旅游成為一種時尚，開發(fā)導濕快干功能性纖維和服裝成為 國內外的研究熱點，繼美國杜邦公司開發(fā)出導濕快干纖維coolmax之收稿日期:2005211217),女,湖北鶴峰

2、人副教授。作者簡介:張一平(1967后，國內外出現了一系列采用異型截謝及中空微多孔的導濕快干化學纖維。1國外研究發(fā)展情況1.1美國1.1.1 coolmax導濕快t*聚酯纖維護的要求，今后應努力開發(fā)低鹵、無鹵阻燃劑，如含p、n的膨脹型阻燃劑是冃前國內外研究的一個熱門方向。將含阻燃元素的單體鍵合到高分子鏈上，直接合成高分子化阻燃劑或具有阻燃性 能的高分子材料,可獲得穩(wěn)定性良好、阻燃效果優(yōu)異、綜合性能優(yōu)良的材料， 將具有良好的應用前景。但在現有技術基礎上，所有阻燃材料都采用無鹵素、 無磷的阻燃體系還有難度，且在一些阻燃等級要求高的場所，無鹵素、無磷的阻燃體系還不能滿足需要。隨著納米科技的不斷發(fā)展，

3、它在多個領域也必將得到廣泛的應用,并且給我們帶來從理念到技術手段上的革命性變化。新世紀的阻燃材料應有更佳的綜合性能，對環(huán)境友好的阻燃材料的需求將會增加，提高產品的安全性 能，防止發(fā)生，限制火災的蔓延，研宄開發(fā)高效、低毒、低煙釋放量、價/效比更佳的阻燃材料是我們努力的方向。此外通過應用21世紀材料發(fā)展的新技術，改變基材本身的阻燃特性，盡量少用或不用 阻燃劑而使材料具宥一定的阻燃級別更是我們進一步探討的問題。參考文獻：1 黃象案，陳佩蘭.阻燃纖維及織物m.北京:紡織工業(yè)出版 社,1998.2 王勇，梁清泉,魏兆春.納米技術在阻燃材料領域中的應 用前景).消防科學與技術,2003,(6):51952

4、0.3 彭治漢.材料阻燃新技術新品種m.北京:化學工業(yè)出版社,2004.4張玉龍，李長德.納米技術與納米塑料m.北京:中國輕工 業(yè)出版社,2003.5吳金坤.高分子材料的阻燃抑煙技術.化工新型材料，1997,(7):14.6張鳳濤等.簡述阻燃織物的應用與加工.山東紡織科技，2004,(6):2527.elementarylntroductiononthemethodsofcottonflame2retardantfabriczhaohai2mei,zhangfeng2tao?luhai2ming(changchun universityoftechnology,changchunl30012,

5、china)abstract:thetraditionalandnewways,aswellasnanometertechnology,usedinprocessingcot2tonflame2retardantfabricareintroduced.thedevelopmentofnewflame2retardanttechnologyispros2pected.keywords:flame2retardanttechnology;cottonfabric;nanometertechnology? 1995-2007 tsinghua tongfang optical disc co., l

6、td. all rightsreserved.2006年第1期山東紡織科技coolmax是杜邦公司獨家研宄開發(fā)的功能性纖維，有兩種截面形狀。早 期開發(fā)的纖維截面呈“十”字形，表面有四道溝槽，而且纖維的管壁還透氣。 正是由于這種纖維的獨特物理結構，比表面積增加，使汗水容易蒸發(fā)導致了 它的吸濕、排汗和透氣特性，也就使得用其制成的面料有很好的毛細效應一可隨時將皮膚上的汗?jié)癯殡x皮膚，傳輸到面料表面從而迅速蒸發(fā)，使皮 膚保持干爽和舒適。最近杜邦公司又研制開發(fā)出了一種新型結構的coolmax導濕快干纖維，纖維截妞呈“c一0”形,管壁上有很多細小的微孔,并且圓形纖維為中空狀。該纖維的截面異性度大，且纖維的平

7、均線密度只有 olostex,屬于細特纖維，因此其導濕快干能力更強。通過coolmax功能性纖維面料與其它面料干燥率進行比較發(fā)現，無論 在短時間或較長時間內,coolmax功能性纖維面料的干燥速率都明顯好于其 它血料，并且coolmax面料還具有輕而軟，耐久，易護理，洗后不變形、不縮水、 不霉變特點，因此已被廣泛應用在高檔內衣、運動服裝及夏季服裝上。1999 年,coolmax被加拿大國防部的軍裝服裝計劃指定選作新式輕盈保暖內衣系 統(tǒng);2000年,coolmax被選為悉尼奧運會中國乒兵球?43?纖維的毛細管作用最大化，纖維吸水速率和能力大為改善，能將肌膚表面的汗水和濕氣迅速吸收、傳輸至織物的表

8、面并散發(fā)掉。同吋高異形度的 纖維斷面結構及蓬松的紗線結構，使cooldry的透氣性大大增加，達到提高 舒適性的目的，是運動、休閑、家居服飾的理想選擇。1.2.2日本hygra高吸水纖維円本尤尼契卡纖維公司(unitika)推出的吸水能力為自重315倍的高吸 水纖維hygra。hygra是將有特殊網絡構造的吸水聚合物包覆錦綸的芯鞘型 復合纖維，兼有吸水性和放水性。這種纖維的吸放濕能力和吸放濕速度均優(yōu) 于天然纖維，而且放濕速度比吸濕速度更快。該品種長絲的吸水性略遜于棉 纖維，而短纖維紗的吸水性卻比棉纖維更勝一籌。1.2.3日木quup高吸濕 尼龍紗h本東麗公司研制的quup是一種基于聚合物的新型尼

9、龍絲。通過先進的紗絲制造技術成功地將尼龍與特殊的高吸濕、放濕性聚合物組成一種新型的聚合物混合體。尼龍織物體現出優(yōu)良的吸濕、放濕性能，它的吸濕率 是4%。這個數值是常規(guī)尼龍的2倍，接近棉的吸濕性能(5%)。它具有柔軟 的手感和易染深色的特點,同時還具有優(yōu)良的多用性、實用性。1.3韓國1.3.1 aerocool吸濕排汗聚酯纖維aerocool是韓國曉星公司開發(fā)的一種具有良好吸濕排汗功能的新型聚酯纖維。參照“苜蓿草”的四葉子形吸濕排汗程序，利用纖維表面的細微溝 槽和孔洞，將肌膚表層排出的濕氣與汗水經芯吸、擴散、傳輸的作用，迅速 排出體外，使肌膚保持干燥與淸涼。1.3.2 i2cool新型吸濕排汗纖

10、維隊比賽用服;2002年，世界杯足球賽中,超過20支球隊采用coolmax做的隊服。1.1.2 dri2release高吸濕放濕紗dri2release高吸濕紗線是由美國optimer公司開發(fā)的一種高性能紗線。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)點發(fā)揮到最大限度。通過實驗對比,dwrelease纖維干燥時間比棉纖維快4倍。含有這種纖維的混合纖維中含有大量羥基，可將汗水從皮膚上吸入 針織物中,而這種纖維中的滌綸髙聚物卻有去濕作用并且能將汗水趕出針 織物表面，所以dh2release能保持這種放濕性能。在多次洗滌之后,常規(guī)的 纖維將不再有放濕性能，而dri2r

11、elease即使在汗水浸濕狀態(tài)下也比棉和其 它纖維穿著更舒適。1.2日本1.2.1東洋紡y形截面滌綸纖維曰本東洋紡開發(fā)成功一種y形截面的具有透氣、吸水、快干性能的滌綸纖維，通過控制y形截面三根“條”為特定形狀,它所形成的空間可使韓國東國貿易株式會社利用纖維表血異型截面的毛細管現象以及比表面積大的特點,研發(fā)出i2c00l系列吸濕排汗 纖維。該原絲表面的水分可以很快被吸收和干燥，從而使織物具有吸濕排汗 的功能，讓肌膚保持干爽和舒適感。2國內研宂發(fā)展情況2.1導濕快干的cooldry國家紡織產品開發(fā)中心與泉州海天輕紡集團? 1995-2007 tsinghua tongfang optical di

12、sc co., ltd. all rightsreserved.?44?山東紡織科技2006年第1期單纖周圍存在四條微管道,使纖維間產生較大的空隙而具有良好的毛 細效應，水分的擴散明顯加快，潤濕蒸發(fā)妞積顯著增大、水分的擴散和干燥速度大大增強，從而具有 良好的吸濕、排濕和導濕功效。同時，由于汗水的大量蒸發(fā)帶走人體部分熱 量，使人體表溫度有所下降，產生涼爽的感覺，故被稱為吸濕導汗涼爽纖維。該纖維特別適合生產各種式樣的運動及休閑服裝面料,如戶外休閑裝、襯衫 及涼爽牛仔布等。聯合開發(fā)了具有吸濕排汗功能的紡織品coold2ryo通過改變噴絲板微孔的形狀并利用聚合物的流變學原理，紡制具有特殊表肺溝槽的異形

13、纖維。cooldry纖維為十字 形橫截面,面積填充率在60%80%之間，纖維比表面積比圓形截面增加 40%50%。冃前,cooldry系列產品主要有：cooldry 纖維:dty/fdy:1615tex/72f,1615tex/48f,lltex/48f,8125tex/36f,8125tex/72f;cooldry 紗線:100%cooldry:1117tex2912tex;cooldry/棉:1117tex2912tex 各種3我國港臺地區(qū)研究發(fā)展情況3.1艾麗酷（aerocool導濕快干紗混紡比；cooldry/羊毛:1117tex2912tex 各種混紡比;cooldry服裝包括運動服

14、、休閑服、襯衫、內衣及各類襪子鞋帽等。在2004年雅典奧運會上，著名運動服裝品牌hunamel利用cooldry面 料為丹麥國家隊制作運動服，己成為北歐多個國家奧運會運動服面料供應 商。cooldry還被英國國防部用來為英國軍隊打造軍用服裝,以適應某些惡劣環(huán)境下軍隊作業(yè)的要求。2.2 coolbst長絲和差別化短纖2.2.1 coolbst“fcls275”吸濕排汗聚酯長絲香港澳利華化纖有限公司與韓國公司合作，共同開發(fā)了 “艾麗酷吸濕排汗紗”，現逐步在中國市場推廣。艾麗酷吸 濕排汗紗是通過改變傳統(tǒng)天然纖維的物理組合，控制原絲的斷面使新纖維 具有三葉草態(tài)，形成四個毛細管，讓水分在毛細管屮g由移動

15、，發(fā)揮吸收及排 出水分的功能。由于艾麗酷纖維的比表妞積比普通天然纖維多20%,使汗水 移動到織物表面時能迅速蒸發(fā)，故特別適合制作運動服及夏季襯衣。3.2coolplus吸濕排汗纖維中國石化儀征化纖股份公司生產的吸濕排汗聚酯長絲coolbst “fcls275”主要是通過物理改性和化學改性兩種方法來賦予其吸濕排汗功能的。通過改變噴絲板微孔的形狀來紡制具有表妞溝槽的異形纖維,而導濕性提高主要是由于在異形纖維的縱向產生了許多 溝槽，纖維通過這些溝槽的芯吸效應起到吸濕排汗的功效。在相同纖度下， 該纖維擁有比一般纖維多出20%的截面積，其吸水性和吸濕性可與天然纖維相媲美。2.2.2 coolbst差別化

16、短纖coolbst差別化短纖采用了全新的纖維截面吸濕排汗纖維coolplus是臺灣中興紡織廠開發(fā)的一種模仿自然生態(tài)，并賦予纖維表面無數細微長孔的新興高科 技聚酯纖維。coolplus纖維截面為“ + ”型,使得纖維表面形成細微溝槽，同 時添加特殊的聚合體，利用該材料溶解性的差異，賦予纖維無數細微空洞。 通過這些細微溝槽和空洞產生的毛細現象，將肌膚表層排出的濕氣與汗水 經由芯吸擴散、傳輸等作用，瞬間排出體外,從而使肌膚保持干爽與涼快，通 過對比試驗發(fā)現:一般聚酯織物滴水30s后水滴未擴散,coolplus已擴散至二十多倍面積同時蒸發(fā)而達到快干效果。此外，在染色過程中,coolplus表面之凹凸狹

17、縫構造使光產生亂反射而大部分被纖維內部吸收，結果使得顏色的染色性大為增加，提高鮮明度，同時 在節(jié)約染料、降低染色成本方面有良好作用。coolplus精練后，損失部分重 量,織物強力隨重量損失率增加而下降，使織物在精練加工后,具有抗起毛球 性。如果coolplus纖維再加上其他功能處理，便可得到既具吸濕排汗性能又 有其他性能,如抗紫外線、抗菌防臭、超白、黑色和雙色形狀設計，將毛細管原理成功地運用到紡織品表面結構，使其能夠快速吸、疏水，從而保持人體皮膚干爽。同時,由于聚酯纖維具有較高的濕屈服模量，在濕潤狀態(tài)時也不會像海綿纖維那樣倒伏， 所以始終能夠保持織物與皮膚間的微氣候狀態(tài)，達到提高舒適性的目的

18、。2.3 coolnice導濕快干涼爽纖維coolnice纖維是廣東順德金紡集團與東華大學合作開發(fā)的異形截面滌淪纖維。coolnice每根? 1995-2007 tsinghua tongfang optical disc co., ltd. all rightsreserved.2006年第1期山東紡織科技調、細特等性能，因此，其應用前景非常廣闊。目前coolplus纖維規(guī)格主要有：棉型短纖:1154dtexx38mm加工絲:8125tex/48f 8125tex/72f1615tex/96f半延伸絲:1615tex/48f 2513tex/96fcoolplus纖維應用廣泛，能純紡，也能與

19、棉、毛、絲、麻及各類化纖混紡或交織（可梭織、也可針織），現大量應用于運動服裝、襯衣、內衣、襪子和 手套等產品屮。由于coolplus具有優(yōu)良的吸濕排汗功能，早已經廣泛地被美 國、歐洲、円本的名牌服飾所采用（例如美國“nike”、歐洲“pv2ma”、円 本的“umqlo”和“daiwabo”等b受到消費者的喜愛。coolplus與美國杜邦公司生產的coolmax結構相似，功能相同，但二者價 格相差幾乎1倍之多。因此coolplus具有成本上的優(yōu)勢。3.3 technofine導濕快干聚酯纖維technofine吸濕排汗聚醋纖維，是臺灣豪杰?45?限公司生產的。該纖維為屮強力滌綸短纖,由特殊的交叉

20、纖維面組成。獨特的凹槽設計特性使其具有虹吸作用，能快速吸收汗液，同時將汗液蒸發(fā) 排出體外。此纖維能夠保持人體皮膚的干爽舒適，進而調節(jié)穿著者的體溫。 通常情況下，使用100%此種纖維進行紡紗。所用規(guī)格一般為1154dtexx38mm,用于制作運動服、休閑服、襪子和內衣褲等。4總結綜上所述，目前導濕快干纖維的開發(fā)主要體現在cool系列高科技聚酯 纖維的開發(fā)上，該種纖維一般都具有高的比表面積,截面形狀設計為:三葉形、 四溝槽、五星形等異形截面，使得纖維表謝形成細微溝槽，同時添加特殊的 聚合體，利用該材料各組成成分溶解性的差異，賦予纖維無數細微空洞。這 些細微溝槽和空洞產生的毛細管,在沒有外力場條件下

21、，由于界面張力的作 用,使毛細管曲面形成附加引力，該張力能自動引導液體流動,這種現象稱為 “芯吸”。當人體出汗時/汗液以液態(tài)水的形態(tài)分布在皮膚表面，通過紗線和 織物的芯吸作用，將液態(tài)汗水從織物的一面?zhèn)鬟f到另一面，并散發(fā)到空氣中, 以促進熱量的散失，從而達到快速吸濕排汗、提高舒適性的冃的，是運動、休閑、家居服飾的理想選擇。參考文獻：1 劉茜.吸濕排汗纖維的開發(fā)及應用.廣西紡織科技.2003, (3):3738.2 劉峻等.導濕纖維及其面料的開發(fā).技術創(chuàng)新,2005,(2) :18-19.3 高加平，陳占強，宋建軍等.吸濕排汗纖維coolplus的紡紗股份集團研制開發(fā)生產的。該纖維擁有超扁平w型特殊斷面結構,能大幅提升吸濕速干的功能，能提供細致的布料表面, 觸感柔軟，降低對皮膚的刺激性。3.4 secotec導濕快干纖維secotec纖維是臺灣力鵬企業(yè)股份有限公司最新推出的流行產品。它是一種具有導濕快干功能的功能性尼龍6纖維，其秘密在于