（纺织工程专业论文）涤纶长丝及织物吸湿排汗性能的研究.pdf

j 、华人学硕士学位论文摘要 涤纶长丝及织物吸湿排汗性能的研究 摘要 世界各大权威纺织机构研究表明功能性面料市场份额巨大，未来 衣着用织物将朝舒适、健康的方向发展，以展现经济性、舒适性和功 能性的特色。吸湿排汗织物即是其中最重要的项目之一，吸湿排汗相 关功能性纺织品是未来消费市场的一大趋势。 目前国内吸湿排汗纤维及纺织品处于无序发展状态，缺乏统一的 规划和管理，亟须科学的评价方法、统一的标准及认证。所以建立一 套科学而全面的测试评估方法，其社会效应和经济效应是很显著的。 本课题主要研究的对象是：l # c o o l b s t 、2 # 常规涤纶、3 # t o p c o o l 、4 # 细旦涤纶、5 # c o o l m a x 、6 # t o p c o o l 、7 # c o o l p l u s 、8 # c o o l d r y 和9 # “# 常规涤纶。本课题的目的是通过对各种涤纶 长丝织成的机织物和针织物的基本性能和吸湿排汗性能进行测试，评 价异形涤纶长丝与常规涤纶吸湿排汗性能的优劣。 本课题重点对涤纶织物的导湿性和干燥性进行了测试与理论分 析，通过三个实验即垂直芯吸法、滴液法和干燥速率测试，取得大量 的实验数据并进行数据处理。 利用m a t l a b 程序建立纤维纤度和纤维根数与亲水整理前织物的 导湿性能指标间的线性回归关系。但是亲水整理后织物的导湿性能与 引入亲水基团的多少有着密切的关系，故利用m a t l a b 程序建立的纤 维纤度、纤维根数与亲水整理前织物的导湿性能指标间的线性回归关 系不显著。 东华人。学硕十宁缸论支 摘要 通过分析，吸湿排汗产品须具备两个基本条件：一是涤纶纤维表 面具有毛细效应的微细沟槽，二是纤维大分子结构中具有吸附作用的 亲水基团。 异形涤纶纤维由于其特殊的截面结构，导致其导湿性能明显比常 规涤纶织物要好，它们之间干燥性能没有一定的规律。本课题得出 c o o l b s t 、t o p c o o l 、c o o l m a x 、c o o l p l u s 、c o o l d r y 和细旦涤纶织物之 间的导湿性能差异，为比较市场上繁多的吸湿排汗产品提供理论根 据。 关键词：异型纤维，吸湿排汗，芯吸性，细旦涤纶，测试 东华人学硕士学位论文 摘要 t h es t u d yo nm o i s t u i u ia b s o r p t i o na n ds w e a t v o l a t i l i t y0 fp o l y e s t e rf i l a m 匣n ty a r na n d f a b r i c a b s t r a c t r e s e a r c h e sb ys e v e r a lg r e a ta u t h o r i t a t i v et e x t i l ei n s t i t u t e ss h o wt h a t f u n c t i o n a lm a t e r i a l sh a v eo c c u p i e dal a r g es h a r ei nt h em a r k e ta n d i n t e n d i n gf a b r i cf o rc l o t h i n gw i l lb ed e v e l o p e dt o w a r dc o m f o r t & h e a l t h e c o n o m ya n df u n c t i o n a l i t y m o i s t u r ea b s o r p t i o na n ds w e a tv o l a t i l i t y f i l a m e n ta n dl i g h tf a b r i c ，w h o s ef u n c t i o na n ds o m eo t h e rr e l a t i v e f u n c t i o n a lt e x t i l e sw i l lb e c o m eab i gt r e n di nt h em a r k e ti nt h ef u t u r e ，i s o n eo f t h em o s ti m p o g a n tp e r f o r m a n c ei t e m s u pt on o w , f i b e r a n dn b f i co fm o i s t u r ea b s o r p t i o na n ds w e a t v o l a t i l i t yi si nt h es t a t eo fo u t - o f - o r d e rd e v e l o p m e n ta n dl a c ko fu n i t e d p r o g r a m m i n ga n dm a n a g e m e n ti nd o m e s t i cl a n d s oi ti se s s e n t i a lf o ru s t os e tu ps c i e n t i f i cm e t h o d & u n i t e ds t a n d a r da n da t t e s t a t i o n a sar e s u l t e s t a b l i s h i n gas e to fs c i e n t i f i ca n dc o m p l e t et e s t i n gm e t h o d sh a sg r e a t s o c i a le f f e c ta n de c o n o m i ce f f e c t t h em a i n l ys t u d i e do b j e c t si n c l u d e 1 # c o o l b s t 、2 # o r d i n a r y p o l y e s t e r f i l a m e n t 、3 # t o p c o o l 、4 # m i c r of i l a m e n t 、5 # c o o l m a x 、6 东华大学硕十学位论文摘要 # t o p c o o l 、7 # c o o l p l u s 、8 # c o o l d r ya n d9 # 1 1 # o r d i n a r yp o l y e s t e r f i l a m e n t b ys t u d y i n go nf u n d a m e n t a lp r o p e r t i e sa n dw a t e rt r a n s m i s s i o n a n dd r ya b i l i t yo f p o l y e s t e rf a b r i ci n c l u d i n gw o v e na n dk n i t t i n gf a b r i c ，w e c a l ld i s c o v e rt h ed i f f e r e n c eb e t w e e ns h a p e df i l a m e n tf a b r i ca n do r d i n a r y f i l a m e n tf a b r i c w et a k ee m p h a s e so nt h ew a t e rt r a n s m i s s i o na n dd r ya b i l i t yo ft h e p o l y e s t e rf a b r i c ，o b t a i nal o t o fd a t af r o mt h e e x p e r i m e n t si n c l u d i n g w i c k i n g ，d r o ps p r e a da n dd r ya b i l i t yt e s ta n d d e a lw i t ht h eo r i g i n a ld a t ai n t l l i st h e s i s m a k i n gu s eo fm a t l a bp r o c e d u r e ，w ee s t a b l i s hl i n e a rr e g r e s s i o n e q u a t i o nb e t w e e nf i b e rf i n e n e s s f i b e rq u a n t i t ya n di n d e x e so fw a t e r t r a n s m i s s i o nb e f o r eh y d r o p h i l i cf i n i s h b u tw a t e rt r a n s m i s s i o na f t e r h y d r o p h i l i cf i n i s hh a sc l o s er e l a t i o nw i t h t h eq u a n t i t yo fh y d r o p h i l i c g r o u p ，s ot h el i n e a rr e g r e s s i o ne q u a t i o ni sn o td i s t i n c t t h r o u g ht h ea n a l y s i s ，p r o d u c t so fm o i s t u r ea b s o r p t i o na n ds w e a t v o l a t i l i t ym u s th a v et w ob a s i ct e r m s ：o n ei st h a tt h es u r f a c eo fp o l y e s t e r f i b e rh a sm i c r og r o o v e ；t h eo t h e ri st h a ta m o n gt h em o l e c u l es t r u c t u r eo f f i b e rh a sh y d r o p h i l i cg r o u p b e c a u s es h a p e df i b e rh a se s p e c i a lc r o s ss e c t i o n ，w a t e rt r a n s m i s s i o n o ft h ep o l y e s t e rf a b r i cm a d eo fs h a p e df i b e ri sb e u e rt h a no r d i n a r y p o l y e s t e rf a b r i c s ，b u td r ya b i l i t yh a sn o td e f i n i t el a wb e t w e e ns h a p e d p o l y e s t e rf a b r i ca n do r d i n a r yp o l y e s t e rf a b r i c w eg a i nt h ed i f f e r e n c eo f 4 东华大学硕士学位论文摘要 m o i s t u r ea b s o r p t i o nf r o mt h ef a b r i c sm a d eo fc o o l b s t ，t o p c o o l ，c o o l m a x ， c o o l p l u s ，c o o l d r ya n dm i c r of i l a m e n t ，s o i tc a np r o v i d et h e o r e t i c a l f o u n d a t i o n sf o rc o m p a r i n gv a r i o u sp r o d u c t so fm o i s t u r ea b s o r p t i o na n d s w e a tv o l a t i l i t yi nt h em a r k e t s u p e r v i s e db yd r l o n g d ic h e n g k e yw o r d s ：s h a p e df i b e r , m o i s t u r ea b s o r p t i o n & s w e a tv o l a t i l i t y ， w i c k i n g ，m i c r of i l a m e n t ，t e s t 附件一： 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所甲交的学位论文，是本人在导师的 指导f ，独立进行研究i 竹所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包 含任何其他个人或集体己经发表域撰写过的作品及成果的内弈。论文为本人亲自撰写，我对 所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学何论文作者签名：冢文惟 日期： 埘年 i ；月，萝日 附件二： 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家 有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被奇阅或借阅。本人授权东华大学可 以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等 复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密、口。 学位论文作者签名： 知稚 日期：力蚌l 胡i f 日 指导教师签名 东华大学硕士学位论文第一章概述 第一章概述 第一节吸湿排汗纤维概述 在开发吸湿性纤维方面，美国杜邦、韩国和r 本帝人公司起步较早，并取得 了相应的专利。目前，台湾的一些化纤厂商也都相继丌发出了各具特色的具有吸 湿排汗功能的异形涤纶纤维。他们都是通过纤维截面异形化来增加毛细管作用， 使织物由于纤维上或纤维间的毛细通道，产生芯吸作用而具有干爽导湿性能。芯 吸作用愈大，导湿性能愈好。 涤纶纤维作为合成纤维中的三大主力纤维之一，因其优良的物理和化学特性 而被广泛应用于服装面料以及其它非服装领域。涤纶产品自问世以来，也曾以其 悬垂性好、强度高而被下游用户当作主要纺织原料来织造各类纺织品。但由于它 的疏水特性而在对吸湿性或吸水性要求较高的领域中的应用受到了限制。对这一 疏水性涤纶纤维赋予其吸浔性，可采用在聚合、纺丝阶段与亲水性缰分共聚或共 混的原丝改性方法，或对编织物进行化学加工和物理加工的后整理改性方法。通 过改性了的涤纶纤维织物就会具备了天然纤维吸湿性好，穿着舒适的优点，也会 解决天然纤维因存在当人体排汗量较大时，衣服会紧贴身体，令人感觉湿冷的缺 点。 近年来双层或多层结构织物发展的最大特点是玎破了人们以往习惯用棉之 类天然纤维作服装里层面料的旧观念，科学地利用疏水性合成纤维作晕层，以吸 湿性天然纤维作表层地新方法，特别是针织物，此类产品集舒适性、功能性和流 行性于一体，具有透湿、热、气和吸汗、快干地功能，克服了由原来以棉作内层 出汗后发生皮肤于织物粘连、发冷地感觉【2 1 。 1 1 吸湿排汗机理 吸湿排汗功能即是通过织物结构设计或纤维改质等方式，改变织物对水分之 吸湿、移动、排汗等性质，同时能够具有吸水性和快干性。吸湿排汗是利用物理 方法使涤纶纤维表面产生具有毛细效应的微细沟槽，并利用化学改性的方法在大 分子结构中接入或引入具有吸附作用的亲水基团，汗水从而经芯吸、扩散、传输 东华大学硕士学位论文第一章慨述 等作用，迅速移至织物的表面并快速挥发，从而保持人体皮肤的干爽感。同时， 在湿润状态时也不会像棉纤维那样倒伏，始终能够保持织物与皮肤问舒适的微气 候状态，达到提高舒适性的目的【3 1 。 凡是具有吸湿排汗功能的纤维一般都具有高的比表面积，表面有众多的微孔 或沟槽，截面一般设计为特殊的异形状，利用毛细管原理，使得纤维能够| 夹速的 吸水、输水、扩散和挥发，能迅速吸收皮肤表面湿气和汗水，并排放到外层蒸发 4 1 。因此，纤维结构体( 织物、针织物、无纺布) 的吸水是出于纤维f b j 隙中的毛 细管作用所产生的现象，对衣服的舒适性和卫生性的产生起到很大作用，是实用 上的重要性能i s l 。对于毛细管现象在平衡状态下，毛缅管直径越小，达到水分平 衡状态所需要的时间越长，因此，吸水速度也成为现实的问题【“。目前，市场上 的吸湿排汗织物可采用如下技术得到：异形断面纤维、中空微多孔纤维、多层织 物、亲水剂涂布【7 1 以及对纤维进行表面改性等等。 异形吸湿排汗涤纶纤维是具有特殊截面的纤维，异形涤纶由于单纤维存在沟 槽，纤维存在更多的空间而具有良好的毛细管效应和较高透气性，因此水分的扩 散明显加快，涧湿蒸发面积显著增大，吸湿、排温和导湿功能良好。同时，由于 汗水的大量蒸发带走人体部分热量，体表温度下降丽使人具有凉爽的感觉，即使 在大运动量的场合，衣物也能保持较干爽、不粘身。而一般的白料吸收汗液后， 水分残留于纤维内，增加衣物的重量，阻碍汗液的蒸发和皮肤散热，大量运动后 产生湿冷感，让人感到闷热难受8 1 。 l2 影响织物吸湿排汗性的因素 由于吸湿排汗性与众多因素有关，如聚合物本身的性质、纤维表面的平滑程 度、纤维的宏观形态结构一1 ( 如中空、微孔等) 以及长丝的构成方式、织物的编织 结构等等，所以评价吸湿排汗性并不是一个简单的单项指标f f o 。通过比较各异 形纤维可以发现，纤维的吸湿功能不仅与异形度有关，还与沟槽的深度、沟槽的 形状有关。而不同异形截面的纤维在相同异形度时，导湿性能也不一样。带有较 深且较窄沟槽的异形纤维导湿性能好【i l 】。 1 3 吸湿排汗聚酯长丝开发 吸湿排汗涤纶纤维的研究开发，主要是通过物理改性和化学改性两种方法得 以实施 1 2 】。 东生大学硕1 二。半伊论文第一牵概述 1 3 1 物理改性 可以通过改变喷丝板微孔的形状，纺制具有表面沟槽的异形纤维；或采用与 含有亲水基团的聚合物共混和复合共纺的方法，研制生产具有吸湿排汗性能的纤 维。对纺制的纤维进行吸湿排汗性能比较后发现，研制的异形纤维吸湿排汗功能 都有改善。 原料共混纺丝：采用含有亲水基团的聚合物与聚酯共混进行纺丝，同时采用 特殊设计的异形喷丝板，研制生产吸湿排汗纤维。利用磺酸豁作为吸浔基团生产 改胜聚酯进行吸湿排汗纤维的生产。 双组分复合共纺：将聚酯和其它亲水陛聚合物，用双嫘柯进行复合共纺，研 制具有皮芯复合形式的异形截面的新型吸湿排汗纤维，对其吸水性和外观进行改 善。亲水性材料作为芯层，常规聚酯作为皮层，两种组分分别起亲水吸湿和导湿 的作用。 1 3 2 化学改性 可通过接棱共聚的方法，在大分子结构内引入亲水基团，从而增加纤维吸湿 排汗性能。常采用引入羟基、酰胺基，羧基、氮基等。 第二节国内外吸湿排汗纤维及面料简述 目前市场上的吸湿砟汗纤维有美国杜邦公司生产的c o o l m a x 纤维、同本东 洋纺的t r i a c t o r ，中国石化仪征化纤股份有限公司涤纶短纤厂研制的c o o l b s t 、顺 德金纺集团生产的c o o l n i c e 纤维，泉州海天轻纺有限公司新丌发的c o o l d r y 纤维、 台湾远东公司t o p c o o l 、韩国晓星公司a e r o c o o 中文名为“艾丽酷”、仪征化纤 股份公司涤纶五厂生产的吸湿排汗聚醣长丝“f c l s 一7 5 ”等。 他们都是通过纤维截面异形化来增加毛细管作用，使织物由于纤维上或纤维 问的毛细通道，由于毛兰管弯曲附1 j n 五, 力( i 习的作用产生芯吸而具有干爽导湿性 能。毛细效应高度【1 4 j 愈高，导馄性能愈好。 2 1 国外吸湿排汗纤维及面料 2 1 1 多孔中空截面纤维 尔华人学硕十学佛论文第一章概述 由日本帝人公司开发销售的多7 l 中空截面聚酯纤维属于化纤表面到中空部 分有许多贯通的细7 l 的聚酯中空纤维，其生产工艺是先与特殊的微孔形成剂共 混，然后再将其溶出。 2 1 2 吸水性纤维 吸水性纤维中著名的品种有德国拜耳公司开发的材料，它是芯鞘二层结构。 在芯部沿纤维轴方向并列许多细孔，鞘部中有许多导管使芯部与纤维表面相连 接，被吸收的水份在芯邦多孔质中被有选择地保留，纤维的表菰则成为于燥的状 态。此后，日本的钟纺、三菱人造丝等公司也相继丌发了类似的吸水性产品。 般情况下，在聚酯纤维中可制作出直径o o l 3 微米的大量微细孔，从而得到高 吸水率品种。 2 1 3 杜邦的c o o l m a x t l 5 】 c o o l m a x 是杜邦公司独家研究开发的功能性纤维，不仅截面形状独特四 管状，又是中空纤维，而且纤维的管壁还透气。正是由于这种纤维的独特物理结 构，导致了它的吸湿、排汗、透气特性，也就是面料有很好的毛细效应。可随时 将皮肤上的汗湿抽离皮肤，传输到面料表面从而迅速蒸发，使皮肤保持干爽和舒 适。通过c o o l m a x 功能性纤维面料与其他面料干燥率的比较，发现无论在短时 间或较长时间内，c o o l m a x 功能性纤维面料它的干燥速率都明显好于其它面料， 它的干燥率差不多是棉的2 倍。将c o o l m a x 功能性纤维面料应用于牛仔织物上， 其强大的透气洼和良好的吸湿控制，将使穿着者的皮肤保持干燥，减少体能消耗， 使出汗不再成为一个扰人的课题【 6 1 。 2 1 4 韩国晓星的艾丽酷 a c r o c o o l 中文名为“艾丽酷”，是韩国晓星公司开发的一种具有良好吸湿排汗 功能的新型聚酯纤维。参照“苜蓿草”的四叶子形吸湿排汗程序，利用纤维表面的 细微沟槽和孔洞，将肌肤表层排出的湿气与汗水经由芯吸、扩散、传输的作用， 瞬间摊出体外，使肌肤保持干爽与清凉。 2 1 5 日本东洋纺的t r i a c t o r r 本东洋纺公司开发的一种“y ”形截面的涤纶称作“t r i a c t o r ”0 7 1 。该纤维 通过改变纤维截面喝纤维表面结构，成为导湿吸湿纤维。据称这种纤维的吸水性 糸华人宁硕十学伊论文第一章概述 和吸湿性可以与天然纤维媲美。 2 1 6 其他 通过多层结构织物和针织物达到吸湿排汗性能的材料也被开发出来了【1 8 】。 高度达到2 0 米的杉树从根部吸收的水分能上升到树梢，这是由于导管巧妙地利 用了毛细管现象所产生的效果f 1 9 1 。例如，根部附近的导管直径约2 5 毫米，中间 部分为1 0 毫米，前瑞为1 5 毫米这样一种毛细管直径由下到上逐渐变细的形态。 运用这种原理的l o o 聚嚣多层结构针织品己丌发出来，靠近肌肤一侧用棍纤维 形成粗网眼，外侧则配置细的纤维形成的细网眼，通过这种形式使汗水迅速向外 部放出，这种多层结构聚酯纤维 2 0 1 针织品同本东丽公司与帝人公司都在生产。 2 2 国内吸湿排汗纤维及面料 2 2 1 仪征化纤的c o o l b s t 仪征化纤的c o o l b s t 纤维截面切片呈“h ”形，将毛细管原理成功地运用到 纺织品表面结构，使其能够陕速吸水、输水、扩散和挥发，从而保持人体皮肤的 干爽。同时，由于聚酯纤维具有较高的湿屈服模量，在湿润状态时也不会像棉纤 维那样倒伏，所以始终能够保持织物与皮肤问的微气候状态，达到提高舒适性的 目的。 2 2 2 顺德金纺c o o l n i c e 纤维 广东顺德令纺集团有限公司丌发出吸懈排汗凉爽纤维一一c o o l n i c e 。 c o o l n i c e 因其特殊的纤维截面，具有良好的导浔和排佩功效。 2 2 3 台湾中兴的c o o l p l u s c o o l p l u s 是台湾中兴股份有限公司开发的新一代模仿自然生态、并赋予纤 维表面无数微孔的新型高科技功能性改性聚酷纤维。c o o l p l u s 的截面切片呈“+ ” 形，通过纤维表面这些细微的孔洞和沟槽，产生毛细效应，将人体肌肤表层排除 的湿气和汗水迅速吸收到织物表层，这就不仅改善了涤纶纤维的吸湿性，还可快 速散发湿气和汗水，达到吸湿快干的效果【2 1 】。 2 2 4 泉州海天研制c o o l d r y 纤维及面料 c o o l d r y 是泉州海天轻纺有限公司开发的五叶形截面聚酪纤维，纵向有5 个 沟槽【2 2 l 。c o o l d r y 面料将毛细管原理运用到纺织品表面，使其能够快速吸水、输 朱华人学硕十学伊论文第一章概述 水、扩散和挥发，从而保持人体皮肤的干爽。 2 2 5 台湾远东公司的t o c o o l 台湾远东公司t o p c o o l 是利用水珠无法在纤维表面产生稳定的接触角【2 2 1 而 产生流动。t o p c o o l 十字型截面有四个沟槽，当水珠滴落在上面时无法稳定滞留， 沟槽产生加速的排水效果，人体的汗液利用纱中纤维上的细小沟槽被迅速的扩散 到布面，再利用十字型载面产生的高比面积，使水分快速蒸发到空气中。 t o p c o o l 吸湿排汗纤维织造的面料，蓬松性良好，织物具有良好的干爽效果。 此面科能够保持人体皮肤于爽舒适、调节体温。该面料可制作运动服饰、休闲服 饰、袜子、内衣裤等。t o p c o o l 的吸湿排汗效果使产品具有良好的功能性，另外 t o p c o o l 纤维与其他纤维混纺还起到抗起毛起球的作用。 2 2 6 仪征化纤的f c l s 一7 5 仪征化纤股份公司涤纶五厂生产的吸湿摊汗聚酯长丝“f c l s 一7 5 ”主要是通 过物理改性和化学改性两种方法得以实施，通过改变喷丝板微孔的形状，纺制具 有表面沟槽的异形纤维，而导湿性提高主要是由于在异形纤维的纵向产生了许多 沟槽，纤维通过这些沟槽的芯吸效应起到吸混排汗的功效。 2 2 7 台湾豪杰的t e c h n o f i n e 台湾豪杰的t e c h n o f i n e 也都已有较大的产能，开发了系列的长丝和短纤产 品，产品功能价格极具竞争力，产品投入市场多年。 第三节吸湿排汗纤维的用途 近年来，一般国际上的各个公司所用吸湿排汗纤维材料都是围绕聚醋、尼龙、 聚丙烯等化纤展开，主要是通过聚合物改性来赋予纤维以功能，具有相同性质的 功能纤维种类 e 较少瞄j 。目前，国际上诸多公司针对运动用途的开拓却急剧增 加，也不断有新企业加盟开发吸湿排汗纤维队伍中来，因此，预计未来竞争将十 分激烈，特别是像日本的旭化成和富士纺织公司等围绕赋予聚氨酯弹力纤维和涤 纶纤维以吸混排汗性的制品也在不断丌发出新品。纺织品的舒适性同益受到穿着 者的重视。在保留涤纶原有优秀性能的基础上，对涤纶进行改性，提高它的穿着 舒适性，是广大消费者关注的焦点，也是中外学者研究的重要课题 2 4 1 。 东华大学硕士学佗论文第一章嚷述 吸湿排汗纤维能够广泛应用于紧身衣裤、衬衣、女式外衣、运动服、西裤、 衬里、装饰制品等领域。另外，装饰制品与其它用途帽比，规模较小。 3 1 紧身衣裤 日本东丽公司与旭化成公司将吸湿排汗纤维用在紧身衣裤上。在对众多消费 者对服饰要求的调查中发现，生活中有8 0 以上女性对紧身衣裤的刚热和出汗粘 身感到非常不满 2 5 】，使用吸湿排汗纤维可以改善紧身衣裤的舒适性，得到广大 消费者的喜好。 3 2 外农 女式外衣：吸湿排汗纤维织物将进入女性服装领域，该领域中，穿着舒适性 也已经成为关键，吸湿排汗纤维己被大量采用。特别是女式外衣应用上对于附加 弹性、清凉性、轻快性等时装性己成为材料丌发的重点。 男式外农：虽然吸湿排汗材料是从罩衫、衬衫、西装、衬衣等女式服装开始 的，但目前逐渐推广在西服长裤、成套内衣、体闲短裤等男式服装领域上， 3 3 运动服 吸湿排汗纤维的用途中所见到的最突出的开发工作是在与运动有关的领域， 围绕运动服竞赛服等大量的应用。在该领域中对其他材料不要求优良的功能性， 而使之具有弹力，重量轻和高弹力等功能。可以晓，近年来纺织服装行业的研究 与开发人员，已经将关注的焦点集中在吸湿排汗性能上了，这些性能作为附加值 一直被突出强调l 捌。 过去，人们都喜欢用棉花馓制造运动服的纺织原料，因为棉纤维本身就具有 亲水基团【2 7 】，吸水能力优良，为此使下游纺织服装行业广泛将棉纤维应用于内 衣、运动服、袜子等领域。但是，含有亲水基的棉制品虽然有在出汗时吸汗水的 性质，可棉纤维的保水性也是非常强的，棉纤维在吸收入了汗水之后，旦为汗 水所饱和，干燥速度慢，从浸润到平衡态浸润所需时间非常长【2 ”。此外，浸润 水分的棉织物重量加重，对人体皮肤有粘粘糊糊的不快之感，因此衣服纤维贴在 皮肤表面时，往往妨碍身体的活动。而吸湿排汗纤维原料制造出的织物就解决了 棉纤维诱发出的实际问题，吸湿排汗纤维在出汗时不令纤维粘贴于皮_ | 扶表面，因 此在运动服、竞赛服等用途上已经有破大量使用的趋势，运动服领域对该类纤维 需求十分强劲，尤其在体育用品领域中，这功能已彼认定为规定的功能。 东华人学硕士学位论文 第一章概述 第四节课题研究的意义及内容 功能性面料市场份额巨大世界各大权威纺织机构研究表明，吸湿排汗及相关 功能性纺织品是未来消费市场的一大趋势 2 9 1 。据预测，该类产品在2 0 0 5 年全球 市场的销售额可达5 0 1 0 0 亿美元，因此，吸湿排汗纺织品具有良好的发展莳景。 海外有实力的品牌商已扩大服装市场的应用。一些纺织公司将提供相应的产品咨 询、技术服务、品质监测和服装吊牌等服务。 未来衣着用织物将朝舒适、健康的方向发展，以展现经济性、舒适性和功能 性的特色，吸湿排汗织物即是其中最重要的项目之一，目前在国内尚在发展中， 预期未来将会有很大的成长，并逐渐普及到日常衣物中。因为吸湿排汗面料能够 广泛应用于衬衣、外衣、运动服、内衣、西裤、衬旱、装饰制品等领域。使用吸 湿排汗面料可以改善贴身衣物的舒适性，原因是可调节贴身衣物与皮肤表面问的 水分及湿度之间的关系( 衣服内气候) 、衣物和皮肤接触时的压力或接触感等，可 称为“可呼吸面料”，面料既具有棉制品的触感，又具清爽感。在吸湿排汗纤维的 运用中，最突出之处是在与运动有关的领域，因此在运动服、竞赛服等已经被大 量使用。运动服领域对该类面料的需求十分强劲，吸湿排汗产品在n i k e 、a d i d a s 、 r e e b o k 等品牌中的数量逐渐增加p 们。 从“入世”和走向国际大市场的趋势来看，提高纺织品的技术含量是在国际 市场立足的必要条件【3 1 1 。 4 1 本课题的研究意义 目前，我国多数功能性化纤及功能性纺织品的功能评价、表征及标准还没有 引起足够重视。同一个检测项目，不同地区有不同的检测标准及设备，测试结果 也不相同。 功能性纤维及纺织品目前属于无序发展状态，缺乏统一的规划和管理。功能 性纤维及纺织品亟须科学的评价方法、统一的标准及认证，否则将会阻碍其发展。 目前开发功能性纤维及纺织品并非一个系统，因此需要多部门协调、配合来完成 此重任 3 2 】。 近两年来，国内外吸湿排汗纤维和面料迅速发展，各个企业为求更多的利润， 东华大学硕士学位论文第一章概述 各个企业之间必然存在竞争。而竞争不外乎是该类功能性纤维及纺织品的技术指 标参数优劣的比较。为使各企业之间公平竞争，“化学长丝制品吸湿排汗性能的 测定与评价”的建立是为它们提供一个竞争的平台。所以，建立一套科学而全面 的测试评估方法，其社会效应和经济效应是很显著的。 “化学长丝制品吸浔排汗性能的测定与评价”的建立是为了科学而全面地评 价纤维制品吸湿排汗的性能，提供合理的评价体系，填补国内在这一领域的空白。 长丝吸湿排汗性能可以用毛细效应高度值来评价；织物可以用毛细效应综合 值、导湿综合值和干燥速率来综合评价。 4 2 本课题研究的内容 研究的重点在于对市场上较常见的异型涤纶纤维的导师性能进行测试，比较 在导湿性方面同类产品之间的差别。所研究的主要内容如下： ( 1 ) 将庄勤亮等老师起草的“化学长丝制品吸湿排汗性能的测定与评价”的实 验方法标准在实践中得以修改与完善； ( 2 ) 对c o o l b s t 、常规涤纶、t o p c o o l 、细旦涤纶、c o o l m a x 、c o o l p l u s 、c o o l d r y 等不同规格的长丝基本性能进行测试和分析： ( 3 ) 根据长丝不同细度，设计不同规格织物( 针织物及机织物) ，对其基本参数 进行测试并分析； ( 4 ) 对所设计的针织物的吸湿排汗性能进行测试与研究： ( 5 ) 对所设计的机织物的吸湿排汗性能进行测试及研究； ( 6 ) 对亲水处理后的织物吸混排汗性能进行测试j 和研究； ( 7 ) 对异型涤纶纤维的吸湿排汗性能进行总结和评价。 东华丈学硕士学位论文 第一章礓述 参考文献 1 e r i k k i s s a w e t t i n ga n dw i c k i n g ，t e x t i l er e sj ，1 9 9 6 ，6 6 ( 1 0 ) ：6 6 0 6 6 8 2 稃亮导湿陕干针织运动面料的研究，尔华人学硕十宁啦论文2 0 0 2 3 r i t a m ，c r o w t h ei n t e r a c t i o no f w a t e rw i t hf a b r i c s ，t e x t i l er e s j ，1 9 9 8 ，6 8 ( 4 ) ：2 8 0 2 8 8 4 施楣梧，陈运能，姚穆织物湿传导理论与实际的研究，第二报：液态水佳织物中的吸 收、传输和蒸发的研究，曲北纺织， 学院学报，2 0 0 1 ( 2 ) ：1 5 2 3 5 y o u - l oh s i e h l i q u i dt r a n s p o r ti nf a b r i cs t r u c t u r e s ，t e x t i l er e s j ，1 9 9 5 ，6 5 ( 5 ) ：2 9 9 3 0 7 6 】王锐，张大省吸湿速干舒适性纤维及织物，合成纤维工业。2 0 0 2 ，2 5 ( 5 ) ：4 4 4 6 7 淹永春织物亲水整理剂及其应用，广西纺织科技，1 9 9 2 ，2 1 ( 4 ) ：4 8 5 3 8 h s i c h y i w e t t i n ga n dr e t e n t i o np r o p e r t i e so f f a b r i c sm a t e r i a l s p a r ti w e c t i n go f s i n g l e f i b e r sa n dw o v e nf a b r i c s ，t e x t i l er e s j ，1 9 9 2 t6 2 ( if ) ：6 7 7 6 8 5 9 m a e j i m a a p p l y i n gc a p i l l a r yt oe s t i m a t i o no f s p a c es t r u c t u r eo f f a b r i c s tt e x t i l er e s j ， 1 9 8 3 ( 5 3 ) ：4 2 7 4 3 4 1 0 】胡盼盼等异掣涤纶导湿性能研究【j 】，合成纤维l 业，2 0 0 2 2 5 ( 5 ) ：1 5 7 1 1 李燕立，林朔织物的吸湿排汗性及其评价方法，北京服装学院学报，1 9 9 6 t1 6 ( 1 ) ： 7 9 8 4 1 2 吴旭华等浅述吸湿排汗涤纶纤维 成技术及应用，1 6 f 4 ) ：3 0 3 2 c 1 3 王其大豆纤维 生能与导湿快干功能针织物研究，上海：尔华火学博十学位论文，2 0 0 2 1 4 姚穆，施楣梧织物湿传导理论与实际的研究，第二报：织物湿传导理论方槔的研究， 西北纺织工学院学报，2 0 0 1 ，1 5 ( 2 ) ：9 1 4 1 5 d u p o mc o o l m a xp e r f o r m a n c ef a b r i c s ，h t t p ：w w w d u p o n t ，c o m c o o l m a r d d u p o n tc o o l m a x p e r f o r m a n c e 。 【1 6 刘越、徐澜香聚酯纤维的舒适性研究，纺织导报，2 0 0 4 ，l ：3 8 4 0 1 7 徐晓辰吸湿排汗聚酯纤维的开发及应用，合成纤维，2 0 0 2 ，3 1 ( 6 ) ：9 1 2 1 8 孙守平等国内辨舒适功能性针织服装现状与今后的发展趋势，针织l 业。1 9 9 3 ( 2 ) ： 3 5 4 0 1 d 尔华人学硕士学位论文第一章概述 【1 9 】j o h n s k y , o n ，t h e i n f l u e n c e o f f i b e r m a t e r i a la n d w e t t i n g m e d i u m o i l c a p i l l a r yf o r c e s i n w e tf i b r o u s a s s e m b l i e s ，t e x t i l er e s j ，1 9 9 6 ( 5 ) ：3 2 4 3 2 9 2 0 杨栋梁亲水整理，印染，1 9 8 6 ，1 2 ( 2 ) ：5 2 5 8 2 1 关燕，林旭，藏勇等c o o l p l u s 纤维的吸湿速干性能及其产品的开发，纺织科学研究， 2 0 0 2 ( 4 ) ：1 6 1 9 2 2 谢梅锑，冯勋伟，李晚享等c o o l d r y 针织物导湿性能研究，上海纨织科技，2 0 0 4 ，3 2 ( 2 ) ：6 3 6 4 2 3 胡发祥功能性纺织品开发应用新进展，纺织导报，2 0 0 3 ( 3 ) ：3 3 3 5 2 4 程隆棣等功能性涤纶纤维及其产品的吸湿导湿性能，棉纺织技术，2 0 0 3 ，3 1 ( 9 ) ：3 5 2 5 孙锋，刘丽华，陈莉红沟槽涤纶针织产品的热湿舒适性及物理机械性能，纷织导报， 2 0 0 4 ( 2 ) ：6 0 6 4 2 6 1a d l e r m m ，a n dw a l s h ，w k ，m e c h a n i s m so f t r a n s l e n tm o i s t u r e ，t r a n s p o r tb e t w e e n f a b r i c s r e x t i l er e s ，j ，1 9 9 4 ( 5 4 ) ：3 3 4 3 4 2 2 7 张翠芳等聚酯纤维及织物条水移理的现状与发展，中国纺织人学学报1 9 9 9 2 5 ( 5 ) ： 1 0 8 1 l o 2 8 】l y r n a nf o u r t ，a r n o l dm s o o k n e ，d a n i e lf r i s h m a n ，a n dm i l t o nh a r r i s t h er a t eo f d r y i n g o f f a b r i c s ，t e x t i l er e sj ，2 0 0 1 ( 1 ) ：2 6 3 2 2 9 】吸湿排汗面料前景广阔，锦桥纺织网，2 0 0 4 年2 月2 4 日信息 3 0 】吸湿排汗功能面料需求强劲，锦桥纺织网，2 0 0 3 年1 1 月7 日信息 3i 】m i l l e r , t y o m k i n a ne x t e n d e dr a n g el i q u i de x t r u s i o nm e t h o df o rd e t e r m i n i n gp o r es i z e d i s t r i b u t i o n s ，t e x t i l er e s j 。1 9 8 6 ( 5 6 ) ：3 5 4 0 3 2 】稃学忠文永奋功能性化纤产品的开发及纳米技术的府削，纳织导报，2 0 0 4 ( 4 ) ：1 1 1 1 1 3 东华大学硕士学位论文 第一章吸昱排汗艮丝基本胜能研究 第二章吸湿排汗长丝基本性能研究 本章先分析异型截面涤纶截面特征，然后比较分析长丝断裂强力，最后研究 亲水前后涤纶长丝的毛细效应高度值，以此来评价异形涤纶长丝的吸浔排汗性 能。 第一节吸湿排汗长丝分类及截面特征分析 吸湿排汗纤维可分成实心纤维和中空纤维两大类。实心纤维又可分成叶状截 面纤维和折曲条形额面纤维。叶状截面是指截面的轮廓线相对于扁圆形内包络线 多次凹凸变化，使截面显示为多叶形或多边形。叶状截面主要包括三、四五、六 叶各种多边形，双十形、三十字形、鞋底形和不规则叶状的粘胶、腈纶、醋酸纤 维截面等。折曲条状截面是指截面的主体形态为有弯折的条形。条状截面轮廓线 的凹凸变化，使条的宽度非单调地变化。条状截面主要包括l 形、弧形和桥式 等。类似地中空纤维又可分为叶状、圆和折曲条状中空纤维三类( 1 1 。异形截面的 三大特征为： ( 1 ) 轮廊线多次凹凸变化，形成叶片或凸起的粗糙小块。凹凸的深度( 叶长) 及频次是两个非常重要的因素。凹凸块或叶的形态，由于受凹凸深度、频次、纤 维细度、喷丝板成形等多种因素制约并不十分重要。 f 2 ) # 1 - 轮廓线的内包络线形态。内包络线的形态反映着截面的大致形态或者 说忽略边廓高频波动后的形态，称为截面的主体形态。现有异形纤维主体形态有 扁圆和折曲条形两种。 ( 3 ) 截面内有否空隙及其大小。 这三大特征之间基本上是相互独立的。 第二节长丝基本性能测试与分析 1 1 单纱断裂机理 纱线的外形细而长，引起纱线受力最基本的形式为轴向拉伸，同时纱线的拉 伸强力与构成织物的强力有直接关系。纱线的强力实际上反应了织物耐用性能的