余　勇

自上世紀(jì)90年代以來(lái),中國(guó)的功能性紡織品開(kāi)發(fā)呈現(xiàn)出持續(xù)高漲的態(tài)勢(shì),并已對(duì)全球的紡織品市場(chǎng)產(chǎn)生重大影響。

目前,我國(guó)功能性紡織品的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域主要集中在內(nèi)衣、家用紡織品和防護(hù)用紡織品等三個(gè)方面,涉及的功能包括抗菌防臭、遠(yuǎn)紅外、抗紫外線、抗靜電、防電磁輻射、拒油防水、負(fù)離子、放火阻燃、抗玷污、易去污、防水透濕、免燙 、高吸濕等。然而,目前行業(yè)面臨著一大突出問(wèn)題——檢測(cè)難。

市場(chǎng)雖大 無(wú)奈檢測(cè)困難

一項(xiàng)調(diào)查顯示:在功能性紡織產(chǎn)品的消費(fèi)人群中,買(mǎi)過(guò)防皺(免燙)整理產(chǎn)品占54%,買(mǎi)過(guò)拒水整理產(chǎn)品占31%,買(mǎi)過(guò)防污整理產(chǎn)品占25%,買(mǎi)過(guò)抗菌整理產(chǎn)品占4%。表示會(huì)再次購(gòu)買(mǎi)的,防皺(免燙)整理占96%,拒水整理94%,防污整理占93%。這表明,功能性紡織品有良好的市場(chǎng)發(fā)展前景。

雖然需求巨大,然而,大多數(shù)功能性紡織品的性能消費(fèi)者不能憑自己的視覺(jué)和觸覺(jué)等進(jìn)行判斷,即看不見(jiàn)、摸不出和嗅不到,其功能的優(yōu)劣程度,要靠一定測(cè)試方法和儀器才能進(jìn)行評(píng)定。功能性紡織產(chǎn)品既沒(méi)有色彩和圖案那樣直觀的吸引力,又缺乏柔軟飄逸等令人賞心悅目的質(zhì),只能在使用過(guò)程中慢慢品味其功效了。因此,其與其他紡織新產(chǎn)品一樣,由于市場(chǎng)的不成熟,也呈現(xiàn)出了一哄而上、魚(yú)龍混雜的局面,導(dǎo)致消費(fèi)者的信任度下降。

近年來(lái),雖然有一些科研機(jī)構(gòu)、高校、標(biāo)準(zhǔn)化組織和企業(yè)開(kāi)展了這方面的研究工作,并不斷有一些成果面世,部分功能性評(píng)價(jià)方法也實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。但從總體上看,大部分功能性紡織品仍然缺少權(quán)威的、能被廣泛接受的、經(jīng)過(guò)充分科學(xué)論證的、簡(jiǎn)便易行的、重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性較高的功能性評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)。市場(chǎng)上王婆賣(mài)瓜式的吆喝成了消費(fèi)者的主要信息來(lái)源,一些不法商家為了追求短期利益對(duì)這些高科技面料進(jìn)行仿冒,真正的功能性紡織品面臨珠混于魚(yú)目的窘境,這對(duì)功能性紡織品市場(chǎng)的健康發(fā)展顯然是不利的。

另一個(gè)不容忽視的問(wèn)題就是功能性紡織品的生態(tài)安全性。眾所周知,功能性紡織品的某些特殊功能,主要是通過(guò)在纖維材料中添加或在產(chǎn)品的后整理中使用某些具有特殊功能的化學(xué)物質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但目前在功能性紡織品上使用的這些化學(xué)物質(zhì)有相當(dāng)一部分并未經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的生態(tài)安全性能的評(píng)估,特別是未經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期跟蹤分析的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

典型功能的檢測(cè)

抗紫外線

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,大氣層中的臭氧層不斷地遭到破壞,導(dǎo)致地表紫外線輻射量大增。紫外線是指太陽(yáng)所發(fā)射的波長(zhǎng)200～400nm的電磁波,它對(duì)人類(lèi)皮膚能造成巨大的傷害。其中的UVA、UVB波段會(huì)助長(zhǎng)黑色素生成,導(dǎo)致皮質(zhì)老化,甚至造成白內(nèi)障、皮膚癌等病變。如今,抗紫外線已成為人們習(xí)以為常的一種自我保護(hù)行為。日常生活中防曬產(chǎn)品層出不窮,防曬霜、晴雨傘、太陽(yáng)鏡等等,無(wú)不打上“UPFXX”的標(biāo)識(shí)。然而,在戶外特別是進(jìn)行登山之類(lèi)的活動(dòng),由于高山的海拔相對(duì)較高,紫外線的輻射相比平地上要強(qiáng)很多,這時(shí)候著裝是人們抵抗紫外線輻射最直接的屏蔽物,因此,面料的防紫外線性能顯得至關(guān)重要。

織物防紫外線的能力,主要取決于織物本身屏蔽紫外線的能力。屏蔽主要通過(guò)吸收光線和散射、反射來(lái)完成。影響織物防紫外線輻射性能的因素分別是織物結(jié)構(gòu)、織物顏色以及漂白、染色等工藝處理。在一般情況下,吸收率和反射率增高,透過(guò)率就降低,防護(hù)性能就優(yōu)越。

另外,短纖維優(yōu)于長(zhǎng)絲纖維,加工絲產(chǎn)品好于原絲產(chǎn)品,細(xì)纖維織物比粗纖維織物好,扁平異形織物優(yōu)于圓形截面織物,機(jī)織物好于針織物。過(guò)測(cè)試我們發(fā)現(xiàn),機(jī)織或針織結(jié)構(gòu)越緊密UPF值越大。而在質(zhì)地結(jié)構(gòu)相同的情況下取一塊淺色和一塊深色面料,同時(shí)進(jìn)行紫外線照射的測(cè)試,可以發(fā)現(xiàn)染色織物比未染色織物有更高的UPF值,并且織物顏色越深,其紫外線透過(guò)率越小,也就是說(shuō)防紫外線能力越高。而織物的UVR吸收性能取決于織造過(guò)程中所采用的加工方法,如漂白、染色、施加消光劑等,這些加工過(guò)程都會(huì)對(duì)織物的UVR吸收性能產(chǎn)生作用。

為了使織物獲得較好的防紫外性能,織物的后整理很重要。采用各種方法將無(wú)機(jī)和有機(jī)的紫外線整理劑分別或共同對(duì)纖維、紗線或織物進(jìn)行處理,并使之牢固結(jié)合,這是較為傳統(tǒng)的方法。除此之外,也可以采用納米紡絲技術(shù)的方式。在切片聚合過(guò)程中,添加紫外線隔離因子(納米氧化鈦Ti02),使纖維及其制成的產(chǎn)品能有效地吸收紫外線,防止紫外線透過(guò)衣服,保護(hù)人體因紫外線過(guò)多照射而引起各種皮膚疾病。同時(shí)可以反射可視光線和紅外線,降低太陽(yáng)熱輻射所造成的溫升,保持衣服內(nèi)部的涼爽感覺(jué),讓穿著更舒適與安全。這種方法具有抗紫外作用持久、永不消褪的特點(diǎn)。

防水透濕

人體由于運(yùn)動(dòng)以及新陳代謝,會(huì)通過(guò)皮膚表面蒸發(fā)水汽散熱,如果這些水汽不能通過(guò)織物及時(shí)排出,就會(huì)在織物和皮膚之間產(chǎn)生高濕熱區(qū)域,使人體感覺(jué)悶熱不適。

織物的透水汽性是指氣態(tài)水透過(guò)織物的能力。透水汽性與織物的原料,紗線的結(jié)構(gòu),織物組織結(jié)構(gòu)及其緊密度等因素有密切的關(guān)系。當(dāng)織物的一面所受水蒸氣壓力大于另一面時(shí),水蒸氣會(huì)透過(guò)織物?？椢锏耐杆磫挝粫r(shí)間內(nèi)透過(guò)水蒸氣的量來(lái)表示的,它對(duì)人體的舒適和衛(wèi)生影響甚大。目前,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)織物透水汽性的檢測(cè)方法有很多,常用的有ASTME 96,BS 7209等,具體操作方法是:先將面料置于裝有定量蒸餾水的透濕杯上,密封后稱(chēng)重,再放在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試環(huán)境中(固定的溫度,濕度以及氣流速度),經(jīng)過(guò)24小時(shí)后取出再稱(chēng)重,通過(guò)試樣前后質(zhì)量的損失來(lái)推算透過(guò)水蒸氣的量。

防水透氣織物是指水在一定壓力下無(wú)法浸入織物,而人體散發(fā)的汗氣能以水蒸氣的形式通過(guò)織物傳導(dǎo)到外界,從而避免汗氣積聚冷凝在體表與織物之間,以保持穿著的舒適性。它是一種高技術(shù)、獨(dú)具特色且極具實(shí)用性的功能性織物。防水對(duì)于面料行業(yè)來(lái)說(shuō)并不是什么難題,關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)透氣與其兼得并且實(shí)現(xiàn)超強(qiáng)防風(fēng)。像雨衣、擊劍服、登山服等要求不透水又不發(fā)悶,須采用微孔型織物或用傳遞水汽性能好的纖維制的織物。

防電磁輻射

電磁輻射已經(jīng)成為繼水、大氣、噪聲之后的第四大環(huán)境污染源。大量研究表明,電磁輻射對(duì)地球生物和人類(lèi)的危害和影響已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了人們以往對(duì)它的認(rèn)識(shí)。早期的防電磁輻射或抗電磁干擾研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)主要集中在軍事、國(guó)防或工業(yè)領(lǐng)域。隨著個(gè)人電腦、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊、移動(dòng)電話、視聽(tīng)設(shè)備、微波爐等電子技術(shù)和產(chǎn)品的日益普及,電磁輻射對(duì)人們健康和生命安全的影響日益顯現(xiàn),開(kāi)發(fā)和使用具有抗電磁輻射功能的紡織產(chǎn)品則是最簡(jiǎn)便和有效的手段之一。

電磁輻射是由不同波長(zhǎng)和頻率的多種類(lèi)型的電磁波形成的,其頻段范圍可從3Hz到3×1012Hz不等。由于抗電磁輻射材料對(duì)不同頻段的電磁輻射的反射和吸附能力各有不同,因此目前被采用的抗電磁輻射性能的測(cè)試方法也各不相同,必須根據(jù)抗電磁輻射材料的性質(zhì)和實(shí)際用途加以選擇。

防電磁輻射服裝的防護(hù)方式有兩種:一是用屏蔽面料直接制作的服裝,另一是將屏蔽面料作為內(nèi)襯或內(nèi)膽制作在服裝中。到目前為止,國(guó)內(nèi)外尚無(wú)統(tǒng)一的針對(duì)抗電磁輻射紡織產(chǎn)品的功能評(píng)價(jià)測(cè)試方法和標(biāo)準(zhǔn),市場(chǎng)上大量的抗電磁輻射紡織產(chǎn)品基本上都在沿用一些常規(guī)電磁屏蔽材料的性能測(cè)試方法。通常,抗電磁輻射產(chǎn)品可以用反射率R、透過(guò)率T、吸收率A和屏蔽效能SE來(lái)評(píng)價(jià)其抗電磁輻射的效果,其中采用最普遍的是屏蔽效能SE。研究表明,在低頻時(shí),材料的屏蔽效能主要取決于反射。由于電磁波的反射與材料表面的阻抗有關(guān),因此,材料的導(dǎo)電性能越好,反射就越強(qiáng),屏蔽效能就越高。而在高頻時(shí),屏蔽效能主要取決于電磁波在材料內(nèi)部傳播時(shí)的吸收損耗。這種吸收損耗與材料的厚度、電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率有關(guān)。

完善測(cè)定制度 引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展

將高科技運(yùn)用于紡織品生產(chǎn)中已成為當(dāng)今紡織品開(kāi)發(fā)的主流, 新型纖維的應(yīng)用和紡織技術(shù)的革新,使紡織品不僅美觀、保暖,而且柔軟富有彈性,并且發(fā)展了吸濕、透氣、防雨、防風(fēng)、防污、防霉、防蛀、抗紫外線、防輻射、抗靜電、 保健、無(wú)霉和環(huán)保等多種功能。功能性紡織品已跳出傳統(tǒng)形態(tài),完全深入家用、裝飾、醫(yī)療、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、建筑、地質(zhì)、交通、工具、包裝、休閑、防護(hù)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域,且受到化工、汽車(chē)、機(jī)械、紡織裝飾、服裝等行業(yè)的高度重視?！拔磥?lái)的衣服能夠按環(huán)境影響而向我們發(fā)出預(yù)警,例如內(nèi)置全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的衣服,能以光速交換數(shù)據(jù)的外套,或瞬間改變外貌的外套,Hans-Jurgen Hubner更預(yù)言紡織品能啟動(dòng)藥物治療?！敝δ苄约徔椘饭?yīng)商Schoeller公司的CEO Hans-Jurgen Hubner說(shuō)。

一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果表明,全球消費(fèi)者都喜愛(ài)不需要過(guò)多打理的服裝,但不同國(guó)家的人對(duì)服裝的某些具體功能偏好不同?？拱櫤鸵子诖蚶硎冀K是全球消費(fèi)者較為了解和期望獲得的兩項(xiàng)特性。此外,對(duì)于天然纖維,例如棉,消費(fèi)者也表示出始終如一的喜愛(ài)。至于全球消費(fèi)者認(rèn)知度較低的,例如吸濕快干,防紫外線,除臭,抗菌也有一定市場(chǎng)。消費(fèi)者不僅了解這些功能性并進(jìn)一步轉(zhuǎn)為購(gòu)買(mǎi)行為。

我國(guó)功能性紡織品已經(jīng)形成具有一定規(guī)模、品種相對(duì)齊全、功能日趨完善、發(fā)展相對(duì)穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)格局,其研發(fā)和應(yīng)用正向著多領(lǐng)域、多行業(yè)、多學(xué)科、產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)學(xué)研協(xié)同的方向發(fā)展,已涉及環(huán)保、醫(yī)療、衛(wèi)生、礦業(yè)、熱帶農(nóng)業(yè)、產(chǎn)業(yè)用紡織品、納米、化工等領(lǐng)域。如電磁輻射、防護(hù)服裝及其標(biāo)準(zhǔn)的研究、戶外運(yùn)動(dòng)功能紡織品的開(kāi)發(fā)、印染廢水處理、天然染料及植物功能染料、鍍銀纖維、防蚊紡織品、功能性微膠囊、桑皮纖維、醫(yī)用循環(huán)減壓襪的研制等。相信隨著產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的不斷深入,功能性紡織品將是未來(lái)市場(chǎng)上的一支生力軍。然而,令人尷尬的是,目前國(guó)內(nèi)基本還沒(méi)有專(zhuān)業(yè)專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)多功能紡織品的企業(yè),功能性在很大程度上還處于被炒作概念的境地。

為了探討我國(guó)功能性紡織品的發(fā)展之策,近日,第九屆功能性紡織品及納米技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)在江蘇盛澤召開(kāi)。對(duì)于功能性紡織品的檢測(cè)方法和功能性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),與會(huì)者認(rèn)為,目前雖部分已制定,但是很不完善,有的缺少檢測(cè)方法,有的缺少評(píng)定指標(biāo),急需配套完善。代表們建議,對(duì)已生產(chǎn)和應(yīng)用但仍缺失標(biāo)準(zhǔn)的,要盡早研究出科學(xué)的檢測(cè)方法和合理的評(píng)價(jià)指標(biāo),以指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn),保證功能性產(chǎn)品的質(zhì)量?！敖?年要加快制定、修訂紡織品的防靜電、防螨、防霉、防紫外線、微磁場(chǎng)檢測(cè)與評(píng)價(jià)等功能性標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)對(duì)紡織品的防蟲(chóng)蛀性能、防蚊性能、負(fù)離子性能、靜電性能、抗?jié)B水性測(cè)定和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研究制定?！?/p>

研討會(huì)還出現(xiàn)了一個(gè)熱點(diǎn)內(nèi)容,那就是“仿生”技術(shù)在紡織中的研究和利用。例如通過(guò)將孔雀羽毛的結(jié)構(gòu)色和動(dòng)態(tài)色中的光子晶體應(yīng)用于紡織品中,結(jié)合納米仿生制備技術(shù),人工模擬納米結(jié)構(gòu)單元,將該結(jié)構(gòu)生色機(jī)理用于紡織纖維行業(yè)中,改變傳統(tǒng)印染工藝,使紡織應(yīng)用的新型“印染”顏色明亮且永不消失。