朱達(dá)輝 呂雙勇 羅 森

1.東華大學(xué)服裝與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，上海 2000512.上海銀發(fā)無憂科技發(fā)展有限公司，上海 201103

隨著科技的發(fā)展與人們生活水平的提升，消費(fèi)者在購(gòu)買服裝時(shí)對(duì)其功能性也提出了更多訴求。目前，各類市售面料中，針織面料因具有良好的保暖性和伸縮性等特點(diǎn)，在面料市場(chǎng)中占比逐漸提高。且隨著面料織造技術(shù)的不斷創(chuàng)新，功能性針織面料在市場(chǎng)中占據(jù)著越來越重要的地位，功能性針織面料的發(fā)展也由單一功能向多功能方向發(fā)展。功能性材料可直接賦予面料一定的功能，如天然纖維材料大多具有良好的服用性能，吸濕、柔軟、舒適，部分纖維材料還具有抗菌抑菌、防紫外線等功效，而化學(xué)纖維多具有挺括、快干等功效，這些都是纖維材料本身具有的屬性。目前，針織面料的功能化是指在纖維材料本身具有的屬性基礎(chǔ)上，根據(jù)消費(fèi)個(gè)體和穿著環(huán)境等因素，針對(duì)性地添加新的功能[1]。

1 面料研發(fā)的應(yīng)用人群選擇與功能需求分析

1.1 面料研發(fā)的應(yīng)用人群選擇

受COVID-19疫情肆虐全球的影響，消費(fèi)者的健康與保健意識(shí)普遍增強(qiáng)，具有抑菌保健功能的面料受到消費(fèi)者的推崇，成為當(dāng)前面料市場(chǎng)的趨勢(shì)之一。現(xiàn)今，中國(guó)的人口日趨老齡化，滿足老齡族需求，提高老年人生活質(zhì)量，對(duì)整個(gè)社會(huì)的安定、團(tuán)結(jié)與發(fā)展具有重要意義?；诖?，研發(fā)針對(duì)老年群體的功能性面料，解決老年人的特殊需求，將是一個(gè)新的研究點(diǎn)，同時(shí)也滿足針織產(chǎn)品不斷細(xì)分的市場(chǎng)需求。

1.2 應(yīng)用人群功能需求分析

老年人是一個(gè)特殊的社會(huì)群體。隨著年齡的增長(zhǎng)，人體的新陳代謝率下降，體表會(huì)產(chǎn)生特殊氣味，影響老年人的生活質(zhì)量。老年人體味產(chǎn)生的原因有很多，準(zhǔn)確地定位體味產(chǎn)生的原因，才能“對(duì)癥下藥”，遏制體味產(chǎn)生。老年人體味的產(chǎn)生主要有下述幾方面原因：一是人體氣味中含有一種被稱為2-壬烯醛的物質(zhì)，它的分泌量隨著人體的衰老而逐漸增加，2-壬烯醛大量堆積，直接導(dǎo)致老年人體味的產(chǎn)生；二是老年人皮膚的新陳代謝較緩慢，皮膚表面沉積了大量的角質(zhì)，進(jìn)而引發(fā)異味；三是老年人消化系統(tǒng)的功能退化或病變，易造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化不完全，進(jìn)而引起異味；四是老年人因身體機(jī)能差，很容易患上一些慢性疾病，如與皮膚有關(guān)的皮炎、濕疹、潰瘍、毒瘡等，從而出現(xiàn)異味。

由老年人體味產(chǎn)生的原因分析不難看出，要抑制老年人體味的產(chǎn)生，保持皮膚表面清潔是關(guān)鍵。此外，若老年人貼身穿著的衣物透氣性好且可抑制皮膚滋生細(xì)菌，則其也能在一定程度上減少老年人體味的產(chǎn)生。為此，本文針對(duì)這一情況，嘗試研究開發(fā)一種不同纖維配比的針織用紗，并制備具有抗菌護(hù)膚和消除體味功能的緯編針織面料。

2 面料研發(fā)的功能設(shè)計(jì)與原料篩選

2.1 功能設(shè)計(jì)

針對(duì)老年人群的體味問題，在分析老年人群的特征需求后，本文確定了研發(fā)的面料需具備的主要功能特征——抗菌抑菌、消臭、護(hù)膚和保暖。

2.2 原料選擇與分析

新型纖維通常具有特殊的功能特性，將其與其他纖維混紡，可賦予混紡織物新的功能[2]。纖維原料的選配非常關(guān)鍵，了解和掌握各類功能性纖維的特性，選配合適的纖維，對(duì)面料的性能具有至關(guān)重要的作用。本文基于前期對(duì)多種功能性服用纖維所進(jìn)行的研究，篩選出4種功能性服用纖維，制備解決老年人群體味問題的功能性針織面料。

2.2.1 吸濕發(fā)熱腈綸

所研發(fā)的功能性針織面料主要用于制作貼身衣物，因此，其除了需具備一定的功能外，還需具有良好的保暖性能和柔軟性。目前，市場(chǎng)上主流的保暖面料主要有兩種：一種是傳統(tǒng)的保暖面料，其主要是依靠增加織物厚度、緊密程度，以及添加含靜止空氣的保暖層或隔熱效果好、導(dǎo)熱能力小的隔熱層等方式，達(dá)到面料的保暖效果的，但缺點(diǎn)是面料厚重，制成的服裝臃腫；另一種是選用發(fā)熱纖維材料制備的保暖面料，其能主動(dòng)產(chǎn)生熱量，且發(fā)熱均勻、升溫速率快，故面料通常較輕薄且保暖效果好。人體每時(shí)每刻都散發(fā)出輕微的濕氣，吸濕發(fā)熱腈綸可吸收人體皮膚呼吸產(chǎn)生的濕氣，并通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為熱能，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)熱的功能。由吸濕發(fā)熱腈綸織制的針織面料柔軟舒適、抗起球性好，適用于制作貼身的衣物。因此，本文選擇吸濕發(fā)熱腈綸作為其中一種纖維原料，以增加研發(fā)面料的保暖性。

2.2.2 珍珠纖維

珍珠纖維是在黏膠纖維的紡絲階段，將納米級(jí)珍珠粉添加至紡絲液中，使纖維內(nèi)部和表面均勻分布有一定量的納米珍珠微粒。因珍珠含有多種人體所需的氨基酸和微量元素，故珍珠纖維紡織品具有護(hù)膚、抗紫外線、發(fā)射遠(yuǎn)紅外線的功效[3]。

珍珠纖維在常溫下發(fā)射的遠(yuǎn)紅外波長(zhǎng)能夠完全與人體皮膚反射的波長(zhǎng)相匹配。因此，珍珠纖維在吸收人體熱量后，能夠輻射出人體易于吸收的遠(yuǎn)紅外線。這種遠(yuǎn)紅外線作用于人體，其能量被人體細(xì)胞吸收后，導(dǎo)致皮膚表層產(chǎn)生熱效應(yīng)，并由于分子的共振作用，引起皮膚深處組織的自發(fā)熱。這種自發(fā)熱作用能夠激活細(xì)胞的活性，改善人體血液微循環(huán)，進(jìn)而提高機(jī)體細(xì)胞免疫力和體液免疫力，起到保健作用[4]。在纖維原料中混入一定比例的珍珠纖維，有利于增加人體本身熱量的產(chǎn)生，減少人體熱量的散發(fā)，從而增強(qiáng)面料的保暖性，同時(shí)賦予面料一定的保健作用。

護(hù)膚性能是珍珠纖維的一項(xiàng)顯著特性。珍珠纖維中的珍珠粉由天然珍珠經(jīng)物理方法加工而成，因此珍珠纖維中不含有害化學(xué)物質(zhì)，與人體肌膚具有天然的親和性[5]。珍珠纖維中的珍珠微粒被皮膚吸收后，可以提升人體肌膚中超氧化物歧化酶(SOD)的活性，使人體皮膚白皙，不易衰老起皺[6]。測(cè)試表明，珍珠纖維含有十幾種氨基酸和多種微量元素，氨基酸在護(hù)膚方面有著顯著的效果，多種微量元素可透過表皮細(xì)胞的間隙和腺體被真皮吸收，從而改善肌膚的營(yíng)養(yǎng)及循環(huán)、調(diào)節(jié)皮膚酸堿度并增強(qiáng)皮膚細(xì)胞的彈性[7]。長(zhǎng)期使用珍珠纖維制成的紡織品，能夠在一定程度上激發(fā)人體細(xì)胞活性，擴(kuò)張血管，加快血液流動(dòng)速度，使皮膚紅潤(rùn)。對(duì)老年人群而言，提高皮膚的活性可在一定程度上減少皮膚問題，從而減少體味的產(chǎn)生。

珍珠纖維作為一種重要的紡織原料，符合為解決老年人群體味問題而研發(fā)的面料的功能性需求。此外，珍珠纖維針織物還具有較好的透氣、透濕性和濕傳遞特性，并且拉伸性能良好，柔軟舒適，適合制作老年人的貼身衣服。為此，本文將在原料選配中加入一定量的珍珠纖維。

2.2.3 甲殼素纖維

甲殼素又稱甲殼質(zhì)、殼素糖、蟹殼素，其主要成分是幾丁聚糖[8]。甲殼素纖維提取自蝦、蟹及昆蟲的外殼，經(jīng)黏膠紡絲工藝制備而成。甲殼素纖維除保留了黏膠纖維的特性外，還具有生物相容性好、可降解、廣譜抑菌、防霉消臭及一定的吸附特性。為使研發(fā)的面料具有一定的抗菌性，本文選擇甲殼素纖維作為其中一種纖維原料。

2.2.4 氨綸

氨綸為一種彈性纖維，具有高斷裂伸長(zhǎng)率(>400%)、高延伸性率(500%～700%)、低彈性模量和高彈性回復(fù)率的特性。用氨綸與其他纖維交織制成的針織物，既保留了針織物原有的吸濕透氣、手感柔軟等特性，又具有一定的彈性和回復(fù)性，滿足人們對(duì)服裝穿著舒適、貼身及保形性的要求。因而，氨綸被廣泛用于內(nèi)衣面料的制作[9]。本文的功能性針織面料研發(fā)中，將加入一定量的氨綸。

3 面料研發(fā)與性能測(cè)試分析

3.1 面料研發(fā)

將吸濕發(fā)熱腈綸、珍珠纖維和甲殼素纖維按m(吸濕發(fā)熱腈綸)∶m(珍珠纖維)∶m(甲殼素纖維)=50∶30∶20混合后，經(jīng)賽絡(luò)緊密紡紡紗工藝，制成線密度為15.8 tex的混紡紗。再選用機(jī)號(hào)為28的圓緯機(jī)，將所得混紡紗與3.3 tex的氨綸交織，制成單面功能性針織面料。功能性針織面料的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1所示。

表1 面料的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)

3.2 面料的性能測(cè)試分析

分別測(cè)試所得功能性針織面料的抑菌性能、消臭性能和遠(yuǎn)紅外發(fā)射率。

參照AATCC 147-2004《紡織品的抗菌性：平行劃線法》，選用金黃色葡萄球菌[ATCC 6538(革蘭陽(yáng)性菌)]為試驗(yàn)菌種，委托紡織工業(yè)南方科技測(cè)試中心測(cè)試面料的抑菌性能。將金黃色葡萄球菌在37 ℃環(huán)境下培養(yǎng)18～24 h，測(cè)試面料的抑菌性能，結(jié)果如表2所示。由表2可知，本文研發(fā)的功能性針織面料具有良好的抑菌性能。

表2 面料的抑菌性能檢測(cè)結(jié)果

參照日本纖維評(píng)價(jià)技術(shù)協(xié)議會(huì)功能性標(biāo)志(SEK標(biāo)志)的纖維制品認(rèn)證基準(zhǔn)21，委托國(guó)家毛紡產(chǎn)品監(jiān)督檢測(cè)中心(上海)，按照氣體檢測(cè)管法和氣相色譜法檢驗(yàn)方法測(cè)試面料的消臭性能。面料的消臭率測(cè)試與計(jì)算結(jié)果如表3所示。由表3可知，所研發(fā)的面料對(duì)氨氣、醋酸和異戊酸的消臭率均達(dá)99%及以上，表明面料的消臭性能優(yōu)異。

表3 面料的消臭率測(cè)試結(jié)果

參照GB/T 30127—2013《紡織品遠(yuǎn)紅外性能的檢測(cè)和評(píng)價(jià)》，委托國(guó)家毛紡產(chǎn)品監(jiān)督檢測(cè)中心(上海)，采用IR-2型雙波段發(fā)射率測(cè)量?jī)x測(cè)試面料的遠(yuǎn)紅外輻射強(qiáng)度，以及面料遠(yuǎn)紅外輻射前后的表面溫度，根據(jù)式(1)計(jì)算面料的遠(yuǎn)紅外發(fā)射率。

η=I/I0

(1)

式中：η——面料的遠(yuǎn)紅外發(fā)射率；

I0——標(biāo)準(zhǔn)黑體板遠(yuǎn)紅外輻射強(qiáng)度，W/m2；

I——面料的遠(yuǎn)紅外輻射強(qiáng)度，W/m2。

根據(jù)式(2)計(jì)算面料的遠(yuǎn)紅外輻射溫升。

ΔT=T-T0

(2)

式中：ΔT——面料經(jīng)遠(yuǎn)紅外輻射30 s的溫升，℃；

T0——面料初始表面溫度，℃；

T——面料經(jīng)遠(yuǎn)紅外輻射30 s的表面溫度，℃。

面料的遠(yuǎn)紅外輻射率與遠(yuǎn)紅外輻射溫升測(cè)試結(jié)果如表4所示。由表4可知，研發(fā)的面料在8～14 μm光譜區(qū)的法向發(fā)射率為0.903，高于技術(shù)要求的0.780，表明面料具有遠(yuǎn)紅外保健功能。結(jié)合表1可知，本文所研發(fā)的面料不僅輕薄，而且具備一定的遠(yuǎn)紅外輻射升溫效果，其保暖性較好。

表4 面料的遠(yuǎn)紅外發(fā)射率與遠(yuǎn)紅外輻射溫升測(cè)試結(jié)果

綜上可知，本文研發(fā)的功能性針織面料具有較強(qiáng)的抗菌性能，能抑制皮膚表面細(xì)菌的繁殖，減少異味的產(chǎn)生；同時(shí)面料具有優(yōu)良的遠(yuǎn)紅外輻射功能，可促進(jìn)人體皮下毛細(xì)血管擴(kuò)張，增強(qiáng)體表微循環(huán)，延緩皮膚衰老。此外，面料組成中的珍珠纖維含有多種氨基酸和微量元素，長(zhǎng)期與皮膚接觸后，能夠被人體吸收，起到護(hù)膚保健作用，有利于人體健康。

4 結(jié)語

隨著紡織新技術(shù)的發(fā)展，功能性紡織品層出不窮，具有保健功能的紡織品也備受消費(fèi)者的青睞。內(nèi)衣面料直接接觸人體肌膚，其功能與風(fēng)格更易為消費(fèi)者實(shí)際感受。本文為解決老年人群體味問題，針對(duì)性地研究開發(fā)出一種功能性針織面料：將吸濕發(fā)熱腈綸、珍珠纖維與甲殼素纖維按一定的質(zhì)量比混配并制成混紡紗，再與氨綸交織，制得具有較好的保暖與抑菌、消臭功能的針織面料。采用這種面料制作老年人的衣物，尤其是內(nèi)衣，能夠起到抑菌、除臭功能，可有效抑制老年人的體味，同時(shí)具有良好的護(hù)膚保溫功能。除制作老年人穿用的內(nèi)衣外，抗菌護(hù)膚和消除體味的功能性針織面料還可用于制作嬰幼兒及青少年內(nèi)衣產(chǎn)品，以及用在襪品、家居用品等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)前景。