陳劍峰 林國(guó)生 易志偉

（拱北海關(guān)技術(shù)中心，廣東珠海 519000）

隨著人們消費(fèi)水平的提高，逐漸樹(shù)立的消費(fèi)意識(shí)，傳統(tǒng)的服裝面料已經(jīng)無(wú)法被消費(fèi)者的歡迎。市場(chǎng)上，各種新穎面料應(yīng)運(yùn)而生，其具有很高的舒適性，而且還具有一些特殊的功能。其中，比較流行的是具有防曬功能的面料，可以提高消費(fèi)者的舒適度。雖然這種面料在夏天能起到防曬隔熱的作用，但人體會(huì)有悶熱,大量汗液堆積，造成各種不適[1]。單向?qū)募徔棽牧系某霈F(xiàn)，可以很好地解決這方面的問(wèn)題,現(xiàn)有的單向?qū)媪?大多是通過(guò)復(fù)合面料實(shí)現(xiàn)的。

1 具有導(dǎo)濕性能的高舒適性面料

滌綸不具有很好的吸濕性，穿在身上汗液不能快速散去，給人以悶熱的感覺(jué)，天然纖維織物，吸濕性很好的，但是清洗不是很容易，不能達(dá)到快干的效果，所以當(dāng)前專業(yè)領(lǐng)域重點(diǎn)研究的纖維是有很好的吸濕性，而且能夠快干。具有這項(xiàng)特點(diǎn)的纖維已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。通過(guò)研究表明，織物要吸濕性良好，還要具備很好的導(dǎo)濕性，這與織物纖維自身所據(jù)別的性能有關(guān)，同時(shí)還與織物的多種因素有關(guān)，比如織物本身的阻止結(jié)構(gòu)、纖維的密度以及布料的緊度等等。為了與不同的環(huán)境有很好的適應(yīng)性，需要考慮到服裝款式的不同以及服裝用途的不同，對(duì)織物提出一些特殊的要求，主要涉及質(zhì)地、厚度、風(fēng)格、緊度以及外觀等等。織物的纖維不是一成不變的，且組合上存在變化，組織結(jié)構(gòu)也會(huì)相應(yīng)地變化，其緊度、厚度存在差異，甚至紗線在結(jié)構(gòu)上也會(huì)產(chǎn)生很大的變化，其性能都會(huì)有所不同。研究吸濕性好，干的速度快的面料，需要明確其導(dǎo)濕性能以及所具備的舒適度，就需要對(duì)單向?qū)阅芤约半p面結(jié)構(gòu)織物導(dǎo)濕性能進(jìn)行分析。

2 紡織品單向?qū)阅艿膶?shí)現(xiàn)

在研究單向?qū)裥?yīng)的時(shí)候，不僅需要對(duì)織物內(nèi)層所產(chǎn)生的毛細(xì)管效應(yīng)深入考慮，還需要織物外層能夠很好地?cái)U(kuò)散水分。面料具備單向?qū)窆δ?，是基于?dǎo)濕快干展開(kāi)研究的，皮膚能夠接觸到的面料里層一旦產(chǎn)生濕熱，這種面料則會(huì)啟動(dòng)導(dǎo)濕的作用，熱量快速散發(fā)出去，通過(guò)內(nèi)層傳遞到面料外層，外層與空氣接觸，濕氣就會(huì)很快蒸發(fā)，這樣濕氣和熱氣都不糊在里層停留。這種面料還有一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)，就是不會(huì)粘貼在皮膚上，穿在身上非常舒適，有廣闊的應(yīng)用空間。

單向?qū)窨旄煽椢锞邆淞己脤?dǎo)水性能，主要是由于內(nèi)層織物與外層織物的親水性不同和疏水性不同所引起的，也就是說(shuō)，織物外層具有很好的親水性，內(nèi)層則具有疏水性，內(nèi)層有小部分具有親水性，汗液從內(nèi)層向織物的外層傳輸，外層具有親水性，蒸發(fā)的速度快。內(nèi)層大部分是疏水性的，即便人體出汗，衣服也不會(huì)沾身，面料外層吸收了水分之后，能夠快速蒸發(fā)，可以將大量的熱量帶走，從而令人人體感覺(jué)干爽、涼快。單向?qū)窨旄煽椢锎嬖谶@一特殊性質(zhì)，提高了纖維的舒適度，這種織物可以隨著外界的環(huán)境變而自動(dòng)有所反應(yīng)，所以，這種織物有可能被智能化，通過(guò)織物的復(fù)合技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)這一功能。

3 復(fù)合織物技術(shù)

復(fù)合織物是多層織物粘結(jié)起來(lái)，或者將織物與高聚物復(fù)合，或者與其他的材料復(fù)合成為整體，這樣的復(fù)合體有多重功能。近年來(lái)，諸多專業(yè)領(lǐng)域在研究復(fù)合織物的時(shí)候，重在提高防水性，而且能夠達(dá)到透濕、透氣的效果，而且具有良好的導(dǎo)電效果，對(duì)靜電有一定的抵抗力，能夠防護(hù)電磁波，同時(shí)還具備光催化性能和調(diào)節(jié)溫度的性能，還將復(fù)合織物作為增強(qiáng)基的復(fù)合材料等。將與織物復(fù)合在一起的材料作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，復(fù)合織物可以劃分為三類，即織物之間的復(fù)合、高聚物與織物復(fù)的合以及金屬與織物的復(fù)合。從工藝技術(shù)的角度而言，織物的復(fù)合要得以實(shí)現(xiàn)，需要通過(guò)織物結(jié)構(gòu)展開(kāi)設(shè)計(jì)，采用具有可行性的技術(shù)，諸如涂層技術(shù)以及織物層壓技術(shù)等，可以采用化學(xué)鍍技術(shù)、濺鍍技術(shù)以及真空鍍技術(shù)等。

3.1 織物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)織物結(jié)構(gòu)的時(shí)候要保證其合理性，使機(jī)織物與針織物之間復(fù)合。如在制作經(jīng)紗和緯紗的時(shí)候選用玻璃纖維，將高強(qiáng)滌綸作為針織紗編織的機(jī)織針織復(fù)合織物。

3.2 層壓技術(shù)

將織物與織物復(fù)合，能夠促使織物復(fù)合，這也是最直接的方式，比較具有典型意義的結(jié)構(gòu)是由外層織物、粘合劑、中間薄膜層組合，還要使用粘合劑，與里層織物粘貼，這就是層壓織物?？椢飳拥牟牧喜⒉痪窒抻谀骋环N材料，可以是天然纖維，也可以是化學(xué)纖維，包括滌綸、錦綸等。所使用的織物可以是機(jī)織物，也可以是針織物，還可以是非織造布。中間層主要采用薄膜，也可以是纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)，膜材的原料主要包括三類，即聚氯乙烯類、聚氨酯類和聚四氟乙烯類，之后筆者會(huì)對(duì)這類面料進(jìn)行測(cè)試。

3.3 涂層技術(shù)

紡織涂層是在織物表面上均勻涂上高分子化合物，在織物表面形成薄膜，可以是一層，也可以是多層，織物的外觀以及風(fēng)格都能夠得到改善，織物的功能也會(huì)有所增加，使織物有多種功能，即防水功能、耐水壓功能，而且還具有良好的透氣性和透濕性，不僅阻燃、防污，而且還具有遮光反射功能。

3.4 聚合法

按照織物所具備的性能，為了滿足其需求，將高聚物材料與織物復(fù)合，就可以將具有特殊功能的復(fù)合織物制備出來(lái)。

3.5 化學(xué)鍍技術(shù)

將金屬纖維混合到普通紡織纖維中，就可以形成混紡織物，經(jīng)過(guò)交織之后，就可以將金屬類的復(fù)合織物制備出來(lái)。這種復(fù)合織物應(yīng)用化學(xué)鍍技術(shù)就可以得到，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)之后，金屬就可以還原成原子或分子，在纖維或者紗線的表面沉積。

3.6 真空鍍、濺鍍技術(shù)

處于真空環(huán)境中，真空鍍織物促使金屬形成蒸汽之后，在織物表面沉積，就可以獲得金屬化復(fù)合織物。在超真空環(huán)境中，濺鍍織物利用陰陽(yáng)電極的高電壓，使惰性氣體速度加快，促使離子向金屬靶撞擊，金屬原子或分子釋放出來(lái)，使其不會(huì)附著在織物上，復(fù)合織物就制成。

4 處理后的雙面結(jié)構(gòu)織物導(dǎo)濕性能測(cè)試分析

4.1 織物含水量測(cè)試

這次測(cè)試采用的面料采用壓層技術(shù)形成針織物和機(jī)織物的雙面結(jié)構(gòu)，通過(guò)涂層技術(shù)將等離子體聚合沉積于機(jī)織物表面進(jìn)行改性。首先我們分別測(cè)試水從織物兩面分別滴入液態(tài)水，機(jī)織物面和針織物面在120 s內(nèi)的含水量變化，驗(yàn)證這種織物的定向?qū)匦浴?/p>

通過(guò)分析圖1可以明確，當(dāng)液態(tài)水由未經(jīng)表面處理的針織面滴入時(shí)，針織物表面含水量在20 s～30 s內(nèi)可以增加到700%左右，而機(jī)織物表面含水量是變化比較緩慢，直到50 s之后接近60 s才會(huì)提升到100%，至此保持穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)水從通過(guò)等離子體聚合沉積的機(jī)織物表面滴入時(shí)，水通過(guò)織物表面并且被針織物表面吸收，針織物表面含水量迅速增加，接近400%，然后緩慢下降到300%左右；但機(jī)織物面的含水量仍存在緩慢增加的趨勢(shì)，最終維持在100%。總的來(lái)說(shuō)，無(wú)論水滴是從織物表面還是從針織物表面滴到織物上，沒(méi)有等離子體聚合沉積的針織物表面都更容易吸水。然而，經(jīng)等離子體聚合沉積處理的機(jī)織物表面含水量相對(duì)較低，且增長(zhǎng)緩慢。最高含水量小于100%。究其原因，一方面，針織物的線圈結(jié)構(gòu)有更大的容納液態(tài)水的空間；等離子體的單側(cè)聚合和沉積導(dǎo)致織物的親水性和疏水性不對(duì)稱，液態(tài)水更容易從疏水性機(jī)織物表面向親水性針織物表面擴(kuò)散；另一方面，拉普拉斯力很難從親水表面擴(kuò)散到疏水表面。從而驗(yàn)證了該經(jīng)等離子體處理的雙面織物具有明顯的定向?qū)浴?/p>

圖1 織物含水量曲線

4.2 導(dǎo)水性測(cè)試指標(biāo)對(duì)比分析

用直徑為152.4 mm的鐵環(huán)固定試樣。樣品處于張緊狀態(tài)，表面平整無(wú)褶皺。從標(biāo)準(zhǔn)噴嘴以45°的角度噴灑250 ml蒸餾水，并在噴嘴下方150 mm處噴灑樣品25 s～30 s。用試樣輕敲鐵環(huán)底部一次，試驗(yàn)面與固體相對(duì)。然后將鐵環(huán)旋轉(zhuǎn)180°并再次敲擊。將噴涂樣品表面與標(biāo)準(zhǔn)繪圖卡進(jìn)行比較和分級(jí)，以評(píng)估織物的拒水性。針對(duì)織物的定向?qū)?，在液態(tài)水測(cè)試系統(tǒng)中引入了潤(rùn)濕時(shí)間、最大吸濕率、鋪展速度和液態(tài)水傳導(dǎo)綜合指數(shù)等一系列指標(biāo)為了比較分析雙面織物在厚度方向和平面上的典型液態(tài)水傳遞特性。機(jī)織物具有更強(qiáng)的液態(tài)水傳導(dǎo)性，這是因?yàn)闄C(jī)織物的經(jīng)緯交織結(jié)構(gòu)有利于液態(tài)水沿經(jīng)緯方向的縱向傳遞和橫向傳遞，而針織物的線圈結(jié)構(gòu)則更容易吸收和容納液態(tài)水。因此，雙面結(jié)構(gòu)織物既有針織結(jié)構(gòu)又有機(jī)織結(jié)構(gòu)，能使機(jī)織表面與針織表面之間的導(dǎo)水性和吸水性產(chǎn)生差異，保證親水性針織表面織物能最大限度地吸水，不會(huì)反滲透到疏水性織物表面；機(jī)織物表面良好的導(dǎo)水能力，可以促進(jìn)其在液體水平面內(nèi)的快速鋪展和傳導(dǎo)，保證表面干燥，也有利于親水表面吸水。這進(jìn)一步驗(yàn)證了針織表面作為吸水親水表面和編織表面作為導(dǎo)水疏水表面的可行性[2]。

通過(guò)對(duì)表1分析可以明確，傳統(tǒng)機(jī)織物和針織物的液體導(dǎo)水綜合指數(shù)較低；當(dāng)液態(tài)水從機(jī)織物表面滴到雙面織物上時(shí)，液態(tài)水傳導(dǎo)的綜合指數(shù)為115；當(dāng)液態(tài)水從針織物表面滴到雙面織物上時(shí)，液態(tài)水傳導(dǎo)的綜合指數(shù)為-289，說(shuō)明液態(tài)水有從機(jī)織物表面向針織物表面轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)，但是反向傳導(dǎo)是困難的。當(dāng)液態(tài)水從針織表面滴落時(shí)，很難通過(guò)針織表面進(jìn)入機(jī)織物表面。相反，它是蔓延在針織表面和針編織接口。然而，當(dāng)液態(tài)水從機(jī)織表面滴落時(shí)，它會(huì)通過(guò)機(jī)織物表面被針織表面吸收。因此，如果將機(jī)織物表面作為服裝的皮膚表面穿著，汗液會(huì)沿著機(jī)織物表面擴(kuò)散并迅速轉(zhuǎn)移到針織表面，從而迅速排出；相反，如果針織物表面貼著皮膚穿著，很容易造成水分積聚，給穿著者帶來(lái)潮濕悶熱的不適感，其傳導(dǎo)機(jī)理如圖2所示。

表1 液態(tài)水傳遞指標(biāo)測(cè)試結(jié)果

圖2 傳導(dǎo)機(jī)理

4.3 觸覺(jué)舒適性的簡(jiǎn)單分析

觸覺(jué)舒適性可以顯示織物與皮膚接觸時(shí)產(chǎn)生的冷暖感；持續(xù)作用于皮膚的清爽觸感，主要表現(xiàn)在纖維的表面形態(tài)和接觸表面的濕導(dǎo)電性；動(dòng)態(tài)穿著感是指覆蓋人體的服裝產(chǎn)生的壓力刺激、人體生理特性產(chǎn)生的各種熱刺激以及服裝在皮膚上滑動(dòng)而形成的綜合感覺(jué)。粘性、彈性和接觸溫暖感是夏季服裝觸覺(jué)舒適性的要素。

對(duì)該用織物進(jìn)行觸覺(jué)舒適性測(cè)試，主要是測(cè)試其兩面的最大彎曲力、彎曲度、彎曲斜率、平均摩擦力和拉伸斜率等參數(shù)，采用公式計(jì)算織物的剛度觸覺(jué)值，從而評(píng)價(jià)該織物的觸覺(jué)有較高的舒適度[3]。同時(shí)隨機(jī)尋找了6個(gè)主觀評(píng)價(jià)者均給出的舒適度較高的評(píng)價(jià)。由于篇幅有限，這項(xiàng)內(nèi)容不在本文中展開(kāi)。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上面的研究可以明確，通過(guò)等離子體聚合的沉積處理的雙面織物，具有不對(duì)稱潤(rùn)濕特性。同時(shí)，雙面織物的針織表面具有良好的吸濕性能，機(jī)織物表面沿經(jīng)緯方向有很好的面內(nèi)導(dǎo)水性，織物的結(jié)構(gòu)特征對(duì)面內(nèi)水傳導(dǎo)率的差異起到重要作用。等離子體處理的雙面織物可以實(shí)現(xiàn)厚度方向上的定向?qū)窈推矫嫔系奈⒎謱?dǎo)濕，起到吸濕排汗等功能。