李寬緒

（江門市新會德潤紡織有限公司，廣東江門 529142）

在勞作或者運(yùn)動(dòng)過程中，人體不斷釋放熱量和汗水，織物經(jīng)過吸濕、傳導(dǎo)、蒸發(fā)，將體表的熱量和水汽向外傳送，維持體溫恒定和舒適感覺，這就是織物的吸濕排汗功能。具有良好吸濕排汗功能的服裝面料可以解決悶熱、出汗粘身等問題，能夠保持皮膚干爽，使人體感覺舒適。近些年，人們生活水平不斷提高，運(yùn)動(dòng)、健身已經(jīng)成為基本生活需求，符合運(yùn)動(dòng)特征的彈性針織面料得到廣泛應(yīng)用，其中運(yùn)動(dòng)內(nèi)衣、瑜伽服等對吸濕排汗功能有著更明確的要求。

1 織物獲得吸濕排汗功能的途徑

彈性針織物是指含氨綸的經(jīng)編或者緯編織物，與氨綸搭配的纖維是滌綸或者錦綸。我國將聚對苯二甲酸乙二酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于85%的纖維商品名稱為滌綸［1］87-88，是合成纖維的主要品種之一。滌綸纖維親水性極差，因此滌綸織物透氣性差、吸濕性差，汗液不能及時(shí)散發(fā)，穿著者有潮濕、悶熱感［2-3］。錦/氨針織物由錦綸絲和氨綸絲交織而成，錦綸是聚酰胺纖維的商品名［1］89-90，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的吸濕率僅4.5%左右，穿著舒適性也差。氨綸的學(xué)名是聚氨基甲酸酯彈性纖維，氨綸分子中基本不具有強(qiáng)親水性基團(tuán)，而是具有較多疏水性的亞甲基鏈和少量芳基（例如二異氰酸酯中的苯環(huán)），也是一種疏水性纖維。吸濕排汗要求織物同時(shí)具有良好的吸水性和快干性，天然纖維由于特定的分子結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)，一般都具有良好的吸濕排汗功能；而大部分合成纖維織物，由于其固有的疏水特性和光滑的表面形態(tài)，吸濕排汗效果差，需要改善。

一般從以下方向進(jìn)行改善：（1）從纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)改性入手，改善其吸濕性；（2）通過纖維的物理形態(tài)結(jié)構(gòu)改性，使之借助毛細(xì)管效應(yīng)改善吸濕和導(dǎo)濕性能，如中空、溝槽、異截面、表面微孔等；（3）合理的織物織造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可達(dá)到增強(qiáng)吸濕排汗功能的目的；（4）適當(dāng)?shù)暮笳?，可賦予織物良好的吸濕排汗功能。

例如葉美明［4］研制了截面為Y 形、T 形、十字形、五葉形的錦綸纖維，主要是利用異形截面噴絲板噴絲孔的不同形狀來制得異形截面纖維。利用聚合物共混或復(fù)合紡絲法將含親水性基團(tuán)的聚合物與錦綸切片混合紡絲；或者利用接枝共聚方法，在大分子結(jié)構(gòu)內(nèi)引入親水性基團(tuán)，以增強(qiáng)纖維的吸濕排汗功能［5］。含親水性鏈段或基團(tuán)的反應(yīng)性聚氨酯可以通過活性基團(tuán)結(jié)合到織物纖維表面，使得疏水性的化學(xué)合成纖維具有一定的親水性。染整工序主要是添加吸濕排汗助劑，工藝主要有染缸內(nèi)染色后浸潤法、定形浸軋法、染色同浴法［6］，或者相互結(jié)合使用；要注意影響錦/氨織物吸濕排汗耐洗性的因素［7］。深色、需要還原清洗的滌綸織物在染色同浴中不合適添加吸濕排汗助劑，效果會大打折扣，在還原清洗后添加效果更好。

2 測試方法與選擇

2.1 國家標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)吸濕速干性的方法

2.1.1 GB/T 21655.1—2008《紡織品吸濕速干性的評定第1 部分：單項(xiàng)組合試驗(yàn)法》

以織物對水的吸水率、滴水?dāng)U散時(shí)間和芯吸高度表征織物對液態(tài)汗的吸附能力，以織物在規(guī)定空氣狀態(tài)下的水分蒸發(fā)速率和透濕量表征織物在液態(tài)汗?fàn)顟B(tài)下的速干性［8］。被測樣品洗前、洗后的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到表1即可明示為吸濕速干產(chǎn)品。

表1 GB/T 21655.1—2008標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)

2.1.2 GB/T 21655.2—2019《紡織品吸濕速干性的評定第2 部分：動(dòng)態(tài)水分傳遞法》

織物試樣水平放置，測試液與其浸水面（貼膚面）接觸后，液態(tài)水會沿織物的浸水面（貼膚面）擴(kuò)散，并從織物的浸水面（貼膚面）向滲透面（正面）傳遞，同時(shí)在織物的滲透面（正面）擴(kuò)散，含水量的變化過程是時(shí)間的函數(shù)。當(dāng)在試樣浸水面（貼膚面）上滴測試液后，利用與試樣緊密接觸的傳感器測定液態(tài)水動(dòng)態(tài)傳遞狀況，計(jì)算得出一系列性能指標(biāo)，以此評價(jià)紡織品的吸濕速干性和吸濕排汗性［9］。測試樣達(dá)到表2 測試標(biāo)準(zhǔn)的性能技術(shù)要求和表3 的性能指標(biāo)分級，即可明示其吸濕速干性或吸濕排汗性具體級數(shù)。GB/T 21655.1—2008 和GB/T 21655.2—2019 所考核的指標(biāo)、評級方式不一樣，不能相互替代。

表2 GB/T 21655.2—2019的性能技術(shù)要求

表3 GB/T 21655.2—2019的性能指標(biāo)分級

2.1.3 測試方法的選擇

（1）以合成纖維中的滌綸為例，滌綸原本吸水性差、透濕性差，運(yùn)動(dòng)時(shí)容易產(chǎn)生悶熱感；實(shí)際生產(chǎn)通過改變噴絲孔形狀，在纖維的縱向產(chǎn)生大量溝槽，可以提高纖維的比表面積，改善滌綸的吸濕速干性。此類面料可選擇GB/T 21655.1—2008進(jìn)行測試。

（2）以天然纖維中的棉為例，棉織物的吸濕性好、穿著舒適，但是水分蒸發(fā)速率較慢，運(yùn)動(dòng)時(shí)容易產(chǎn)生冷濕感。由于棉纖維的速干性較差，多數(shù)情況下不建議選擇GB/T 21655.1—2008進(jìn)行測試。

（3）實(shí)際生產(chǎn)通過合理地設(shè)計(jì)織物組織結(jié)構(gòu)，使織物正反兩面存在明顯的各向異性，此類面料可選擇GB/T 21655.2—2019進(jìn)行測試。

（4）按照品牌訂單指定的測試方法或者品牌自己約定的測試方法進(jìn)行測試。

2.2 其他性能測試方法

2.2.1 吸濕性

水滴被吸收的時(shí)間越短，吸濕性越好。對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)有美國的AATCC 79—2018《紡織品的吸水性測定》。

2.2.2 傳導(dǎo)性能

傳導(dǎo)性能測試也稱爬升高度測試，分經(jīng)緯向取樣，比較傳導(dǎo)性能的好壞。在相同的時(shí)間內(nèi)，爬升越高，試樣對濕度的傳導(dǎo)性能越好。對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)有日本的JIS L1096—2018《織物和針織物的試驗(yàn)方法》、JIS L1907—2010《紡織品吸水性試驗(yàn)方法》。

2.2.3 透濕性能

在相同時(shí)間內(nèi)，蒸發(fā)速率越高即表示透濕性能越好。對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)有英國的BS 7209—1990《水蒸氣能滲透的衣料規(guī)范》、美國的ASTM E96/E96M—2014《測定材料水蒸氣滲透性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》和日本的JIS L1099—2012《紡織品透濕性試驗(yàn)方法》。

3 實(shí)驗(yàn)

3.1 材料與儀器

第1 組實(shí)驗(yàn)織物（A、B）：經(jīng)編平紋布3.89 tex/24F錦綸（77%）+31.11 tex 氨綸（23%）；第2 組實(shí)驗(yàn)織物（C、D、E）：緯編雙面布2.22 tex/24F 錦綸（62%）+3.33 tex 氨綸（38%）；第3 組實(shí)驗(yàn)織物（F、G）：經(jīng)編網(wǎng)布5.56 tex/48F錦綸（74%）+31.11 tex氨綸（26%）。

儀器：AK-SL300 型雙液流高壓高速染色機(jī)（中國臺灣亞磯），MONFONGS 828 TwinAir8F 型拉幅定形機(jī)（德國門幅士），毛細(xì)管效應(yīng)測定儀，Panosonic 標(biāo)準(zhǔn)洗衣機(jī)（日本松下）。

3.2 生產(chǎn)流程

平幅水洗→預(yù)定形→染色→固色→功能后整理→檢測。

3.3 測試執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 21655.1—2008《紡織品 吸濕速干性的評定第1部分：單項(xiàng)組合試驗(yàn)法》。

3.4 染化料

染色工序染化料如表4所示。

表4 染色染化料

不同商品品牌或者批次之間的染料、勻染劑、酸、分散劑對織物吸濕排汗功能影響小，可以忽略，所以沒有標(biāo)明具體的商品名稱。實(shí)驗(yàn)后整理定形工藝助劑及用量如表5 所示。后整理定形溫度為160 ℃，機(jī)速為30 m/min，超喂3%。

表5 后整理定形助劑及用量

3.5 結(jié)果與討論

3.5.1 第1 組實(shí)驗(yàn)

第1 組實(shí)驗(yàn)探討吸濕排汗助劑與親水柔軟劑對織物吸濕性、速干性的影響。平紋織物染色（不添加吸濕排汗助劑和柔軟劑）脫水開幅后，分成兩部分進(jìn)行定形，A不加吸濕排汗助劑，只添加親水軟油10 g/L；B 加吸濕排汗助劑10 g/L，不加親水軟油。A 產(chǎn)品測試結(jié)果顯示，雖然部分產(chǎn)品指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但不是全部符合，不能標(biāo)識為吸濕速干的產(chǎn)品。因?yàn)榭椢锸清\/氨針織物，合成纖維本身的吸濕性不好，A 產(chǎn)品定形中只添加親水軟油，其側(cè)重點(diǎn)不在吸濕排汗功能，不完全符合測試標(biāo)準(zhǔn)。B 產(chǎn)品測試結(jié)果符合吸濕速干的指標(biāo)（如表6 所示），定形工序中添加吸濕排汗助劑，可以明顯改善織物的吸濕速干性，吸水率明顯提高，B 產(chǎn)品可以標(biāo)識為吸濕速干產(chǎn)品。這驗(yàn)證了織物在定形工序添加吸濕排汗助劑可以有效改善織物的吸濕排汗功能，而親水軟油不具備這種效果，不能直接替代。

表6 實(shí)驗(yàn)A、B 的測試結(jié)果

目前，市場上常用的吸濕排汗助劑為聚酯聚醚嵌段共聚物，其分子結(jié)構(gòu)是由疏水芳環(huán)鏈段和親水聚醚組成，適用于各類滌綸及其混紡織物的吸濕排汗整理，可以賦予織物優(yōu)異的吸濕速干性；還有聚酰胺聚醚共聚物，與錦綸結(jié)構(gòu)相似，常應(yīng)用于錦綸及其混紡織物。

3.5.2 第2 組實(shí)驗(yàn)

第2 組實(shí)驗(yàn)探討吸濕排汗助劑的用量對吸濕性、速干性的影響。緯編雙面布染色（不添加吸濕排汗助劑）脫水開幅后，分成3 部分進(jìn)行定形，C 不加吸濕排汗和軟油，只過清水；D 加吸濕排汗助劑10 g/L 和親水軟油10 g/L（改善手感）；E 加吸濕排汗助劑20 g/L和親水軟油10 g/L（改善手感），第2 組實(shí)驗(yàn)的測試結(jié)果如表7所示。

表7 實(shí)驗(yàn)C、D、E 的測試結(jié)果

測試由公司測試中心完成，第2 組實(shí)驗(yàn)沒有測試透濕量。由表7 可以看出，吸濕排汗助劑用量從0 g/L增加到10 g/L，有效改善了織物的吸濕排汗功能；由10 g/L 增加到20 g/L，實(shí)際織物的吸濕排汗功能沒有增強(qiáng)，反而略有下降。這說明隨著整理劑用量的增加，織物的吸濕速干性逐步提高，但當(dāng)整理劑超過了一定用量后，吸濕速干性反而有所減弱。因?yàn)檎韯┯昧吭龃?，纖維表面的親水性基團(tuán)數(shù)量增加，吸濕速干性明顯提高；但是當(dāng)整理劑達(dá)到一定用量，和纖維表面反應(yīng)的整理劑已經(jīng)飽和，彼此間相互作用，不利于保持纖維集合體中的孔隙結(jié)構(gòu)，從而影響浸潤時(shí)間、液態(tài)水傳遞速率及單項(xiàng)傳遞指數(shù)。所以實(shí)際生產(chǎn)中要注意總結(jié)織物吸濕排汗助劑的飽和用量，過量使用，從效果上看，功能不增強(qiáng)反而略有下降；從成本上來說造成浪費(fèi)；從環(huán)保角度考慮，增加污水處理壓力，也增加污水治理成本，所以助劑的合理使用顯得格外重要，也是很多工廠忽視的地方。每種織物的吸濕排汗助劑用量都不是固定的，需要結(jié)合織物的組織結(jié)構(gòu)和纖維特性，以及吸濕排汗助劑的有效含量和染整工藝來確定。第2 組實(shí)驗(yàn)織物是緯編雙面布，吸水率最好，雖然氨綸含量最高，但紗線的細(xì)度明顯優(yōu)于第1 組和第3 組，所以第2 組織物的吸濕性能最好，這也就導(dǎo)致織物在吸濕排汗功能整理時(shí)整理劑容易超量（雖然都是20 g/L，但是第3 組實(shí)驗(yàn)時(shí)20 g/L 的助劑還不能達(dá)標(biāo)）。

經(jīng)吸濕排汗助劑整理后的面料，吸水速率和最大潤濕半徑均隨整理劑用量的增加而增大。生產(chǎn)中，車間一般在定形工序添加吸濕排汗助劑的同時(shí)，加一定量的親水柔軟劑來改善手感；部分織物為了達(dá)到良好的吸濕排汗效果，在染缸也添加部分吸濕排汗助劑（例如第3 組實(shí)驗(yàn)）。研究表明，分散染料與吸濕排汗助劑同浴染色會造成分散染料上染率降低，尤其是在中高溫時(shí)下降更大；因?yàn)槲鼭衽藕箘┖芯埘ユ湺危c高溫型分散染料有較強(qiáng)的結(jié)合力，且結(jié)合后難解吸，導(dǎo)致分散染料上染率下降［10］。

3.5.3 第3 組實(shí)驗(yàn)

第3 組實(shí)驗(yàn)織物為粗氨綸網(wǎng)布，第3 組吸濕排汗測試結(jié)果如表8所示。

表8 實(shí)驗(yàn)F、G 的測試結(jié)果

織物吸濕排汗性能的好壞涉及到織物紗線、織造結(jié)構(gòu)、纖維特性等。第3 組實(shí)驗(yàn)織物是粗氨綸網(wǎng)布，其速干性比較容易達(dá)標(biāo)，但其吸濕性就比較難達(dá)標(biāo)。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)預(yù)先在染缸內(nèi)添加吸濕排汗助劑2%，在后定形工序再加吸濕排汗助劑，吸水率還是不合格，測試結(jié)果不能達(dá)標(biāo)。由表8 可以看出，實(shí)驗(yàn)G在后定形工序吸濕排汗助劑用量為20 g/L，對比實(shí)驗(yàn)F，滴水?dāng)U散時(shí)間得到改善（合格），但是吸水率依舊不合格。

對比第1 組實(shí)驗(yàn)（表6）和第3 組實(shí)驗(yàn)（表8），織物中的氨綸都是相同的粗氨綸，但織物組織結(jié)構(gòu)不同，明顯第1 組實(shí)驗(yàn)平紋織物的吸濕性更強(qiáng)，這是由織物的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定的。這也驗(yàn)證了織物的紗線和組織結(jié)構(gòu)對吸濕排汗功能均有較大影響。紗線的選用要提前與織造廠研發(fā)溝通，盡量選用合適的紗線及細(xì)度，符合產(chǎn)品訂單的吸濕排汗要求，還要滿足規(guī)格等方面的要求。

同時(shí)要注意吸濕排汗助劑對顏色色光和色牢度的影響。紡織產(chǎn)品吸濕排汗功能的檢測目前尚無單一的方法或參數(shù)可以涵蓋所有不同種類吸濕排汗紡織產(chǎn)品的檢測。

后整理過程中改善吸濕速干性的措施簡單有效；織造存在特殊性和成本問題，相同紗線、不同組織結(jié)構(gòu)的織物對吸濕排汗效果的影響沒有對比具體數(shù)據(jù)；而紗線的選擇需要考慮到織物規(guī)格、彈性等其他因素，因此染整工序中添加吸濕排汗助劑是改善織物吸濕排汗功能簡單有效的方法，也是目前經(jīng)常采用的方法。

4 結(jié)論

（1）針織面料的吸濕排汗功能與織物組織結(jié)構(gòu)、纖維紗線和染整工藝緊密關(guān)聯(lián)，通過纖維原料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理形態(tài)改性，合理設(shè)計(jì)織物組織結(jié)構(gòu)，合適的后整理工藝都可以賦予織物良好的吸濕排汗功能。

（2）吸濕排汗助劑的使用要注意飽和用量，過量時(shí)織物的吸濕排汗功能不增反降，也增加了不必要的成本和環(huán)保壓力。

（3）滌綸織物一般通過后整理添加助劑來改善吸濕排汗功能。