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吸湿速干纤维的技术创新与应用

2025-03-13 04:35:44

随着国民健康意识的觉醒 ,户外运动成为新常态。由于人们运动时间和运动量的增加 ,对运动服装的热湿舒适性要求更高。其中 ,湿度舒适涉及到纺织品与周围环境的水气交换这一复杂过程 ,其与纺织原材料、纱线结构、织物组织结构以及后整理加工等每个环节都密不可分。吸湿速干纤维则从源头为产品提供了吸湿速干能力。

吸湿速干纤维是指具有吸收水分并将水分向外部输送能力的功能性纤维。天然纤维如棉、毛、麻等 ,具有良好的吸湿性 ,但无法实现速干效果;多数化学纤维的吸湿性较差 ,一般要经过物理或者化学改性处理来提高吸湿、导湿能力 ,如引入高吸湿性高聚物、表面改性、形成微多孔或沟槽结构等 ,具体方法包括改变喷丝孔形状、在纺丝液中加入功能性粉末、表面刻蚀、异形混纤、接枝共聚等。实际产业化应用的吸湿速干纤维 ,大多数通过改变纤维横截面形状和内部结构来开发中空、十字、多叶、沟槽等异形纤维 ,或者改变纤维的形态结构 ,使其表面和内部具有微孔 ,从而达到吸湿快干的目的。常见的吸湿速干纤维材料包括聚酯、聚酰胺以及各类复合纤维等。

聚酯类材料在吸湿速干领域的应用已较为成熟 ,例如国外的INVISTA(英威达)、帝人、东洋纺、晓星以及国内的德福伦、仪征化纤等都推出了吸湿速干涤纶 ,包括英威达的COOLMAX®系列、韩国晓星(HYOSUNG)的Aerocool纤维、仪征化纤的Coolbst导湿快干差别化纤维、桐乡中盈化纤的双十字吸湿速干纤维等。在更高的吸湿导湿功能创新方面 ,通用技术中纺院凯泰特纤自主研发了“微多孔纤维”技术 ,其在纤维制备过程中 ,加入致孔剂 ,运用小孔径喷丝板等装置 ,进一步优化纺丝组件结构 ,同时通过调整上油位置、纤维冷却条件和加弹条件 ,确保取得最佳生产工艺参数。利用该技术 ,凯泰特纤已经推出多种规格的微孔聚酯DTY纤维系列产品 ,填补了国内微多孔纤维技术领域的空白。相关产品已应用于安踏的“速干之王”T恤 ,并获得高度的市场认可(图 1)。

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图 1 安踏的“速干之王”T恤及证书

聚酰胺的回潮率高 ,吸湿能力强 ,但其吸收的水分无法迅速排出 ,因此锦纶的速干性能成为目前行业研究的重点和难点。实现锦纶的速干 ,可以通过异形截面设计增加纤维的比表面积 ,加快水分蒸发 ,目前国内很多企业也在对相关产品进行研究。如长乐力恒锦纶科技有限公司的微细沟槽异形截面Coolnylon聚酰胺6纤维、北京大学科研开发部的凝水功能六芒星形聚酰胺6纤维(图2)、义乌华鼎锦纶股份有限公司的扁形沟槽凉感高芯吸能力聚酰胺纤维等。

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图 2 凝水功能六芒星形聚酰胺6纤维

除单一纤维外 ,也有研究机构和企业通过复合纺丝以及混纤丝加工技术 ,引入高吸湿性高聚物或增加纤维毛细管芯吸能力来开发吸湿速干纤维 ,如可乐丽株式会社的Sophista为乙烯-乙烯醇共聚物和聚酯制成的皮芯型纤维 ,能够快速吸收液体 ,具有优异的吸湿速干能力和服用舒适性;安踏公布了一种可降解的吸湿速干微多孔复合纤维的制备方法 ,其通过将聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯和聚乙烯醇进行共混复合纺丝 ,形成皮芯结构的复合纤维 ,然后对皮芯结构复合纤维进行后整理 ,使聚乙烯醇部分去除且形成表面微孔结构 ,得到可降解的吸湿速干微多孔复合纤维(图3)。

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图 3 可降解的吸湿速干微多孔复合纤维微观结构

来源:纺织导报官微

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