作為服裝材料,其吸濕透濕性能的優劣與其服用舒適性密切相關。據測試資料表明,人在靜止時,通過皮膚向外蒸發的水分約為15g/m2 h。在運動時,則有大量的汗水排出,既有液態的,也有氣態的,數量約為100g/m2/h。人體排出的這些汗水和汗氣,應能透過衣著而迅速擴散到大氣中去,以保持皮膚表麵的幹爽和舒適。在排散的汗氣中,少部分是直接從織物的孔隙中排出的,稱之為透濕擴散;而大部分則被織物中的纖維吸附,再擴散到織物表層,通過蒸發排入大氣,稱之為吸濕擴散;至於人體排出的汗水,則主要通過毛細管現象吸入織物內層,進而擴散到織物的表麵,稱之為吸水擴散。天然纖維具有良好的吸水吸濕性能,因此穿著舒適。
在化學纖維當中,疏水性合成纖維經物理和化學改性後,在一定條件下,在水中浸漬和離心脫水後仍能保持15%以上水分的纖維,稱之為高吸水纖維;在標準溫濕度條件下,能吸收氣相水分,回潮率在6%以上的纖維,稱之為高吸濕纖維。但是,一般的合成纖維由於其成纖聚合物分子上缺少親水基因,吸濕性差,因而合纖服裝穿起來使人感到悶熱。通過對聚合物的改性、紡絲和織造等各種渠道,製成高吸水、高吸濕合成纖維,可使製成的衣服兼具吸水、吸濕、透氣、幹爽的特性。
提高合成纖維的吸水、吸濕性,一般有如下一些方法:
(1)與親水性單體共聚,使成纖聚合物具有親水性;
(2)采用親水性單體進行接枝共聚;
(3)與親水性化合物共混紡絲;
(4)用親水性物質對纖維表麵進行處理,使織物表麵形成親水層;
(5)使纖維形成微孔結構;
(6)使纖維表麵異形。
雖然改進合成纖維吸濕性的方法很多,但多數方法的效果並不明顯。人們通過長期的研究發現,纖維的多孔化是一種改善合成纖維吸濕性非常有效的方法。此外,纖維表麵異形、采用特殊的織物結構等方法也是行之有效的。
1.多孔高吸水吸濕纖維
高吸水吸濕纖維Hygra就是采用微孔結構的原理製成的。日本研製成功的高吸水吸濕纖維的吸水能力可達自重的3.5倍。它是將有特殊網絡構造的吸水聚合物包覆在錦綸上的芯鞘型複合纖維,兼有吸水性和放水性。這科纖維的吸放濕能力和吸放濕速度均優於天然纖維,而且放濕速度比吸濕速度更快。Hygra長絲的吸水性略遜於棉纖維,而短纖維紗的吸水性卻比棉纖維更勝一籌,且抗靜電性較好。如果與滌綸組合,則抗靜電性可與棉相比擬,同時具有良好的穿著舒適感。
有人分別將Hygra、棉、滌綸製成的襯衣進行穿著對比試驗,結果表明,Hygra衣服內相對濕度遠低於棉、滌綸,穿著舒適。因此,Hygra可純紡或與其他纖維混紡,用於內衣、女裝衣料、運動衣及室內裝飾織物。
多孔聚丙烯腈纖維也是一種高吸水吸濕纖維。如德國的Dvnova和日本的Aqualon,都是采用在紡絲原液中加入成孔劑的方法製成的。紡絲後再將所加的物質除去,這樣纖維內部便產生了許多孔穴。這兩種纖維都具有很高的吸水性和透水性,而且穿著時沒有粘濕感,即使吸濕後也有很好的透氣性和保溫性,其強伸度與普通腈綸相當,表觀密度比普通腈綸約小1/4,是一種理想的內衣和運動裝原料,還可用於製作兒童服裝、睡衣、毛巾、浴巾、尿布、衛生巾及床上用品等。
聚酯纖維也可采用多孔的方法製成高吸水吸濕纖維。例如日本的Wellkey聚酯短纖維和WellkeyFilament聚酯長絲,均以聚酯為基礎聚合物製成。在該纖維上,直徑0.01~0.03μm的微孔均勻地分布在纖維的表麵和中空部分。這些從表麵通向中空部分的微孔通過毛細管作用吸收汗液。吸收的汗液通過中空部分擴散,並進一步從微孔蒸發到空氣中去。汗液吸收的速度和擴散的速度比棉纖維快,因而不會有汗液留在皮膚上,使皮膚表麵保持幹燥,感覺既涼爽又清新,同時又沒有寒冷的感覺。纖維表麵的微孔也使得其製品具有溫暖、活潑、柔軟的手感。
2.吸汗速幹纖維
由於棉製品具有極其優越的吸水性,因此長久以來,人們一直把棉用做內衣、毛巾等。但是,由於棉製品不會快速幹燥,使人總有潮濕的感覺等,長久濕潤狀態下使用時,還會很容易產生異味,有不爽快等感覺。
吸汗速幹纖維是一種在吸了很多汗液時也會很快幹燥,能夠一直保持爽快狀態的纖維。為了使其吸水後能夠快速蒸發,纖維在具有適當的親水性的同時,還有必要控製水分向纖維內部浸透。即使纖維自身沒有親水性,也會由纖維集合體的毛細管效應吸收水分,這種情況下,由於所吸收的水分量是一定的,很容易被控製。賦予纖維吸汗速幹性能的方法如下: