抗菌吸濕排汗面料

隨著生活水平的提高，功能性紡織品越來(lái)越受到人們的親睞。吸濕快干纖維通過(guò)采用全新的纖維截面形狀設(shè)計(jì)，依靠纖維表面微細(xì)溝槽產(chǎn)生的毛細(xì)管效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)快速吸水、輸水、擴(kuò)散和揮發(fā)。用這種吸濕快干纖維織造的面料，在炎熱的夏季，當(dāng)人體大量出汗的時(shí)候，由于纖維以及纖維間的毛細(xì)通道，面料能夠快速吸汗，并將汗水轉(zhuǎn)移到面料表面揮發(fā)掉，從而保持皮膚表面的干爽舒適。但是常規(guī)吸濕排汗面料由于其所處的濕熱環(huán)境，加之纖維表面的溝槽狀結(jié)構(gòu)，為細(xì)菌滋生繁衍提供了理想環(huán)境，使穿著者更容易遭受細(xì)菌感染或者產(chǎn)生汗臭味。

Cleancool（康綸）纖維既改進(jìn)了纖維的截面形狀，大幅提高了纖維的吸濕快干效果，又在纖維內(nèi)部加入了銀基抗菌物資，能夠迅速殺死引起汗臭味的金黃色葡萄球菌以及其他有害病菌如肺炎桿菌、大腸桿菌等，在保證夏季穿著舒適性的同時(shí)又具有除菌保健功效。同時(shí)由于其殺菌功能具有非溶出性和持久性的特點(diǎn)，不會(huì)刺激感染皮膚，保證殺菌效果持久有效。現(xiàn)對(duì)Cleancool與棉（70/30）混紡紗線進(jìn)行織造抗菌吸濕排汗面料的生產(chǎn)實(shí)踐。

一、1、吸濕排汗纖維

吸濕排汗纖維是利用纖維表面細(xì)微溝槽所產(chǎn)生的毛細(xì)現(xiàn)象使汗水經(jīng)芯吸、擴(kuò)散、傳輸?shù)茸饔�，迅速遷移至面料表面并發(fā)散，從而達(dá)到導(dǎo)濕快干的目的�？梢哉f(shuō)，毛細(xì)管效應(yīng)是最常用也是最直觀的一種方法，可以表現(xiàn)面料吸汗能力以及擴(kuò)散能力。也有人將吸濕排汗纖維稱(chēng)作“可呼吸纖維”。其實(shí)，吸濕排汗纖維是著眼于吸濕、排汗特性和衣服內(nèi)的舒適性的功能纖維。關(guān)于吸濕、排汗性的賦予以前是以天然和合成纖維的復(fù)合為主流，用途只在狹窄的范圍內(nèi)開(kāi)展，現(xiàn)在則以中空截面纖維或異形截面纖維之類(lèi)使纖維自身特殊化以及吸濕、排濕聚合物共混的加工方法為主流。

早在1982年初，日本帝人公司就開(kāi)始了吸水性聚酯纖維的研究，其研制的中空微多孔纖維在1986年申請(qǐng)了專(zhuān)利；1986年美國(guó)杜邦公司首次推出名為“Coolmax”的吸濕排汗聚酯纖維，纖維外表面具有四條排汗管道，可將汗水快速帶出，導(dǎo)人空氣中，制成的衣料洗后30分鐘幾乎已完全(98％)干透，夏季穿著仍能保持皮膚干爽；1999年杜邦公司結(jié)合研發(fā)的低藥荊用量快干特性的專(zhuān)利技術(shù)，推出升級(jí)換代Coolmax A1ta系列布料；自從杜邦公司推出的吸濕排汗功能的Coolmax后，臺(tái)灣的許多纖維生產(chǎn)商依托自身的技術(shù)開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)，相繼研制、開(kāi)發(fā)具有吸濕排汗性能的纖維。臺(tái)灣遠(yuǎn)東、南亞、華壟中興等主要紡織原料供應(yīng)廠商，先后投入巨資開(kāi)發(fā)具有吸濕排汗功能的相關(guān)產(chǎn)品，遠(yuǎn)紡開(kāi)發(fā)研制成功的TOPCOOL吸濕排汗纖維，

中興紡織出品的十字?jǐn)嗝鍯oolplus，功能價(jià)格極具競(jìng)爭(zhēng)力；最近日本東洋紡公司還開(kāi)發(fā)了呼吸的聚酯面料“Ekslive”，它具有“活躍吸濕”、“活躍釋放”、“白干”的性能，在服裝領(lǐng)域內(nèi)創(chuàng)造出了一種舒適的微氣象。

目前，市面上的吸濕排汗面料可采用如下技術(shù)得到：異形斷面纖維、中空微多孔纖維、多層面料、親水劑涂布以及對(duì)纖維表面進(jìn)行改性等等。特別是中空微多孔吸水性纖維的開(kāi)發(fā)意向已經(jīng)逐漸在化纖界應(yīng)運(yùn)而生，化纖專(zhuān)家嘗試以化學(xué)方法或物理方法將聚合物分子構(gòu)造親水化，或?qū)⒗w維表面粗糙話(huà)、異形化和細(xì)孔化，使疏水性纖維轉(zhuǎn)變成親水性的聚酯纖維，讓汗氣與汗液可以通過(guò)衣料快速吸收水份，并進(jìn)而向體外逸散，以達(dá)到清爽舒適感。

2、吸濕排汗聚酯纖維的主要加工方法

從文獻(xiàn)報(bào)道看，主要是通過(guò)化學(xué)改性和物理改性的方法賦予滌綸纖維較高的吸水性、輸水性，以提高滌綸面料穿著的舒適感。

2.1物理改性方法  

2.1.1多孔中空截面纖維 

中空微孔纖維通常是指芯部有中孔，皮層有微孔的差別化纖維，其中有部分微孔成為從表面到中空部分的貫穿孔。當(dāng)滌綸面料與汗水接觸時(shí)，在毛細(xì)效應(yīng)作用下，一面從內(nèi)側(cè)貫穿孔將汗水輸向中孔并沿中空部分分布，一面又通過(guò)外側(cè)微孔向空氣中蒸發(fā)，因而吸水迅速，保水率、輸水率高、透氣性好，較好地滿(mǎn)足了穿著舒適性的要求。這種纖維的生產(chǎn)除了利用異形孔噴絲板直接紡絲或采用復(fù)合紡絲法紡制雙組分皮芯纖維得到中孔外，其微孔結(jié)構(gòu)的形成是向普通聚酯中添加成孔改性劑，使它均勻分布在聚合物中。經(jīng)熔融紡絲后，于面料整理階段再用堿將其溶出，纖維上就留下了許多微孔。

2.1.2芯鞘結(jié)構(gòu)纖維

吸水性纖維中著名的品種有德國(guó)拜耳公司開(kāi)發(fā)的材料，它是芯鞘二層結(jié)構(gòu)。在芯部沿纖維軸方向并列許多細(xì)孔，鞘部中有許多導(dǎo)管是芯部與纖維表面相連接，被吸收的水分在芯部多孔質(zhì)中北有選擇的保留，纖維的表面則成為干燥的狀態(tài)。此后，日本的鐘紡、三菱人造絲等公司也相繼開(kāi)發(fā)了類(lèi)似的吸水性產(chǎn)品。一般情況下，在聚酯纖維中可以制作出直徑0.01~3微米的大量微細(xì)孔，從而得到高吸水率品種。

2.1.3導(dǎo)濕干爽型滌綸長(zhǎng)絲

金紡集團(tuán)開(kāi)發(fā)的導(dǎo)濕干爽型滌綸長(zhǎng)絲，通過(guò)改變纖維截面形狀使單纖之間的空隙增大，比表面積的增大及毛細(xì)管效應(yīng)使其導(dǎo)濕性能大大提高，采用該纖維生產(chǎn)的面料導(dǎo)濕性能、水分?jǐn)U散性能極佳，與棉等吸濕性好的纖維搭配，采用合理的組織結(jié)構(gòu)，效果更好，制成的服裝穿著干爽、清涼、舒適。適用于針織運(yùn)動(dòng)服裝、機(jī)織襯衫、男女夏季服裝面料、滌綸絲襪等。

2.1.4原料共混紡絲

采用含有親水基團(tuán)的聚合物與聚酯共混進(jìn)行紡絲的方法，同時(shí)采用特殊設(shè)計(jì)的異形噴絲板研制生產(chǎn)吸濕排汗纖維，如可選用帶有吸濕基團(tuán)磺酸鹽的改性聚酯及其常規(guī)聚酯的共混物等原料進(jìn)行吸濕排汗纖維的生產(chǎn)。

2.1.5雙組分復(fù)合共紡

該方法是將聚酯和其它親水性聚合物，用雙螺桿進(jìn)行復(fù)合共紡，研制具有皮芯復(fù)合形式的異形截面的新型吸濕排汗纖維，對(duì)其吸水性和外觀進(jìn)行改善。通常將具有親水性的材料作為共紡復(fù)合纖維的芯層，將具有異形截面的常規(guī)聚酯作為復(fù)合共紡的皮層。一般親水性材料選用以聚醚改性聚酯和親水改性聚酰胺為多，2中組分分別起到了親水吸濕和導(dǎo)濕的作用，使得該纖維具有吸濕、導(dǎo)濕的雙重功能，達(dá)到吸濕排汗的目的。

2.1.6超細(xì)滌綸纖維

細(xì)旦纖維面料表面立起的細(xì)纖維形成無(wú)數(shù)個(gè)細(xì)微的凹凸結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于無(wú)數(shù)個(gè)毛細(xì)管。因此，面料芯吸效應(yīng)明顯增加，能起到傳遞水分子的作用，大大改善面料的透氣性和輸水導(dǎo)汗性。在同樣線密度的絲束中，由于超細(xì)纖維單絲根數(shù)比普通纖維多，從而改變了面料密度。而面料的吸水作用是通過(guò)3個(gè)途徑進(jìn)行的。即通過(guò)纖維自身的微孔、纖維表面及纖維間間隙所形成的毛細(xì)管。因?yàn)槌��?xì)滌綸纖維比普通滌綸面料結(jié)構(gòu)細(xì)密，纖維間隙小，極易形成毛細(xì)現(xiàn)象而吸水。

2.2化學(xué)改性法

2.2.1親水性基團(tuán)接枝共聚

在滌綸分子的構(gòu)造中，引入醚鍵、羥基、磺酸基等親水性基團(tuán)，在大分子上進(jìn)行接枝共聚，從而增強(qiáng)滌綸的吸濕性。由于滌綸分子鏈結(jié)構(gòu)具有緊密的斂集能力和高地結(jié)晶度。并且在大分子上沒(méi)有活性基團(tuán)，接枝共聚要在放射線、電子線等強(qiáng)烈輻射引發(fā)條件下才能進(jìn)行。接枝共聚的改性纖維。吸濕率可達(dá)4%-13.4%，但成本高，對(duì)原料進(jìn)行化學(xué)改性的同時(shí)，為了達(dá)到良好的導(dǎo)濕性能，玩玩還需要采用適當(dāng)?shù)募徑z工藝或其他處理方法，使纖維具有多孔的結(jié)構(gòu)和更大的比表面積等。

2.2.2親水性化合物涂層處理

滌綸的疏水性除了與化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)外，與其表面組成也有很大關(guān)系。用親水性整理劑對(duì)纖維進(jìn)行涂層處理以改變滌綸的疏水表面層性能，是應(yīng)用比較廣泛的方法。國(guó)內(nèi)外已經(jīng)推出了多種以親水性為主，兼有防污、抗靜電性能的整理劑。但是這種方法常因親水劑與纖維結(jié)合不牢導(dǎo)致吸濕沒(méi)有耐久性，經(jīng)過(guò)洗滌，吸濕功能會(huì)逐漸降低。采取一定的加工方法能夠減少這種弱點(diǎn)。

2.2.3親水性化合物制備共熔結(jié)晶性聚合物

為使纖維表面親水化，可用親水性高分子物質(zhì)覆蓋，但要有耐水洗性能，親水加工劑苯二甲酸的苯環(huán)與酯鍵和聚酯纖維有完全相同的結(jié)構(gòu)。因此，使用這種親水加工劑處理后進(jìn)行加熱時(shí)，具有相同結(jié)構(gòu)的部分接近于熔合狀態(tài)，冷卻后進(jìn)入聚酯纖維的結(jié)晶結(jié)構(gòu)之中形成共熔結(jié)晶，獲得耐久性。一般采用聚乙二醇鏈段獲得親水性。

2.2.4絲膠朊聚酯

真絲的絲膠朊是一種高吸濕性蛋白，用化學(xué)方法提取后，將它牢固附著于聚酯纖維分子上，也可實(shí)現(xiàn)功能轉(zhuǎn)移。

3、銀抗菌纖維

許多金屬離子都具有殺菌作用。金屬離子殺菌活性按下列順序遞減：Ag﹥Hg﹥Cu﹥Cd﹥Cr﹥Ni﹥Pb﹥Co﹥Zn﹥Fe。由于HG、Cd、Pb、和Cr德?tīng)柖拘暂^大，實(shí)際上用作無(wú)機(jī)殺菌劑的金屬主要為Ag、Cu和Zn，而Ag（銀）的殺菌能力比Cu（銅）和Zn（鋅）要強(qiáng)上許多。事實(shí)上，我國(guó)自古代起就有用銀制器具盛食物以消毒的說(shuō)法，銀的抗菌效果自古代以來(lái)就已經(jīng)是眾所周知的。早在公元前4 000年．銀制器具和容器被用來(lái)儲(chǔ)存和運(yùn)輸水以阻止細(xì)菌的滋生，確保水的質(zhì)量。19世紀(jì)，有人證明了銀即使在極低的濃度下都具有抗菌作用。而且它能在1：4 000-1：10 000這樣低的濃度下快速破壞傷寒桿菌．抵抗炭疽孢子。另外．帶有較低銀離子濃度的寢具和面料已經(jīng)在治療過(guò)敏性皮炎或牛皮癬方面顯示出積極的作用。

在纖維內(nèi)部加入銀基抗菌物質(zhì)，或者通過(guò)含銀抗菌劑后整理方式可使得面料獲得優(yōu)異的抗菌性能。目前通過(guò)后整理方式使得面料含銀而具有抗菌功能，成本較低但是其耐洗滌性較差。在纖維內(nèi)部加入銀以獲得抗菌性能，這樣的抗菌纖維不僅殺菌效果顯著，而且其具有低溶出性的特點(diǎn)，不會(huì)對(duì)皮膚造成傷害。

3.1銀纖維的功能特點(diǎn)

3.1.1強(qiáng)力抗菌除臭

金屬銀殺菌的機(jī)理就是阻斷細(xì)菌的生理過(guò)程。銀纖維經(jīng)測(cè)試能與1小時(shí)內(nèi)抵制99.9%的暴露于表面的金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白鮮菌等幾百種細(xì)菌。并且越是高溫潮濕的環(huán)境，其功能舊越容易發(fā)揮。而大部分其他的抗菌纖維產(chǎn)品經(jīng)測(cè)試48小時(shí)后仍無(wú)法達(dá)到相同的效果。

銀離子抗菌纖維與其他纖維抗菌效果對(duì)比

表1金黃色葡萄球菌ISO：20743抗菌檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目   初始試樣菌落數(shù)（cfu/ml） 18小時(shí)后試樣菌落數(shù)（cfu/ml）   抗菌率

標(biāo)準(zhǔn)樣棉布 10

表2 大腸桿菌ISO：20743抗菌檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目   初始試樣菌落數(shù)（cfu/ml） 18小時(shí)后試樣菌落數(shù)（cfu/ml）   抗菌率

標(biāo)準(zhǔn)樣棉布 10

表3 白色念珠菌ISO：20743抗菌檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目   初始試樣菌落數(shù)（cfu/ml） 18小時(shí)后試樣菌落數(shù)（cfu/ml）   抗菌率

標(biāo)準(zhǔn)樣棉布 10

3.1.2 殺菌性能持久有效

耐洗滌性是衡量抗菌纖維及面料實(shí)用性的1個(gè)重要指標(biāo)．有試驗(yàn)研究表明，抗菌纖維經(jīng)過(guò)15次洗滌之后，對(duì)大腸桿菌的抑菌率仍達(dá)90％以上，抗菌性沒(méi)有出現(xiàn)較為明顯的下降；對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率為70％左右，抗菌效果略有下降但仍有殺菌作用．實(shí)驗(yàn)表明，多次洗滌后抗菌纖維仍可抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，殺滅細(xì)菌

表4 銀離子抗菌纖維耐水洗性能測(cè)試

抗菌級(jí)別   水洗次數(shù)   抗菌率/（%）

       金黃色葡萄球菌    大腸桿菌

A級(jí)    10  ≥99   不考核

AA級(jí)   20  ≥80   ≥70

AAA級(jí)  30  ≥80   ≥70

二、抗菌吸濕排汗面料織造

1、原料選擇

為保證面料的吸濕排汗以及抗菌效果，選用21  CleanCool（康綸）65/棉35混紡紗線。

2、面料規(guī)格及紗線選擇

花型   成分   紗支規(guī)格   面料規(guī)格   成品

紫條   CleanCool65/棉35 21  21

88 61

57/58

丈青   CleanCool65/棉35 21  21

88 61

57/58

3、工藝流程：

紗線→松絡(luò)→染色→絡(luò)筒→整經(jīng)→漿紗→穿綜穿筘→織造→后整理

設(shè)備：

意大利FADIS松紗機(jī)，高勛高溫高壓染色機(jī)，STAKAM烘干機(jī)，意大利ORGHI染色機(jī)，意大利FADIS分筒機(jī)。

3.1染色工藝：

1）、地面高溫高壓深色染色工藝（分散/士林一浴兩步法）

說(shuō)明：

a） 所有染化料均為內(nèi)流時(shí)一次性加入

b） 染色、氧化、水洗、皂洗階段采用正4反6交替循環(huán)

c） 染色、皂洗階段設(shè)置90%或100%泵速，氧化、水洗階段泵速降低至70%

2）滌棉高溫高壓淺色染色工藝（分散/士林一浴兩步法）

說(shuō)明

a） 所有染化料均為內(nèi)流時(shí)一次性加入

b） 染色、氧化、水洗、皂洗階段采用正4反6交替循環(huán)

c） 染色、皂洗階段設(shè)置90%或100%泵速，氧化、水洗階段泵速降低至70%

實(shí)驗(yàn)總結(jié)

1、 通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，我們根據(jù)還原染料的特點(diǎn)基本可以達(dá)到滌棉一浴比染色的目的

2、 由于受到染料品種的限制，在拼色過(guò)程中有些顏色還沒(méi)有辦法完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

3、 從以上三缸的染色情況來(lái)看，在內(nèi)外層差方面較好，在大小樣差方面大貨較小樣都偏淺較多

4、 從紗線牢度測(cè)試結(jié)果來(lái)看，皂洗、干摩、濕摩三個(gè)方面較好。能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。

3.4上漿

吸濕快干纖維是通過(guò)纖維表面微細(xì)溝槽的芯吸原理實(shí)現(xiàn)吸濕快干的，保持所有溝槽暢通是實(shí)現(xiàn)纖維吸濕快干功能的必要條件。由于PVA漿膜強(qiáng)度大不易退漿，所以必須不用PVA上漿，以防退漿不凈而影響纖維表面微細(xì)溝槽的通暢。

CleanCool紗的毛羽多而長(zhǎng)，織造時(shí)由于經(jīng)紗與織機(jī)各部件的摩擦而使紗線出現(xiàn)起球現(xiàn)象，或使紗線相互糾纏，造成開(kāi)口不清，影響織機(jī)效率，并使跳花、跳紗等疵點(diǎn)上升；由于靜電的存在，當(dāng)紗線與綜框、鋼箱及紗線間相互摩擦?xí)r，極易再生大量的毛羽，并使紗線的粘連和織機(jī)的開(kāi)口不清現(xiàn)象變得嚴(yán)重，同樣會(huì)造成大量的斷經(jīng)，影響織造；由于纖維剛性大，毛羽剛硬，漿液不易將毛羽貼服在紗體上，且易產(chǎn)生表面上漿，漿膜易脫落，上漿牢度差；由于CleanCool紗具有特殊的表面凹槽結(jié)構(gòu)，對(duì)吸漿有一定幫助，但也給退漿帶來(lái)了困難，特別是要求纖維表面的微細(xì)溝槽內(nèi)應(yīng)該沒(méi)有殘留漿料，否則會(huì)影響紗線的導(dǎo)濕作用。因此，給Cleancool紗線上漿時(shí)，要求漿液粘附性好，漿膜不易脫落，能貼服毛羽，紗體光潔，漿膜完整度好，耐摩擦，減少靜電且易退漿。此外，應(yīng)該盡可能減少或不用表面活性劑或油劑，因?yàn)樗鼈兌紩?huì)削弱漿料的粘附性能，影響上漿效果。

3.4.1工藝原則

因Cleancool紗可以滿(mǎn)足織造的要求，增強(qiáng)（滲透）便不再是上漿的主要目的。提高被覆的比列有利于貼服毛羽，提高紗線耐磨性能，再配以“兩高一低”的漿紗工藝，通過(guò)高壓加強(qiáng)滲透，并以滲透為基礎(chǔ)改善被覆，可以更好地保持漿膜的完整性。因此，工藝上主要采用“高濃度、低黏度、高壓漿力、重被覆、輕滲透”的原則。

3.4.2漿料的選擇

高比列滌棉紗的上漿配方通常采用PVA與酯類(lèi)漿料。由于酯類(lèi)漿料漿膜強(qiáng)度不高，必須大量使用PVA，這又使得分絞困難，易造成二次毛羽。且PVA不易降解，嚴(yán)重污染環(huán)境，世界上許多國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始禁止使用PVA。對(duì)于吸濕排汗纖維而言，要盡量少用PVA，除了上述問(wèn)題外，還因?yàn)镻VA退漿較難，若纖維表面的細(xì)微溝槽內(nèi)殘留有PVA，勢(shì)必會(huì)對(duì)面料的吸濕排汗功能造成影響。

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