应用于功能性针织内衣的新型纤维

2010年6月第2期第6页内衣为紧贴肌肤或与肌肤比较接近穿着的针织服装。随着科技的发展和人们要求的提高，内衣品质的要求除美观外，更注重舒适性、健康性、功能性和环保性。新型纤维材料的不断问世与应用，现有纺织原料的改性变形处理以及纺纱技术的日益进步，为针织内衣产品的设计与开发提供了更多的选择。本文将综述目前国内外开发功能性针织内衣中新型纤维原料应用方面的一些动态。1新型纤维材料及其发展20世纪90年代后化纤原料在针织生产中的应用发生了很大变化。首先，为了生产各种仿真产品，大量使用了各种差别化纤维，进一步提高了针织产品的外观质量和服用性能；其次，为了适应功能性针织服装生产的需要，相继开发了各种技术含量极高的功能化纤维和超细纤维，用以生产的针织产品不仅具有优良的服用性能，而且具有很好的保健性能。新型纤维材料包括新型天然纤维和新型合成纤维。新型天然纤维主要有罗布麻、彩棉和竹纤维；新型合成纤维主要有莫代尔(Modal)、天丝(Lyocell,Tencel)、聚乳酸(PLA)、大豆蛋白质纤维和甲壳质纤维、功能纤维PTT纤维、Coolmax导湿舒适性纤维、Coolplus吸湿排汗纤维、新型氨纶纤维、纳米纤维、Outlast空调纤维等。近年来功能服装用的新型纤维材料不仅要实现服装穿着过程中的各种要求，如达到穿着的舒适性、美观性、安全性、卫生性之外，同时能实现某些职能要求和功能要求。新型功能纤维是以传统纺织纤维，如化学纤维中的涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氨纶为主进行改性，再通过改变纤维的界面形状、表面状态、形态结构等手段，使其具有新的功能，如舒适性方面要求具有保暖、凉爽、吸湿、导汗、快干、柔软，且无刺痒等特性；安全性方面要求提高纤维的极限氧指数等，为此需混入高温炭化成分，从而达到阻燃、防溶融、防紫外线、防电磁辐射及有害气体吸附等特性；卫生性方面则突出抑菌、抗菌、防臭等特性；美观性方面要求显色、可控变色、反光、闪光等特性；医疗性方面要求抗菌及生物相容等特性。正是这些特殊功能性的不断需求和发展使得新型合成纤维——以三异(即异截面、异纤度、异收缩)为代表的差别化纤维得到蓬勃发展。doi：10.3969/j.issn.1674-2346.2010.02.002应用于功能性针织内衣的新型纤维颜晓茵邵灵玲摘要：针织内衣的功能性主要体现在保健、抗菌、保暖、导湿、抗辐射、塑形美体等方面。新型纤维材料的特殊结构和性能为功能性针织内衣产品的开发提供了更多的选择。本文综述了目前国内外开发的功能性针织内衣新产品中新型原料的应用情况。关键词：新型纤维；针织内衣；功能性；应用中图分类号：TS102文献标识码：A文章编号：1674-2346(2010)02-0006-05————————————收稿日期：2009－11－06第一作者简介：颜晓茵，女，浙江纺织服装职业技术学院，副教授。研究方向：针织技术与针织服装（浙江宁波315211）浙江纺织服装职业技术学院学报PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建内衣功能性的概念内衣功能性主要体现在保健、抗菌、保暖、导湿、抗辐射、塑形美体等方面。从目前纺织服装行业中高新科技的发展和应用来看，人们可以从纤维性能、织物结构、款式、版型、缝制工艺、后整理技术以及服用功能设计等方面，对内衣进行不断的改进，逐渐扩展内衣的功能，提升内衣的总体质量。功能舒适型：有保健、美肤、抗菌性能，感觉柔软，洗涤后不变形、不僵硬，颜色不变，对皮肤无刺激，具有良好的透湿、保温性能。环保型：无毒、无污染的环保型内衣，采用新型的无污染的木浆纤维，例如天丝、维勒夫特、莫代尔、彩棉等纤维织成的内衣，消除了染整过程中染料和助剂化学品对人体的危害，尽量减少生产过程中的污染。整形美体时尚型：款式设计讲究收身，同时在袖口及腰侧进行特殊设计，让内衣完全收紧身体，充分体现女性优美的曲线。3新型纤维应用于功能性针织内衣3.1功能舒适性针织内衣内衣产品的功能舒适性涉及到纤维、纱线、织物结构性能，人体结构与生理调节，心理学等。包括衣服内气候（温度、湿度和气流）、衣服压力（对人体动作的束缚性、运动功能性）、触感、织物风格等。体现为运动舒适性、透通舒适性、吸湿与放湿性、吸水性和透水性、导汗疏水性，保暖性与隔热性的研究。[1]充分利用各种天然纤维、改性天然纤维的同时，利用新型纤维原料开发具有环保、绿色的功能舒适性的内衣产品是我国针织内衣产品开发的必然趋势。3.1.1应用于抗菌保健舒适性内衣的新型纤维罗布麻纤维：罗布麻是天然野生宿根草本植物，利用罗布麻的茎、杆、麻皮，经脱胶、开松加工的罗布麻纤维是优质的纺织原料，其纤维细度、长度、光泽和抗腐蚀能力均优于其他麻类纤维。它集丝的光泽、棉的柔软、麻的滑爽和丝绒的展性于一身，同时有吸湿、透湿、透气、抗菌、抗腐蚀等特点。经测试，罗布麻织物洗涤30次后，其无菌率仍是一般棉织品的10-20倍，抗菌能力非常突出。由于罗布麻纤维间抱合力差，吸放湿快而敏感。在炎热的夏天，连续穿罗布麻内衣100小时也不容易有汗臭味，这是其他纤维无法比拟的。罗布麻纤维也是一种天然的远红外线辐射材料，波长范围8～15微米，具有高于84%的发射率。由于远红外光波的有效发射，大大提高了衣物的防寒保暖性，属主动型保温功能类衣料；由于远红外光波的波长正好落入人体最需要的频率范围内，更能有效促进皮肤局部微循环，增加皮肤通透性，使药物的透皮吸收以较高效率进行。从根本上调节人体新陈代谢，全面增强免疫力；因此，用罗布麻纤维精加工织成的内衣具有较高的透气性、吸湿性和抗菌保健功能。大豆蛋白纤维：大豆纤维是以榨完油脂的大豆豆粕作原料，通过水浸、分离提取植物球蛋白经合成后制成的新型再生植物蛋白纤维。纤维细度细、比重轻、强伸度高、耐酸耐碱性强、吸湿导湿性好，[2]有着羊绒般的柔软手感，蚕丝般的柔和光泽，棉的吸湿透气和良好的亲肤性，羊毛的保暖性，麻制品的吸湿快干等优良性能，还有明显的抑菌功能，被誉为“新世纪的健康舒适纤维”。以其为原料的内衣具有柔软、保暖、吸湿、滑爽、质地轻薄等特点。由于大豆蛋白质纤维具有外层的皮芯结构和沟槽状的表面，从而使纤维具有良好的导湿功能性。因为蛋白分子中含有大量的氨基、羧基、羟基等亲水基团，从而使纤维具有优于棉的吸湿性和透气性，与人体皮肤亲和性好保证了穿着的舒适与卫生，且含有多种人体必须的氨基酸、大豆异黄酮、皂素、甲壳素等对人体有益的微量元素，所以又具有抗菌功能、远红外功能、抗紫外线功能、缓解疲劳和压力等良好的保健功能。目前广泛应用于开发高档功能性针织内衣。甲壳素纤维：甲壳素抗菌纤维是采用高新技术将虾蟹壳中的甲壳质提纯，经特殊工艺加工而成。甲壳质抗菌原理是C-Z上的-NH2产生的阳离子与微生物细菌分泌物和磷脂质等阴离子相互作用，束缚微生物的自由度从而阻止了细胞等繁殖，有效抵制细菌生长，起到抗菌、止庠、防臭效果[3]。由于内衣是贴身针织品，易吸收汗液而潮湿，并与皮脂、皮屑混合分解，微生物迅速繁殖造成污染，产生大量的氨基PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建页物质等刺激性臭味气体，甚至发生感染。除臭防臭抗菌成为针织内衣保健性的重要研究内容之一，除了采用后整理方法达到目的以外，最主要的是采用抗菌原料，甲壳素纤维的应用较好地满足了抗菌的需要。3.1.2应用于高透湿功能性针织内衣的新型纤维美国杜邦公司开发的Coolmax纤维，横截面呈“弓”字形；日本东洋纺公司的Tria-cctor纤维，横截面呈“丫”字形；台湾中兴公司的Coolplus纤维，横截面呈“十”字形，这类纤维横截面尽管形式不同，但都是在纤维侧壁形成沟槽。用此类纤维生产的纱线无论在织物中被怎样弯曲和挤压，都会留有细密的空隙，形成良好的毛细管效应，是最佳的导湿纤维。[4]如Coolplus纤维的截面切片呈“十”形，见图1，通过纤维表面这些细微的孔洞和沟槽可以产生毛细效应，将肌肤表层的湿气和汗水经由芯吸、扩散、传输作用，迅速吸收散至织物表层，使织物快干，同时利用纤维透气的特性，排出身体的热气，使肌肤保持干爽。达到吸湿快干的效果。高透湿功能针织内衣的舒适性主要在于织物能带走身上的汗水，避免出汗后衣服沾在身上的不舒服感，同时水分挥发带走热量，产生快干效应带来更多的凉爽感。因此，应用于高透湿功能针织内衣的纤维必须是：无论在织物中怎样弯曲和挤压，都会留有细密的空隙，形成良好的毛细管效应。近年来，考虑到贴身穿着的舒适性要求，高透湿纤维有2项改进，一是模仿天然纤维，在纤维表面形成无数微细凹槽，有利于改善吸湿，进而排湿的功能；二是适当控制化纤丝的强力，形成低起球性。3.2保暖调温功能性针织内衣保暖是服装的基本功能之一，传统服装主要通过控制人体与外界环境的热传递、热辐射、热传导和对流，来达到保持服装内微气候区适宜温度的目的。随着新型纤维的不断问世，具有保温、调温的纤维材料应运而生。例如电热纤维、化学反应放热纤维、阳光吸收放热纤维、远红外纤维、吸湿放热纤维、紫外线和热屏蔽纤维。3.2.1Outlast纤维Outlast纤维是美国Outlast公司开发的新型纤维，又称“空调”纤维。是一种新型“智能型”纤维，有腈纶和纤维素纤维2种，能纯纺，也能与棉、毛、丝、麻等各类纤维混纺。采用该纤维混纺制成的纱线及织物，既有棉的舒适性，又能根据季节温度变化，使人始终处于一种舒适的状态。作为功能性纤维的发展趋势，Outlast纤维具有良好的发展前景。目前Outlast技术主要有2种：一是面料涂层：即将含有Outlast技术的微胶囊（PCMS）涂于织物表面。见图2左）二是用Outlast技术将微胶囊（PCMS）植入腈纶纤维内，此纤维可进行纺纱[5]。见图2右。例如V/O智能纤维内衣的开发，是利用中空腈纶纤维芯部的小颗粒（Outlast），对温度吸收或扩散作用，起到人体的温度调节。由于内衣含有Outlast智能纤维中的微胶囊的相变材料为碳氢化腊（Hydrocar-bonwax)可以根据环境温度吸收和释放热量，对外界环境温度的变化有缓冲作用。当外界变冷时，Outlast智能纤维内存储的热量就会释放出来。Outlast智能纤维就是通过这种不间断地吸收和释放能量来调节人体温度。用该纤维制成的内衣能使穿着者长时间保持在颜晓茵，等：应用于功能性针织内衣的新型纤维图1Coolplus纤维表面形态(a)横截面(b)纵向形态图2Outlast空调纤维形态左--面料涂层右--植入纤维内PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建页浙江纺织服装职业技术学院学报一个舒适的温度范围，达到冬暖夏凉的穿着效果。见图3。3.2.2远红外纤维远红外纤维是在PP（聚丙烯纤维，即丙纶）、PET（聚对苯二甲酸乙二酯，即涤纶）中加入纳米远红外陶瓷粉，通过共混、熔融、纺丝，生产的一种具有吸收和发射远红外线的纤维。[6]这种远红外线放射性物质在人体体温的作用下，能高效率地放射出波长为8-14m的远红外线，除可用作保温材料外，还具有抑菌、防臭、促进血液循环等功能，手感细腻柔软，是理想的高档保健内衣。用此纤维织成的功能内衣，可激活生物大分子的活性，促进和改善局部和全身的血液循环，增强新陈代谢，使体内外的物质交换处于平衡状态，红外的热效应，降低了神经末梢的兴奋性，血液循环的改善，提高免疫功能，具有消炎消肿、镇痛的作用。当人们穿着远红外纤维内衣时，可吸收太阳等的远红外线并转换成热能，也可将人体的热量反射而获得保暖效果。3.3防辐射功能性针织内衣抵抗射线辐射的纤维材料制成的纺织品越来越受到人们的青睐。防紫外线纤维是一种把防紫外线纳米级高分子材料加入聚丙烯中经改性后纺成的纤维，具有良好的紫外线遮率和热辐射率。由其制成的夏季内衣遮挡热量、排汗导湿、轻盈滑爽、手感柔软，还具有防紫外线保健功能。[7]对于抗紫外、防辐射等功能纤维的针织物，功能纤维不必贴身，可采用天然纤维纱线和功能纤维纱线交织的方法。在各