吸汗快干的速爽針織運動面料的研制

秦兆瓊，王正球 ，黃春燕

[東麗酒伊織染（南通）有限公司，江蘇南通 226007]

隨著體育熱的不斷升溫及全名健身熱的推動，越來越多的上班族加入到運動的行列，無論是時尚休閑的高爾夫運動，溫婉柔性的瑜伽運動，亦或是基本的跑步熱潮，已經潛移默化地成為了我們生活中必不可少的一部分。一款舒適性極高的速干面料將成為時代的趨勢。

本課題針對原料的研究，搭配了特殊的組織結構，成功研發了具有差別化吸水速干功能的速爽面料，達到了肌膚面低保水性，表里擴散面積比高達6倍以上，具有超強的吸水性和速干性。

1 實驗部分

1.1 材料

紗線： 56T-72-DTY（恒力化纖）；44T-24-W80A（東麗合成纖維有限公司）。

助劑： 高效除油劑(非離子表面活性劑混合物)，1.0g/L；螯合分散劑(丙烯酸均聚物)，1.0g/L；染色酸(檸檬酸)，1.0g/L；蘇鉑隆分散染料；吉華分散染料；吸水處理劑(聚酯聚醚/脂肪醇聚氧乙烯醚)，3.0%。

1.2 儀器

28G 單 面 大 圓 機（ 日 本 福 原OD4-VXC-3S）；28G 雙面大圓機（張家港駿隆JLD-N1）；針織定型機（深圳立信門富士TWINAIR B260 NO.45T8860）；針織染色機（日本尼森600VPH-FU-1LL）； 檢查機[臺灣皇新HS-105C（2400mm)]。

1.3 性能測試方法

按GB/T 216655.1—2008 吸水速干性的評定和東麗內部評價方法 QT-8.2-124 進行。

1.3.1 吸水保水性

（1）稱試樣片的質量并記錄W1。

（2）稱塑料板的質量并記錄W0。

（3）稱兩塊濾紙的質量并記錄（要注明表面濾紙w1和里面濾紙w3）。

（4）用注射器注入1.0mL的蒸餾水在塑料板上（水滴要滴在中間位置）。

（5）將試樣放到塑料板上記錄時間（正面朝上）。

（6）放置1min 后稱吸水后的試樣重量W2和塑料板上所殘留蒸餾水后質量W3。

（7）將吸水后的試樣放置在兩塊濾紙中間，并用500g 下壓裝置放置1min（試樣下面的濾紙為里面濾紙，上面濾紙為表面濾紙）。

（8）1min 后稱吸水后的表面濾紙重量w2和里面濾紙質量w4。

（9）計算吸水率（%）、表面保水率（%）、里面保水率（%）、表里保水率比算出3 枚試樣的平均值。

吸水率（%）=（W2-W1）/{(W3-W0)+(W2-W1)}×100%

表面保水率（%）=(w2-w1)/(W2-W1)×100%

里面保水率（%）=(w4-w3)/(W2-W1)×100%

表里保水率比=表保水率（%）/里保水率（%）

1.3.2 表里擴散面積比

（1）將塑料板放在水平桌面上，注射器底部距塑料板1cm，連續滴下3 滴墨水，確保0.1mL,直徑約1cm 的狀態。

（2）將試樣放在滴完墨水的塑料板上面（正面朝上）。

（3）1min 放置后，用記號筆劃出表面及里面擴散的面積。

（4）用面積儀測量表面及里面擴散的面積值。

（5）計算表里擴散面積之比，算出3 枚試樣的平均值。

表里，擴散面積比=S1/S2。

其中，S1為表面擴散面積，S2為里面擴散面積。

1.3.3 殘留水分率

（1）每個樣品裁取5 塊試樣，每塊試樣的尺寸至少為10cm ×10cm，試樣應平整無褶皺。

（2）對試樣稱其質量，記為m。

（3）用吸管吸取0.2mL 的水輕輕滴在試樣上，滴管口距試樣表面應不超過1cm。

（4）稱其質量后懸掛于標準大氣中，每隔（5±0.5）min 稱取一次質量，精確至0.001g，直至連續兩次稱取質量的變化率不超過1%。

式中：△mi—水分蒸發量，g；m0—試樣原始質量，g；m—試樣滴水潤濕后的質量，g；mi—試樣滴水潤濕后某一時刻的質量，g；Ei—水分蒸發率，%。

1.3.4 人工氣象模擬運動的遠紅外測試

（1)同一名測試者，靜坐25min 后，分別試穿開發品及比較品制成的T 恤后對前胸和后背用遠紅外攝像頭拍攝，記錄下溫度。綠色是汗液分布多的地方相對溫度低，紅色為汗液分布少的地方相對溫度高。

（2）該測試者進行30min 的室內跑步運動。

（3）每隔5min，記錄一下遠紅外溫度照片。

（4）30min 后，記錄下遠紅外溫度照片，對比開發品和比較品的速干性，綠色的面積大的則殘留汗液多，速干性差。

2 結果與討論

2.1 纖維選擇及面料組織設計

在織物的表層使用超細聚酯纖維。在織物的里層使用東麗纖維有限公司特有的高卷縮聚酯纖維。高卷縮聚酯纖維形態如圖1。

圖1 高卷縮纖維形態

在組織構造的設計上，通過集圈的部分使用，來形成凹凸點狀結構。在單面組織結構的基礎上，在部分線圈上使用集圈連接形成線圈圈弧的重疊，繼而在織物的反面形成凹凸點狀結構。在雙面組織的基礎上，通過織針的抽針排列形成凹凸結構，配合成圈和集圈的線圈結構形成點狀結構。水分子擴散的示意圖如圖2。線圈結構圖如圖3。

圖2 水分子擴散示意圖

圖3 線圈結構圖

人體大量發汗后通過速爽面料里層的點狀結構時，紅色凸點處是由高卷縮紗線形成的架橋結構，由于纖維本身保水率極低，從而形成了毛細管效應。水分子由凸點兩側的間隙進入到由超細纖維構成的織物表層[1]。以此循環往復，不斷地將人體排出的汗液轉移到織物的表層，再通過空氣的流通，將汗液蒸發。

圖3 是為達到超吸水速干的效果設計的線圈結構圖。圖中藍色的線圈是由超細纖維編織的，而紅色的部分是由高卷縮纖維編織的。其中，高卷縮纖維采用部分編織的方法來達到凹凸的點狀效果。

基于組織及紗線搭配的原理開發了一款網眼速爽面料。通過網眼的組織結構，加速空氣的流通，進一步加快面料快干的速度。組織外觀如圖4 所示。

圖4 組織外觀圖

藍色實心圓圈的水分子沿著圖中藍色虛線的箭頭不斷地通過網眼進入到面料的表層。紅色實線所表示的網眼邊緣是由高卷縮紗線編織的。而淺藍色的橫線則為超細纖維編織的表層，不斷地吸收從面料里層轉移過來的水分子。為了使網眼更加的立體，從而使汗液盡快地轉移到織物表層。[2]網眼處采用抽針，使瘦長型的線圈轉變成短胖型的，擴大汗液轉移的區域，同時減少肌膚的接觸點，從而達到點線的接觸效果，如圖4 右所示。

2.2 速爽面料的超吸水性分析（里層保水率10%以下）

與常規的設計不同，在普通組織的基礎上，增加了導水層結構，使面料的表層與人體肌膚面徹底地隔離開，同時利用毛細管效應，在織物表層運用高吸水紗線，增加了面料吸水擴散層的吸水性。另外，導水層的特殊紗線，能迅速將水分子排到特殊組織的拱橋結構中的凹槽里，通過凹槽的間隙被吸水層稀釋及擴散，進而導到面料的表層，從而使肌膚面永久性的保持干爽舒適，達到了超吸水功能。

通常的吸水速干面料，盡管具有較強的吸水性，但是并不具備單向吸水的能力，而該速爽面料因在織物的里層使用了高卷縮的聚酯纖維，使得里層的保水率在10%以下，肌膚面的水分子全部透過里層被表層所吸收，繼而賦予了面料很強的單向吸水的功能。

圖5 為織物里層的相對濕度對比圖。開發品的速干性較滌綸品及棉品具有明顯的優勢。

圖5 織物里層的相對濕度對比圖

圖6 為織物里層的水分子殘留量對比圖，左圖為開發品，右圖為純棉品，取2mL 的紅色油墨分別滴在開發品及純棉品的反面。30s 后，用同樣的力度將透明玻璃薄片按壓被滴有油墨的兩塊面料。按壓開發品，速爽品的這塊玻璃薄片上幾乎無油墨殘留，純棉品的這塊玻璃薄片上仍留有油墨。可見，開發品接觸肌膚面的面料里層的保水率很低。經過實驗測試，該速爽面料的里層保水率低于10%。

圖6 織物里層的水分子殘留量對比圖

2.3 速爽面料的水分擴散性分析

由超強的吸水擴散層作為核心層，將導水層輸送來的水分子幾乎全部吸收并開始稀釋性地擴散開來。擴散速度快，擴散面積達到了棉品的3 倍以上，所制得的服裝比棉品具有更佳的穿著舒適性能。

從圖7 可以看出，水分子由肌膚面直接通過面料的里層的凹凸點狀結構處，迅速地轉移到面料的表層，再在面料的表層不斷的擴散開來。圖8 是對速爽面料和棉品進行的水分子擴散實驗的對比。左圖為開發品，右圖為純棉品。用同一滴管各取一滴油墨低于開發品和純棉品上，在滴有油墨的兩塊面料的左側分別放上一枚一元硬幣。30s 后，觀察油墨在兩塊面料上的擴散面積。速爽品上的油墨擴散面積遠遠大于一元硬幣的面積，而純棉品的擴散面積遠小于一元硬幣。

圖7 水分子擴散圖

圖8 水分子擴散實驗的對比

2.4 速爽面料的速干性分析

以水分殘留作為速干性的評價指標，分別對速爽面料、全棉面料、全滌面料進行速干性實驗，結果如圖9 所示。實驗發現，速爽品在25min 以內殘留水分已經達到10%以下，而在40min 以內殘留水分為0。而全棉品在40min 的時候殘留水分任為27.3%，全滌品在40min 時殘留水分6.9%。速爽面料具有極好的速干性。人工氣象室模擬運動的遠紅外測試效果如圖10。結果表明，速爽面料的快干速度是純棉品的2 倍以上。

圖9 不同面料的速干性（水分殘留）比較

圖10 人工氣象模擬運動的遠紅外測試效果

3 結語

在普通大圓機上通過組織設計形成凹凸點狀結構，表里分別使用超細聚酯纖維及高卷縮聚酯纖維，通過網眼的組織結構[3,4]，加速空氣的流通，進一步加快面料快干的速度，網眼處采用抽針，使瘦長型的線圈轉變成短胖型的，擴大汗液轉移的區域，同時減少肌膚的接觸點。

開發的吸汗快干速爽網眼針織運動面料，里層保水率10%以下，表里水分子擴散面積6 倍以上，25min 以內殘留水分已經達到10%以下，40min 以內殘留水分為0，快干速度是純棉品的2 倍以上。