萊賽爾面料的舒適性評價分析

張慧丹 余 琴

（1.江蘇大生集團有限公司，江蘇南通，226002；2.安徽職業技術學院，安徽合肥，230011）

第七次全國人口普查數據顯示，我國0 歲至14 歲人口約為25 338 萬人，占總人口比重的17.95%，與2010 年相比所占總人口比重上升了1.35 個百分點。我國少年兒童占總人口比重回升，兒童服裝消費將成為推動我國紡織產業發展的重要動力之一。然而相對于一些發達國家，我國童裝行業起步較晚，缺乏專業、系統的兒童服裝相關研究，在童裝設計、面料選擇等方面缺乏科學性指導［1］。

不同于成年人，兒童皮膚更加細膩敏感，且新陳代謝旺盛，好動易出汗，因此童裝面料對舒適性特別是接觸舒適性和熱濕舒適性的要求較高，傳統的滌綸、棉纖維已經不能滿足要求。萊賽爾纖維綠色環保，不但具有天然纖維的吸濕透氣性能，還具有合成纖維的高強度和剛性，由其紡紗編織而成的織物滑爽、透氣，在兒童貼身面料應用方面具有優勢。然而纖維的性能指標并不能充分反映其面料的舒適性，面料的舒適性需要進行綜合測評。

接觸舒適性是指人體皮膚接觸織物時，表皮層下的觸覺神經末梢受到的刺激能被人體所接受。人體皮膚接觸織物的瞬間最先產生冷暖感，因此瞬時接觸冷暖感是人體對織物的重要主觀感受［2］。此外，面料的軟硬滑爽程度也在很大程度上影響著整體的著裝舒適度。瞬時接觸冷暖感可通過KES-F7 THERMO LABO Ⅱ型接觸冷暖感測試儀評價，面料的滑爽度一般通過KES-SE 型摩擦感測試儀客觀量化。熱濕舒適性是指人體自身產生的熱量、水分與周圍環境中的熱量、水分之間達到平衡時，人體所感到的不冷不熱、不悶不濕的舒適滿意的服裝性能。熱舒適性物理指標包括保暖率、熱傳導率、熱阻值等，濕舒適性物理指標包括芯吸率、保水率、干燥速率等水分管理性能［3］。

本研究對棉、滌綸、萊賽爾3 種面料進行舒適性評價，測試了瞬時接觸冷暖感、接觸摩擦感、水分管理性能、保溫性等舒適性關鍵參數，分析萊賽爾面料應用于兒童貼身服裝的優勢，為客觀綜合評價其舒適性提供科學依據。

1 試驗

1.1 試驗材料

3 種面料均為規格相近的單面緯平針織物。其中，棉質面料采用C 14.5 tex 紗，單位面積質量137 g/m2；滌綸面料采用T 11.1 tex DTY 長絲，單位面積質量129 g/m2；萊賽爾面料采用萊賽爾14.5 tex 紗，單位面積質量135 g/m2。

面料經精煉定形烘干，所有測試均在溫度（20±2）℃、相對濕度（65±4）%的標準大氣環境下進行。其中，對滌綸面料進行常規親水加工。

1.2 表征與測試

1.2.1 接觸舒適性

瞬時接觸冷暖感。參照GB/T 35263—2017《紡織品 接觸瞬間涼感性能的檢測和評價》，采用KES-F7 THERMO LABO Ⅱ型接觸冷暖感測試儀對織物瞬時接觸冷暖感進行測試。 剪取5 塊15 cm×15 cm 的試樣，靜置2 h。開啟設備電源預熱，設定熱板溫度（40±0.1）℃、冷板溫度25 ℃，即溫差ΔT為15 ℃。當冷板達到25 ℃后，將樣品平放于冷板上，當熱板溫度達到設定溫度時快速將熱板垂直置于樣品表面，記錄試樣的瞬態最大熱流量qmax值，單位為W/cm2。結果取5 次測試數據的平均值。

接觸摩擦感。 采用KES-SE 型摩擦感測試儀，測試織物表面的滑爽度。 剪取3 塊8 cm×8 cm 的試樣，靜置2 h。分別測試樣品經向和緯向，記錄平均動摩擦因數MIU及摩擦因數平均偏差MMD數值，結果取3 次測試平均值。

1.2.2 熱濕舒適性

水分管理性能測試垂直芯吸高度、帶液率和干燥速率。

垂直芯吸高度。垂直芯吸法可以表現織物吸汗能力及擴散能力，測試參照FZ/T 01071—2008《紡織品 毛細效應試驗方法》。采用YG（B）871型毛細管效應儀測定，記錄30 min 后水在織物條上的爬升高度，單位mm。

帶液率。帶液率可以衡量織物的吸水能力，測試時被測織物試樣在60 ℃烘箱中放置12 h 后稱取質量M0，隨后將織物試樣在蒸餾水中浸泡3 h，取出后脫水2 min 稱取質量M1，最后計算帶液率I。其中，I=（M1-M0）/M0×100%。

干燥速率。將測定過帶液率的織物試樣在37 ℃的烘箱內烘5 min，稱取質量M2，計算干燥速率V干燥。 其中，V干燥=（M1-M2）/（M1-M0）×100%。

保溫性能的測試。保溫率是指標準環境下，無試樣時熱源的散熱量W0和有試樣時的散熱量W1之差ΔW，與無試樣時的散熱量W0之比的百分率，即保溫率=（W0-W1）/W0×100%。 采用KES-F7 THERMO LABO Ⅱ型接觸冷暖感測試儀，結合風洞進行織物的保溫性能測試。剪取5塊15 cm×15 cm 的試樣，靜置2 h。隨后開啟設備電源預熱，將熱板溫度設定為（30±0.1）℃，即熱板與室溫溫差ΔT為10 ℃。隨后將樣品放置在熱板上與空氣接觸，并以固定風速對樣品表面吹風1 min，設備記錄散熱量W1，計算保溫率，結果取5 次測試數據的平均值。

2 結果與討論

2.1 接觸舒適性

2.1.1 瞬時接觸冷暖感

試驗通過加熱板接觸樣品表面，模擬人體皮膚接觸織物的過程。由于存在溫差，該接觸過程會產生熱傳遞，熱傳遞的峰值即瞬態最大熱流量qmax為冷暖感的衡量尺度，數值越大，表明冷感性能越好，數值越小表明暖感性能越好［4］。 棉、滌綸、萊賽爾3 種面料的瞬態最大熱流量qmax分別為0.180 W/cm2、0.184 W/cm2及0.237 W/cm2。

可以看出，溫差在15 ℃時棉與滌綸兩種面料的瞬態最大熱流量qmax大致相當，而萊賽爾面料則是兩者的1.3 倍左右，導熱能力優異，瞬時接觸冷感指標更為突出。這是由于萊賽爾纖維核心具有納米通道，有利于吸收環境中的水分［5］。萊賽爾的獨特結構使其吸收和傳播水分較快，并且纖維橫截面為圓形，水分能均勻地分布在整個纖維橫截面內，水分在熱傳遞過程中發揮了導熱介質的作用，因而表現出優異的接觸冷感效果。

2.1.2 摩擦感

MIU用以表現試樣的滑爽度，數值越小，表明織物表面越光滑。MMD用以表現試樣的勻整性，數值越小，表明織物表面越平整。各試驗樣品的經向和緯向摩擦感測試結果見表1。

表1 各試驗樣品的摩擦感測試結果

從表1 可以看出，萊賽爾面料經向和緯向平均動摩擦因數均較低，表明萊賽爾面料具有更為滑爽的表面特性，且摩擦因數平均偏差結果顯示，這種特性在面料上表現得更為均勻穩定。這一方面得益于材料本身，與滌綸相比萊賽爾纖維具有較低的摩擦因數，與棉相比萊賽爾纖維截面更為圓整，纖維縱向表面具有更為光滑的結構，故而面料具有更滑爽的特點。另外，與棉相比，萊賽爾的聚合度與結晶度較低，晶型結構為纖維素Ⅱ型結構，這賦予了其更好的柔性。此外，萊賽爾纖維具有較高的取向度，使其具有較好的質地垂順性［6］。萊賽爾面料以上出眾的特性表明其更適合兒童貼身穿著。

2.2 熱濕舒適性

2.2.1 水分管理性能

對于服用紡織品而言，水分管理性能已經成為判定穿著舒適性的基本指標之一。具有良好水分傳輸性能的纖維或面料，可通過纖維對水分的吸附將汗液從皮膚表面迅速剝離［7］。如果在熱環境中，皮膚表面汗液不能及時通過織物吸收、傳遞，皮膚表面的相對濕度會有上升趨勢，這種相對濕度的增加阻礙了汗液的蒸發，繼而使人體感到悶熱黏膩［8］。因此，研究紡織品內水分管理性能顯得尤為重要。3 種面料的水分管理性能測試結果見表2。

表2 各試驗樣品的水分管理性能測試結果

由于對滌綸面料進行了常規親水性整理，所以在30 min 內滌綸面料的垂直芯吸高度最大，這里不做過多討論。值得注意的是，萊賽爾試樣的垂直芯吸高度遠高于棉試樣。這是由于萊賽爾纖維具有獨特的原纖化特性［9］，主要表現為濕態下纖維可以沿縱向微細纖維之間形成亞微觀通道。這種結構特征使其吸收和傳播水分很快，并且水分能均勻地分布在整個纖維橫截面內［10］，因此其帶液率也是最高的。

此外，萊賽爾試樣的干燥速率最慢，這是由于萊賽爾纖維大分子上富含大量的親水性基團，其容易與水分子以氫鍵的形式結合［11］。同時，纖維成形時會形成些許孔隙缺陷，便于大量的水分子進入萊賽爾纖維的無定形區，從而導致纖維中無定形區的大分子間距增大，使纖維吸濕膨脹，最終導致纖維間的毛細芯吸管道變小，織物內部的孔隙減小，面料導濕能力降低，干燥速率變慢。

2.2.2 保溫性能

熱源臺在無試樣時的散熱量W0為1.14 W。測試的熱源臺覆蓋棉、滌綸、萊賽爾3 種面料的散熱量W1依次為0.943 W、0.996 W 和0.915 W，計算3 種面料的保溫率依次為17.28%、12.63%和19.73%。在“人體-服裝-環境”系統中，當人體表面溫度高于周邊環境溫度時會發生熱傳遞，熱量由人體皮膚通過服裝傳遞到織物外表面。在服裝的外表面，通過對流與輻射兩種方式與周圍環境進行熱量交換。由保溫率數據可見，在溫差ΔT為10 ℃的狀態下，萊賽爾試樣的保溫率最高。這是由于纖維的特性直接影響織物內表面的溫度，萊賽爾試樣為親水性纖維織物，在其內表面水汽壓力集聚較慢，且萊賽爾纖維鎖水能力強，水分難以通過蒸發帶走熱量［12］，因此在標準大氣環境下試樣保溫率較好。結合水分管理性能數據可知，萊賽爾纖維是快速吸收、慢速干燥型材料，吸濕性能優異，導濕排汗能力較差，保溫性能較好，因此可適用于低溫且空氣對流少的環境。

3 結論

通過測試棉、滌綸、萊賽爾3 種單面緯平針面料的相關性能，得出以下結論：萊賽爾試樣的瞬態最大熱流量qmax最大，面料具有優異的接觸冷感；萊賽爾試樣的各向滑爽感都優于棉和滌綸試樣，垂順親膚，適合兒童貼身穿著；萊賽爾試樣的吸水鎖水能力優異，放濕能力稍弱，干燥速率較慢，屬于快速吸收、慢速干燥型的纖維材料；萊賽爾試樣的保溫率最高，熱量散失最少。綜上所述，萊賽爾面料對于兒童而言，適用于高溫低濕或低溫且空氣對流少的環境下貼身穿著，在上述環境下接觸舒適性和熱濕舒適性更具優勢。