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对世界吸湿排汗聚酯纤维主要加工技术发展与前景分析
再用碱将它溶解出来，纤维上就留下了许多微孔。如由日本帝人公司开发销售的多孔中空截面聚酯纤维属于化纤表面到中空部分有许多贯通的细孔的聚酯中空纤维，其生产工艺是先与特殊的微孔形成剂共混，然后再将其溶出。该纤维以优良的吸湿排汗功能和表面粗糙的风格，用此纤维织造的织物深受消费市场所接受，同时也成为长久热销的新材料。还有台湾工研院化工所也针对合成纤维不易吸汗的缺点进行改良，研发出中空微多孔干爽纤维，并以HydroPore取得商标。HydroPore纤维的制备，也是利用普通聚酯和孔洞成形剂的微相分离原理，但纺丝工程与Wellkey Filament纤维的制程不同，它是先制备成预取向丝（POY），再延伸成全深牵丝（FOY），最后给予空气变形加工处理成具蓬松性的空气变形丝（ATY），最后再用适当的碱处理制备而成。HydroPore织物的吸汗速度和干燥速度，分别为棉织物的1.5倍和2倍；与同等级的Wellkey Filament织物相比，HydroPore织物的吸汗速度和干燥速度，并不亚于Wellkey Filament织物。这种机能性健康纤维织物能将汗水快速吸收然后向外逸散，主要应用在运动服与休闲服上，让喜好户外活动的朋友可以随时保持干爽舒适。该化工所研发的中空微多孔干爽纤维是使用特殊的纺丝制程，让纤维的内外管壁均具有细长沟槽，并形成类似神经网络形态的孔洞分布，流汗后汗水可以很快进入纤维内部的沟槽，并透过沟槽与孔洞迅速蒸发，让人体有干爽清凉的舒适感。化工所成功开发此种新型的中空微多孔纤维为台湾首创，主要原理是运用物理的虹吸现象来提升合成纤维的吸水性，也就是将纤维表面粗糙化、异形化、细孔化，并增加纤维表面积来达成衣料吸汗、快干的目的。
1.2芯鞘结构纤维 吸水性纤维中著名的品种有德国拜耳公司开发的材料，它是芯鞘二层结构。在芯部沿纤维轴方向并列许多细孔，鞘部中有许多导管使芯部与纤维表面相连接，被吸收的水份在芯部多孔质中被有选择地保留，纤维的表面则成为干燥的状态。此后，日本的钟纺、三菱人造丝等公司也相继开发了类似的吸水性产品。一般情况下，在聚酯纤维中可制作出直径0.01~3微米的大量微细孔，从而得到高吸水率品种。 1.3导湿干爽型涤纶长丝 金纺集团开发的导湿干爽型涤纶长丝，通过改变纤维截面形状使单纤之间的空隙增大，比表面积的增大及毛细管效应使其导湿性能大大提高，采用该纤维生产的织物导湿性能、水分扩散性能极佳，与棉等吸湿性好的纤维搭配，采用合理的组织结构，效果更好，制成的服装穿着干爽、清凉、舒适。适用于针织运动服装、机织衬衫、男女夏季服装面料、涤纶丝袜等等。 1.4原料共混纺丝 采用含有亲水基团的聚合物与聚酯共混进行纺丝的方法，同时采用特殊设计的异形喷丝板研制生产吸湿排汗纤维，如可选用带有吸湿基团磺酸盐的改性聚酯及其常规聚酯的共混物等原料进行吸湿排汗纤维的生产。 1.5 双组分复合共纺 该方法是将聚酯和其它亲水性聚合物，用双螺杆进行复合共纺，研制具有皮芯复合形式的异形截面的新型吸湿排汗纤维，对其吸水性和外观进行改善。通常将具有亲水性材料作为共纺复合纤维的芯层。将具异形截面的常规聚酯作为复合共纺纤维的皮层，一般亲水性材料选用以聚醚改性聚酯和亲水改性聚酰胺为多，2种组分分别起到了亲水吸湿和导湿的作用，使得该种复合纤维具有吸湿、导湿的双重功能．达到吸湿排汗的目的。 1.6超细涤纶纤维 细旦纤维织物表面立起的细纤维形成无数个微细的凹凸结构，相当于无数个毛细管。因此，织物芯吸效应明显增加，能起到传递水分子的作用，大大改善织物的透气性和输水导汗性。在同样线密度的丝束中，由于超细纤维单丝根数比普通纤维多，从而改变了织物密度。而织物的吸水作用是通过3个途径进行的，即通过纤维自身的微孔、纤维表面及纤维间隙所形成的毛细管。因为超细涤纶纤维比普通涤纶织物结构细密，纤维间隙小，极易形成毛细现象而吸水。 2.化学改性法 2.1亲水性基团接枝共聚 在涤纶分子的构造中，引人醚键、羟基、磺酸基团等亲水性基团，在大分子上进行接枝共聚，从而增强涤纶的吸湿性。由于涤纶分子链结构具有紧密的敛集能力和高的结晶度，并且大分子上没有活性基团，接枝共聚要在放射线、电子线等强烈辐射引发条件下才能进行。接枝共聚的改性纤维，吸湿率可达4％-13.4％ ，但成本高，在对原料进行化学改性的同时，为了达到良好的导湿性能，往往还需要采用适当的纺丝工艺或其它处理方法，使得纤维具有多孔的结构和更大的比表面积等。 2.2亲水性化合物进行涂层处理 涤纶的疏水性除与化学结构有关外，与其表面组成也有很大关系。用亲水性整理剂对纤维进行涂层处理以改变涤纶的疏水表面层性能，是应用较广的方法。国内外已经推出了多种以亲水性为主，兼有防污、抗静电性能的整理剂。但是这种方法常因亲水剂与纤维结合不牢导致吸湿没有耐久性，经过洗涤，吸湿功能会渐渐降低。采取一定的加工方法能够减少这种弱点。 2.2.1亲水性化合物制备共熔结晶型聚合物 为使纤维表面亲水化，可用亲水性高分子物质覆盖，但要有耐水洗性能。亲水加工剂苯二甲酸的苯环与酯键和聚酯纤维有完全相同的结构。因此，使用这种亲水加工剂处理后进行加热时，具有相同结构的部分接近于熔合状态，冷却后进人聚酯纤维的结晶结构之中形成共熔结晶，获得耐久性，一般采用聚乙二醇链段获得亲水性。 2.2.2丝胶朊聚酯 真丝的丝胶朊是一种高吸湿性蛋白，用化学方法提取后，将它牢固地附着于聚酯纤维分子上，也可实现功能转移。 六、吸湿排汗织物的制造方法 吸湿排汗织物早期都以针织类贴身衣着为主，现在梭织布料也大量采用异形断面纤维，藉以提升布料吸汗能力，创造产品附加价值。因为在酷热的天气或运动的情形下，汗水淋漓，使用吸湿排汗布料的衣服将发挥更好的排汗功能。吸湿排汗功能指是藉由异形断面纤维、组织结构或添加吸湿化学剂于布料中，以提升织物的吸湿排汗速度。此种机能性织品主要以具有毛细功能特性的纤维或吸湿剂将皮肤表面上的汗水快速吸附传递至织物表面，最后经由织品表面的扩散作用与空气对流，达到快速蒸发与干燥的功能。使身体能保持干爽，兹将吸湿排汗织物的制法说明如下。 1.以异形断面纤维制成 美国杜邦公司最早推出吸湿排汗六角凹槽纤维Coolmax，台湾化纤厂推出的吸湿排汗纤维包括南亚—Delight、远东—Topcool、力丽—Coolbest、中兴—Coolplus、新光—Cooltech、华隆Coolon都是十字、Y字或工字形断面纤维，而豪杰公司代理日本旭化成公司所生产的W型聚酯纤维Technofine亦属利用纤维表面积的增加，使汗水更容易蒸发达成吸湿速干的功能。 2.以亲水剂处理创造吸湿功能 直接将布或纤维施以吸水性柔软剂后加工处理常用于吸水性差的合成纤维上，而另一种纤维表面改质技术亦是达到纤维吸湿的方法之一，这种纤维表面改质是以增加纤维化学结构上的亲水基数目，达到快速吸湿目的。例如： AKWATEK亲水化加工所创造的吸湿功能具有与前处理异形断面纤维一样的持久效果，原理是利用电气化学方法传导湿气，在处理过程中使纤维经过化学改变，属于永久性加工。 3.多层吸湿排汗织物 世界杯足球赛许多队员身上穿的是内层吸湿排汗异形断面PP纤维与外层羊毛复合而成的双层织物球衣，让球员踢起球来拼劲十足。这种构想乃从杜邦公司推出Tactel. Aquator采用内层尼龙6,6纤维、外层为棉的双面织物开始盛行。吸湿性表示织物吸水的能力，可用吸湿高度及水份扩散能力表示，排汗性表示织物干燥能力，可用水分干燥速率来表示。目前品牌商通常对吸湿排汗织物的要求标准为吸湿高度8cm 以上/15min，水份扩散能力2秒以下。 七、吸湿排汗聚酯纤维的发展前景 随着时间的推移和技术的发展，吸湿排汗功能性纤维的织物优异的性能越来越被人们所青睐，应用领域越来越广泛，预期在未来的一两年中将得到蓬勃的发展。国外大公司对吸湿排汗纤维制品全方位的研究开发，包括从纤维、染色、织布、整理和成衣（或应用），将进一步推动生产技术的发展和完善，产品的性能和品质也将进一步得到提高，吸湿排汗纤维将成为一种新型的聚酯纤维升级换代产品。吸湿排汗聚酯纤维目前在国内尚在发展中，预期将会有很大的成长。未来，吸湿排汗聚酯纤维物除了用在运动服、休闲服、内衣裤之外，将朝多用途发展，如衬衫、西装、军用品、医疗、家具、鞋类等。吸湿排汗聚酯纤维还可以通过与抗菌纤维、抗紫外线纤维、棉、远红外线纤维等混纺，使它具有多种功能，可获得更加广阔的应用空间。可以预见，吸湿排汗聚酯纤维及其面料可以被拓展至中高端市场，提高纺织产品的市场定位，增强国内企业参与国际竞争的能力。新型吸湿排汗聚酯纤维的开发及其相关织造技术的发展为设计舒适服装提供了更多的选择。展望未来，吸湿排汗聚酯纤维具有良好的市场发展前景。值得一提的是：根据专家预测到2010年的时候，外出休闲服将引导运动休闲市场达30%的成长率，因此在运动服和休闲服的方面，未来市场发展潜力无限。对于未来，预计对其吸湿排汗纤维特性将进一步强化，需求也将进一步扩大，吸湿排汗纤维的前景也因此而看好。 来源：锦桥纺织网 |
