细数4大类纬编针织运动面料! 一文详解国内外开发动态~

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细数4大类纬编针织运动面料! 一文详解国内外开发动态~

2023-11-10 15:05| 来源: 网络整理| 查看: 265

针织面料具有较好的柔软性、延伸性和弹性,是制作运动服的理想材料。随着人民生活水平的提高、保健意识的增强、休闲时间的增多,喜欢运动的人越来越多,这不仅促进了对适应不同季节和不同场合穿着的针织运动服装需求的不断上升,也推动了针织运动面料的发展。

21世纪以来,随着新型功能性纤维的开发与应用,功能性针织运动面料不断问世,不仅为人们日益提高的生活水平提供了更多的选择,也满足了某些特殊的用途。针对目前常用的纬编针织运动面料,本文综述了近年来纬编针织运动面料在国内外的开发动态。

热湿舒适性针织运动面料

吸湿排汗针织面料

人体的汗液有水汽(潜汗)和液态水(显汗)两种形式,当人体静止或运动量较小时,人体主要通过皮肤表面散发水汽,当运动量较大或在天气炎热环境下,人体皮肤表面将产生液态汗水。吸湿排汗针织面料主要适用于显汗的情况,一般通过贴身运动服将人体表面的液态汗水向外传导,使皮肤保持干燥的舒适感。吸湿排汗针织面料的开发涉及纤维材料选用、织物结构设计、后整理技术等。

吸湿排汗织物

吸湿排汗纤维

吸湿排汗功能性纤维多为涤纶、锦纶、丙纶等化学纤维,具有较高的比表面积,通过表面众多微孔或沟槽、异形截面等,利用毛细管芯吸效应,能够快速吸收皮肤表面的汗水和湿汽,并借助特殊的织物结构传导到织物外层,再向环境蒸发。典型的产品有:四管道中空结构的Coolmax®纤维,多沟槽设计的CoolDry®纤维,十字断面沟槽设计的CoolTeeh纤维,参照苜蓿草的四叶子形使表面具有细微沟槽和孔洞的Aerocool纤维等,以及其他的三叶、六叶、I型、H型、三角、中空等各种异形断面化学纤维。

吸湿排汗织物功能原理

面料结构设计

吸湿排汗针织面料以薄型居多,可以是单面织物如平针、珠地网眼、添纱等,或者是两面派结构的双面织物。两面派织物内层一般采用疏水性纤维,如吸湿排汗纤维、细旦涤纶及丙纶等,结构为蜂窝与网眼状以使织物内层与皮肤呈现点接触,以增加织物透气性和舒适感;外层通常采用亲水性纤维如棉纱、羊毛等。该织物内层通过纤维毛细管芯吸效应将皮肤汗水向织物外层传导,被外层吸收后向环境蒸发,从而实现单向导湿。鉴于结构法单向导湿织物面密度较高,已有学者利用纳米纤维、碳纳米管等先进材料制备了纳米纤维基单向导湿织物,如利用两个平行静电纺电极织造出单轴对称纤维阵列,其形态与竹叶表面形态相似,具有典型的单向导湿特性。

除了上述通过编织形成的双层针织物结构外,还有学者研究了两层与3层层合针织面料的导湿性。如3层层合面料通过层合工艺将3层不同性能的针织面料组合成一体,其中外层为经过亲水处理的棉针织面料,中间层为拒水处理的涤纶针织面料,内层为普通的涤纶针织面料。研究结果表明,层合针织面料的单向传递指数和液态水动态传递指数达到了4~5级,梯度单向导湿性能非常明显,且两层层合针织面料的透气性要好于3层层合针织面料。

速干原理

亲疏水性整理

单面疏水整理是采用疏水剂对针织物进行单面整理,使整理面具有疏水性而未整理面保持亲水性,织物两面形成差动毛细效应,实现单向导湿。单面亲水整理是采用亲水整理剂对针织物一面进行亲水整理,使织物两面形成吸湿性差异,在差动毛细效应的作用下,实现单向导湿。

亲疏水两面整理是对针织物一面进行亲水整理,另一面进行疏水整理,使织物两面分别具有亲水性和疏水性,内外两层形成显著的差动毛细效应,实现单向导湿。如美国棉花公司推出的Wicking Windows™(芯吸窗)和TransDRY®导湿快干处理技术,芯吸窗技术使全棉针织物两面产生差异,具有良好的单向导湿性,而TransDRY®技术具有水分管理性能,能单向地将汗水从针织物内层(贴身)向外层传递,并在外层散发,降低了全棉织物的吸湿性能,减少了干燥时间。

凉感针织面料

凉感针织面料主要是利用凉感纤维良好的导热性,降低运动时人体的表面温度,给人以凉爽感。

凉感纤维是在纺丝液(涤纶、锦纶、黏胶等)中加入一些纳米矿物质,主要产品有云母纤维、玉石纤维、饭麦石纤维等。如云母的热传导速率为涤纶的5倍以上,且纳米云母表面带电荷,故水合作用颇高即含水率极高,高含水带动吸热降温作用,这两种特性使云母纤维针织面料具有良好的散热降温凉爽功能。

凉感针织面料通常采用凉感纤维与涤纶混纺或交织,如:45%涤纶与55%凉感纤维,55%涤纶与45%凉感纤维,65%涤纶与35%凉感纤维,72%涤纶与28%凉感纤维等,常用的针织面料结构有单面双珠地、双面罗纹等。

保暖针织面料

保暖针织面料主要用于寒冷气候下的运动服,提供保暖与防寒功能。采用的原料包括以下几种。

a.中空类化纤或者天然纤维纱线:如英威达公司开发的Thermolite®中空聚酯纤维,具有保暖(中空)、透气(纤维壁有微孔)、导湿(毛细管芯吸) 3重功能;日本仓纺公司的中空棉纱Spinair,该纱线呈包芯结构,外层为棉,芯部为水溶性维纶,当纱的芯部溶解后变成孔洞,从而产生中空效应。

b.加入远红外陶瓷粉末,使纤维具有远红外保暖功能。

c.各种发热保暖纤维。日本纤维制造商研发出了丰富的此类产品,例如:日本Exlan工业公司生产的丙烯酸酯纤维有依克丝纤维以及其升级版依克丝hyper,是吸湿发热材料的先驱商品,兼具高度的发热性和穿着舒适性;富士纺HD公司的Ecowarm棉吸湿发热纤维,通过身体放出的水蒸汽等水分使纤维发热;日本三菱丽阳公司的CorebridTMThermocatchTM腈纶纤维,是在芯部掺入特殊微粒子吸收光照发热的导电纤维,具有将太阳光转变为热能的发热保暖功能和防静电功能;旭化成纺织公司的Stretch energy聚氨酯·涤纶材料,获得伸缩发热的专利,利用面料的伸缩能持久发热。

保暖针织面料一般设计成能储藏较多静止空气的绗缝或空气层结构,以及较厚实的衬垫类和毛圈类织物,此外通过对织物进行起绒、磨绒、刷绒等处理也可以提高保暖效果。

中空纤维

发热纤维

弹性针织运动面料

压力舒适性针织运动面料

与普通非弹性针织面料相比,弹性针织面料一般具有较大的延伸率和较好的回复性能,同时,穿着弹性针织面料制成的贴身或紧身运动服也会对人体产生一定的压力。有研究表明,不会造成生理障碍的服装压的允许范围是3.92 kPa以内,舒适的服装压范围为1.96~3.92 kPa。若运动服以舒适性作为主要要求,则必须选择有效延伸率为25%~40%。

影响针织面料弹性及压力舒适性的因素主要有弹性纤维种类、细度和含量,如泳装面料氨纶含量较高,一般在18%~20%,其他面料通常在5%~15%,此外还有针织物结构,例如罗纹织物比其他织物的横向延伸性和弹性要好。

英威达公司研发的柔软舒适型Lycra®(Soft Comfort Lycra®902C)具有独特的拉伸应力应变曲线,在保持良好弹性的同时减小服装对人体的压力,使得紧身调整和柔软舒适两方面的矛盾达到最合理。采用Lycra®902C的面料具有更好的伸展性、更大的延伸性和更好的回复性,人体在织物和服装中可以感觉到更易舒展,所以更加舒适和贴身,使用者可根据自己的爱好选择不同细度的Lycra®以达到紧身的要求。

这种弹性纤维可以与棉、超细化学纤维、天丝等原料交织生产纬编面料,制作压力舒适性的运动装。

耐氯针织泳装面料

普通氨纶由于不耐氯,在泳池中浸泡时间长了会使泳衣弹性下降甚至消失,出现起泡和松弛。为此,英威达公司结合lastingFIT技术,推出了耐氯Lycra®T275B、T276B及T275Z纤维,其泳衣在氯水的环境下能带来持久的合体性,比普通氨纶泳装面料拥有长达10倍的持久性,能防止泳衣起泡和松弛,保持外形不变。此外,lastingFIT技术还提供耐用保护,可以防止遮光剂、泳池氯水、热能及身体按摩油对面料造成的损害。

运动型针织面料

为了有利于运动员发挥水平,英威达公司研制了运动型Lycra®(Lycra®Power),它可以充分控制身体的运动,皮肤感应受到压缩,肌肉控制达到最优化,从而提高了动作的精确性和效能。可使运动自如,进而发挥出最佳水平。

这种弹性纤维可以与涤纶等纤维交织生产针织运动健身服,并已经用于田径、赛跑、游泳、健美、英式足球、英式橄榄球、网球等项体育运动与比赛。

户外运动针织面料

由于户外和运动的双重特性,对户外运动面料的要求相对较为严苛。人们在户外运动时发热量大、汗液蒸发多,因此要求服装散热和透气性能良好;野外难免遇到风雨雪雾,服装要有一定的防水性能;为了尽量减轻负重,服装要尽量轻便;野外风大,高山寒冷,服装的防风保暖性能要好。

美国Malden Mills公司的主导产品Polartec®面料是一种针织抓绒(纬编摇粒绒)织物,主要分为Classic、Thermal Pro®High LoftTM、Thermal Pro®、Windbloc®、Aqua Shell®等几大系列。

纬编摇粒绒面料

Polartec®Classic系列针织面料技术特点有:保暖,却没有传统保暖面料的厚重;高透气度,保证在所有运动中的舒适性;不阻碍汗汽的活动;泼水型号的表面不沾雨雪;快干,以便热量流失减至最低;比其他表面绒更耐穿;可机洗;多用途;适合不同类型运动。该系列面料有超轻、轻型、中型和重型结构可选以达到多种保暖水平。

高绒Polartec®Thermal Pro®系列针织面料最主要的开发目的是作为高性能保暖层配套与外层衣物一起,用于负重和空间受限制的不连续运动中。当独自穿着时,它们有极佳的透气性和极短的快干时间,带来显著的舒适感,在野外运动中如登山、滑雪和攀冰岩中都表现出色。

在Polartec®Aqua Shell®系列中,Malden Mills公司研发了一系复合面料,该系列采用防水透气的杜邦公司Aquator®薄膜,面料有两层及3层选择,防水和透气功能性很强,并富有弹性。Aqua Shell®面料可使用贴条达到彻底防水功能。

智能化针织运动面料

蓄热调温针织面料

将相变材料(遇冷热后发生固态或液态可逆相变而吸收或放出能量,从而实现温度调节)以微胶囊的形式在纺丝过程加入纤维中或在后整理过程中加入针织物中,使针织面料除了具有常规纺织品的静态保温作用外,还具有自动吸收、储存分配和放出热量的动态双向调温功能,在针织面料周围形成温度基本恒定的微气候,这种面料尤其适于制作在较冷环境下穿着的针织运动服。

光敏变色针织面料

在合成纤维生产过程中加入少量的蓄光剂(主要成分为氧化铅和一些稀土元素),采用这种纤维加工的针织面料经光线照射10~20 min后即可持续发光8~10 h,有黄、绿、蓝等多种颜色。光敏变色针织面料主要特点是具有安全性或者危险警示作用,例如采用光敏变色面料制作的骑车或跑步针织运动服,在夜间道路上骑行或跑步锻炼时,会给机动车辆以警示,减少道路交通事故的发生。

光敏变色印花

集成传感器的针织面料

采用导电纤维直接编织成带柔性传感器的针织面料,或先编织成针织柔性传感器再通过贴合等方法集成到针织面料上。穿着由集成传感器的针织面料制作的运动服,并结合信号采集、传输和分析系统,可以监测普通人群在运动过程中的心跳、呼吸等生理指标,以及运动员在打球、踢球、跑步、弹跳等状态下的肢体动作变化,可以为合理安排运动量以及调整优化运动姿势提供数据参考。

新型针织运动面料的开发涉及原料、针织物结构设计、针织工艺和后整理技术等方面,随着纤维材料科学和现代纺织技术的进步,针织运动面料与服装未来的发展除了上述提到的功能性、舒适性外,还将向复合功能、全天候、易护理、个性化、成形加工等方向推进,为喜爱运动休闲的普通消费者以及专业运动员提供更多更新的产品。



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