功能性后整理技術(shù)在運(yùn)動面料產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)上的應(yīng)用

樂德忠

摘要：本文從運(yùn)動面料的服用需求出發(fā)，對通過功能性后整理使面料獲得服用的舒適性、功能性，以及此類產(chǎn)品在開發(fā)與生產(chǎn)方面的工藝及注意項進(jìn)行了簡單介紹，同時對運(yùn)動型功能面料的發(fā)展方向進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：功能性后整理；運(yùn)動面料；防護(hù)；開發(fā)與生產(chǎn)

中圖分類號：TS195.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

The Application of Functional Finishing Technology in the Development and Production of Sportswear Fabric

Abstract： Starting from discussing the wearing requirements on sportswear fabric， the paper briefs on the comfort properties and functions of the fabric obtained from functional finishing as well as the development， production process and matters to be noticed during production of such fabric， and the developing trend of such fabric is also discussed.

Key words： functional finishing； sportswear fabric； protective； development and production

傳統(tǒng)服裝面料更多地關(guān)注面料的服用舒適度、時尚度、美觀性，對面料的觸感、質(zhì)感、纖維成分、色彩、價格等要素較為關(guān)注，而運(yùn)動型面料的關(guān)注點在于服用的舒適性、不同運(yùn)動環(huán)境下的功能性、防護(hù)性所帶來的舒適度和安全體驗感。功能性后整理技術(shù)近些年來發(fā)展速度較快，有通過纖維結(jié)構(gòu)改性的，有在紡絲液中添加物質(zhì)改性的（多用于保暖方面），有采用化學(xué)助劑整理的，也有相互結(jié)合使用的，其在運(yùn)動型面料產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)上的應(yīng)用越來越廣泛。

1 防水透濕整理在運(yùn)動面料開發(fā)與生產(chǎn)上的應(yīng)用

運(yùn)動會帶來排汗的問題，在戶外又會有雨雪、刮風(fēng)問題，季節(jié)、運(yùn)動類型、運(yùn)動強(qiáng)度的不同對防水透濕面料的特性需求不同。針對劇烈運(yùn)動的防水透濕面料，需要利用水汽分子間距離為水分子直徑10倍的物理現(xiàn)象，即離散的水汽分子能夠透過防水的織物表面，而凝結(jié)合成水分子后不能反向透過防水的織物表面的原理，能將人體運(yùn)動后產(chǎn)出的汗蒸汽排出，而不能反沾，同時使面料的自然干燥速率提高，又能保持貼膚面的干燥性，使服用者舒適性提高。針對戶外低烈度運(yùn)動面料，除具有上述功能之外，還應(yīng)保持面料的質(zhì)地、舒適性和美觀度，則需要采用表面涂覆防水助劑或貼覆聚四氟乙烯（PTFE）薄膜，使面料既具有單面防水、單向?qū)窆δ?，還具備一定的防風(fēng)功能。

1.1 針織面料防水透濕整理

針織物作為夏季衫褲類運(yùn)動面料較為常見，多采用異形截面改性滌綸（具有吸濕排汗功能），同時將防水劑均勻霧化后噴灑在橡膠輥表面，然后滾壓到織物表面，烘干及焙烘后，再浸軋吸濕排汗劑，施加于面料的反面，使面料具有單面防水、防污功能，而貼身穿著的一面具有吸濕排汗功能。

針對棉類針織物，Cotton Incorporated（美國棉花公司）推出的Wicking WindowsTM（微視窗）技術(shù)通過如圖1 所示的不規(guī)則的微視窗將防水劑以圓網(wǎng)印花的方式印制在織物的反面，形成帶有“微孔”的防水表面層，通過焙烘后再浸軋吸濕排汗劑，形成單面防水、單向?qū)窆δ?。在使用該面料制成的服裝時，與人體接觸的里側(cè)面有很多微小的吸水孔，呈內(nèi)孔小，外孔大的形態(tài)，易于產(chǎn)生毛細(xì)管效應(yīng)，人體產(chǎn)生的汗液擴(kuò)散到織物外表面后，很難再返回，從而保持體表的干燥度，提高運(yùn)動者的舒適度（圖 2）。

1.2 機(jī)織面料防水透濕整理

機(jī)織物的防水透濕主要由Schoeller公司推出的“3X-dry”技術(shù)實現(xiàn)，即將防水劑與增稠劑調(diào)成粘度在16 000 ～ 18 000 mPa？s（正常印花漿料粘度為4 000 ～5 000 mPa？s），針對織物的厚薄采用全曝光的加強(qiáng)高目數(shù)鎳網(wǎng)將防水漿以點陣排列的形態(tài)施加于織物表面，要求處于半浸潤狀態(tài)，實現(xiàn)單面防水、單面導(dǎo)濕、透氣、單面吸濕排汗功能，還具有一定的防風(fēng)功能（圖 3、圖 4）。設(shè)備要求采用尖刀式刮刀，厚重織物可在圓網(wǎng)印花機(jī)上進(jìn)行印制，襯衫薄型織物只能在Stork圓網(wǎng)涂層機(jī)上進(jìn)行。該方案可實現(xiàn)類似貼合PTFE薄膜的效果，在生產(chǎn)成本、持久耐用和質(zhì)量穩(wěn)定性上有較大的優(yōu)勢，該類面料適合于低烈度運(yùn)動，多用于時尚休閑運(yùn)動服飾領(lǐng)域，以春秋類服飾居多。

1.3 貼合PTFE薄膜

采用滾筒將熱熔膠涂覆到織物表面，通過貼膜裝置將DuPont（杜邦）生產(chǎn)的PTFE薄膜貼合到織物反面，經(jīng)高溫加熱和高溫壓延，使膜與織物保持良好的粘合效果，在通過保溫堆置，提高粘合牢度，避免高溫直接粘合；其缺點是手感偏硬、熱熔膠的柔韌性變差，在后續(xù)水洗過程中易產(chǎn)生脫膜現(xiàn)象。該類面料的優(yōu)點在于耐水壓效果非常優(yōu)良，防風(fēng)效果好，缺點是手感偏硬，在服用過程中易出現(xiàn)脫膜問題，且生產(chǎn)成本高，適合用于冬季的運(yùn)動服裝。

2 防紫外整理在運(yùn)動面料開發(fā)與生產(chǎn)上的運(yùn)用

夏日戶外運(yùn)動受紫外線的輻射傷害受到極大的關(guān)注，傳統(tǒng)抗紫外整理主要有吸收型和反射/折射型，主要通過浸軋方式，使藥劑附著在織物表面，從而實現(xiàn)抗紫外效果，其效果與纖維材料、織物的致密度、厚重度、透孔率、色澤深淺度等要素有非常大的關(guān)系。一般天然纖維中棉、絲效果一般，毛稍好，亞麻最好，合成纖維滌綸最好。面料的致密度越高、越厚重、透孔率越低，效果越好。

吸收型主要采用水楊酸酯類化合物、二苯甲酮類、苯丙三唑類等反應(yīng)型紫外吸收劑，通過共軛結(jié)構(gòu)和氫鍵，在吸收紫外線后，氫鍵發(fā)生互變異構(gòu)，將紫外線轉(zhuǎn)化為熱能，從而實現(xiàn)抗紫外效果。反射/折射型則是采用納米氧化鋅材料通過粘合作用附著于織物表面，對紫外線產(chǎn)生反射/折射作用，從而實現(xiàn)防紫外效果。吸收型的抗紫外劑整理可以和活性、分散染料同浴加工，也可采用染色后冷堆或浸軋汽蒸加工；而反射/折射型的抗紫外劑整理則可在后整理柔軟加工中進(jìn)行同浴浸軋烘干，加工方法簡單，穩(wěn)定可靠。

3 COLDBLACK（冷黑）整理在運(yùn)動面料開發(fā)與生產(chǎn)上的運(yùn)用

夏日深色面料吸收紅外線和紫外線的能力要強(qiáng)于淺色面料，使人感覺到更加炎熱，而選擇淺色面料的服裝，又容易受到紫外線的傷害。COLDBLACK（冷黑）整理是指面料經(jīng)整理后具有抗（吸收）紫外、防（反射）紅外的功能，使得在夏日戶外運(yùn)動類的服用者選擇服裝時不再受到諸多限制。其加工方法為首先在染色方面選擇對紫外線吸收較好的染料（需要指定染料、由Scholler公司授權(quán)），染色完成后，采用浸軋冷堆或浸軋汽蒸的方法使整理劑和纖維產(chǎn)生共價鍵結(jié)合，從而使面料獲得吸收紫外線、反射紅外線的功能，使在炎熱夏季，戶外運(yùn)動者著深色服裝也有涼爽的感覺。

4 抗菌防臭整理在運(yùn)動面料開發(fā)與生產(chǎn)上的運(yùn)用

人運(yùn)動后產(chǎn)生的汗液、皮脂腺體的分泌物易造成微生物、細(xì)菌的大量滋生，使人體產(chǎn)生瘙癢感及不雅氣味，抗菌防臭整理在戶外運(yùn)動類服裝上的運(yùn)用就成了必然的需求?？咕韯┲饕譃橛袡C(jī)季銨鹽類、咪唑啉類或納米銀離子類，通過樹脂或粘合劑使其固著在織物表面。由于整理劑帶正電荷，吸附帶負(fù)電荷的細(xì)菌，“束縛”其自由活動抑制呼吸機(jī)能，或在電引力場作用下使其細(xì)胞壁破裂，從而致其死亡，一般經(jīng)整理后的面料抑菌率（按照AATCC100-2004標(biāo)準(zhǔn)檢測）能夠達(dá)到98%以上。具體加工方法采用浸軋法中溫烘干即可，很多抗菌除臭整理會和其他整理進(jìn)行疊加使用，需要注意季銨鹽類或咪唑啉類抗菌劑對烘干溫度存在要求，一般在150 ℃以內(nèi)不受影響，溫度較高如需要170 ℃焙烘時，則需要考慮更換高溫型助劑；納米銀的相對影響較小，但也不應(yīng)高于180 ℃。

5 防污與易去污整理在運(yùn)動型面料開發(fā)與生產(chǎn)上的運(yùn)用

運(yùn)動類面料尤其是野外運(yùn)動面料難免會造成沾污問題，經(jīng)常接觸雨水，防污、易去污就顯得必要了。防污一般指具有“三防”功能，即防水、防油、防污，易去污是指面料沾污后極易清洗?！叭馈币话悴捎梅碱惙浪畡┖徒宦?lián)劑配合，采用浸軋、焙烘工藝進(jìn)行整理，降低織物的表面張力，當(dāng)整理后的織物表面張力低于油污的表面張力時，油污就很難滲入，從而達(dá)到防污的效果。易去污也是采用氟碳樹脂類進(jìn)行浸軋、焙烘整理，整理后面料的親水性得到改善，整理劑的非離子型親水基團(tuán)伸展在外，從而使織物在洗滌的過程中油污易于脫離，而且減少回沾。棉類織物親水性較好，而滌綸類織物親油性好，運(yùn)動型面料一般含有合成纖維的幾率較高，易去污整理劑中的苯環(huán)結(jié)構(gòu)與滌綸的分子結(jié)構(gòu)類似，會有較好的結(jié)合牢度，經(jīng)整理后可極大地增強(qiáng)易去污效果。

一般防污和易去污整理為同浴進(jìn)行，稱為“四防”整理。二者在作用機(jī)理上存在一定的矛盾，即“三防”降低織物的親水性，而易去污需要增加織物的親水性，在三防整理劑和易去污整理劑的選型及二者的用量上需要調(diào)配合理、適當(dāng)，兼顧二者的指標(biāo)需求。

6 保暖整理在運(yùn)動型面料開發(fā)與生產(chǎn)上的運(yùn)用

冬季的戶外運(yùn)動中服裝保暖性是必然要求，但不能過于厚重、臃腫，要求達(dá)到既輕便又保暖。保暖類服裝主要有增加織物的多孔設(shè)計，減少空氣流通，從而達(dá)到良好的保溫效果。如Invista（英威達(dá)）推出的Thermolite？系列中空滌綸結(jié)構(gòu)，Kelheim Fibres（柯恩纖維）推出的扁平鋸齒粘膠纖維Viloft？；另外在滌綸的紡絲液中加入含氧化鉻、氧化鎂、氧化鋯等特殊陶瓷粉末，以及納米級的微細(xì)陶瓷粉末，能夠吸收太陽光等可見光并將其轉(zhuǎn)化為熱能，使面料具有優(yōu)異的保溫、蓄熱性能；也可將遠(yuǎn)紅外陶瓷粉、粘合劑和交聯(lián)劑等配制成整理劑，對面料進(jìn)行涂層，再經(jīng)烘干和焙烘處理，使納米陶瓷粉附著于織物表面和紗線之間，此類整理劑可以發(fā)射出波長為 8 ～14 μm的遠(yuǎn)紅外線，不僅具有保暖功能，還具有抑菌、防臭、促進(jìn)血液循環(huán)等保健功能。

7 防蚊蟲整理在運(yùn)動型面料開發(fā)與生產(chǎn)上的運(yùn)用

戶外運(yùn)動特別是在野外活動易受蚊蟲叮咬的困擾，因此防蚊蟲整理越來越受到較多的關(guān)注。目前防蚊蟲整理主要采用氣味驅(qū)避，對人體無毒害，即面料通過浸軋含有蚊蟲厭惡的芐氯菊酯藥劑，使用聚氨酯粘合劑增強(qiáng)其耐洗性，使面料在服用過程中能夠持續(xù)地釋放出芐氯菊酯的氣味，從而達(dá)到驅(qū)避蚊蟲的效果。在加工過程中，浸軋烘干的溫度應(yīng)控制在120 ℃以內(nèi)，避免高溫造成防蚊蟲劑在面料上的含量偏低，而達(dá)不到耐久性效果；采用較好的粘合劑，增強(qiáng)藥劑和織物的附著牢度，提高耐洗性，一般要求洗滌20次以上，面料上的芐氯菊酯的含量應(yīng)在600 mg/kg以上（圖 5）。

隨著生活水平的提高，人們對健康的關(guān)注大幅提升，運(yùn)動成為生活中非常重要的組成部分。不同類別、強(qiáng)度的運(yùn)動，運(yùn)動的環(huán)境、季節(jié)對與其適配的服裝提出了更多的功能性需求，包括提升防護(hù)功能的需求，提升穿著舒適度的需求，提升易護(hù)理的需求，健康防護(hù)的需求等。時尚、品質(zhì)、品牌檔次不再是服裝的簡單需求，功能性防護(hù)、舒適與時尚、美觀相結(jié)合，為消費(fèi)者在運(yùn)動條件下，在野外環(huán)境下，帶來更多的便利感、舒適感、安全感成為運(yùn)動型服裝面料的重要發(fā)展方向。

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