织物吸湿 、排汗 、速干的机理

    解决织物的吸湿 、排汗性能首先需要了解织物的吸湿、排汗过程.吸湿性 、吸水性是需要说明的两个概念 :吸湿性是指织物吸收气态水的能力 , 主要取决于纤维的化学结构, 而与物理结构关系较小 .吸湿性好的纤维不易产生静电 ,既有利于纺织加工 ,又穿着舒适.吸水性是指织物吸收液态水的能力, 即指液态水分在纤维表面润湿 ,被纤维中的孔隙、空腔及纤维间形成的毛细管所吸收 、保持.纤维的吸水性既与纤维的化学结构相关 ,也与纤维的物理结构、超分子结构有关.对于疏水性纤维,纤维的物理结构及构成纤维大分子的超分子结构对吸水性的贡献更显重要.通常, 在纤维大分子的结晶区或高序区, 水分子难于扩散或渗入, 而在非晶区或低序区以及形态结构粗糙、微孔或孔隙较多的区域和纤维间的间隙处,水分子易于扩散并被保持 ,表现出较好的亲水性.为了避免叙述上的累赘 ,除在必要场合 ,以下均用“吸湿”的字样。

    人体在着装状态下劳作和运动过程中必有出汗现象, 汗液经织物传导至外界空间的过程可描述为两种形式:1)液态的汗液直接接触织物, 并以液态水的形式将织物的内表面润湿并被织物吸收 ,又依靠纱线间或纤维间缝隙形成的毛细作用输送至织物外表面 ,而后蒸发成水蒸汽扩散至外层空间 ;2)由人体汗液蒸发的水汽直接被构成织物的纤维表面所吸收 ,并在织物内表面凝结成液态水 ,再以同样机理传输到织物外表面 ,蒸发成水蒸汽迁移至外层空间。

    因此 ,吸汗、排汗、速干过程的实现 ,要由润湿-吸湿-扩散-蒸发几步组成.

    1)润湿过程, 即水分对纤维和织物表面的润湿, 是完成吸湿、排汗、速干功能的第一步 ,对于缺少极性亲水性基团的合成纤维而言, 也是完成总体过程的控制步骤 .润湿过程主要由热力学条件控制, 即水对纤维材料的润湿能力.从化学结构角度考虑 ,如能向织物或构成织物的纤维引入亲水基团当是最佳方案;从物理结构角度考虑 ,若设法使纤维表面粗糙化、纤维截面异型化以及纤维细旦化, 即扩大水与纤维的接触比表面积, 都会有益于润湿过程 .

    2)吸湿(或吸水)过程, 是指水分对纤维和织物浸润后 ,吸附于纤维和织物的表面和内部的过程.纤维化学结构的亲水化 、纤维表面的粗糙化 、截面异型化以及细旦化等增加比表面积的措施无疑都是有益于此过程的.

    3)扩散过程, 是指织物所吸收的水份由织物的内表面向外表面扩散以及织物吸湿面积的逐渐扩大的过程 ,主要依靠纤维内空腔、单纤维内的孔洞、纱线内单纤维间的缝隙以及织物中纱线间的缝隙所形成的毛细作用.因此,纤维截面异型化 、纤维的细旦化以及织物组织结构的密实性,对改善传导作用均有效.

    4)蒸发过程 ,是指织物吸收的水分向外层空间蒸发从而实现织物的速干过程.构成纤维的大分子化学结构中过多亲水基团的存在(如棉纤维、粘胶纤维等)不利于速干的实现,而在物理结构方面,所有能够导致增大蒸发比表面积的措施都是有利于速干的;因此扩散过程为水分的快速蒸发创造了必要的条件,而织物外侧环境的温度、湿度和空气流速对蒸发过程也有重要影响。

    高吸湿、排汗、速干织物的开发对于服装穿着舒适性的改善具有重要意义,很适用于高竞技水平的运动装,高温高湿作业条件下的工装等,与适量棉纤维混纺, 则适用于衬衫、牛仔服、内衣、西裤、衬里等, 也可用于家用纺织品,如装饰品、床上用品及洗浴用品等。

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