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            抗菌吸濕排汗面料

            城南二哥2021-08-23 11:37:59抗菌面料資訊1755來源:抗菌_抗菌布料_抗菌面料網

            抗菌吸濕排汗面料

            隨著生活水平的提高,功能性紡織品越來越受到人們的親睞。吸濕快干纖維通過采用全新的纖維截面形狀設計,依靠纖維表面微細溝槽產生的毛細管效應,實現快速吸水、輸水、擴散和揮發。用這種吸濕快干纖維織造的面料,在炎熱的夏季,當人體大量出汗的時候,由于纖維以及纖維間的毛細通道,面料能夠快速吸汗,并將汗水轉移到面料表面揮發掉,從而保持皮膚表面的干爽舒適。但是常規吸濕排汗面料由于其所處的濕熱環境,加之纖維表面的溝槽狀結構,為細菌滋生繁衍提供了理想環境,使穿著者更容易遭受細菌感染或者產生汗臭味。

            Cleancool(康綸)纖維既改進了纖維的截面形狀,大幅提高了纖維的吸濕快干效果,又在纖維內部加入了銀基抗菌物資,能夠迅速殺死引起汗臭味的金黃色葡萄球菌以及其他有害病菌如肺炎桿菌、大腸桿菌等,在保證夏季穿著舒適性的同時又具有除菌保健功效。同時由于其殺菌功能具有非溶出性和持久性的特點,不會刺激感染皮膚,保證殺菌效果持久有效?,F對Cleancool與棉(70/30)混紡紗線進行織造抗菌吸濕排汗面料的生產實踐。

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            一、1、吸濕排汗纖維

            吸濕排汗纖維是利用纖維表面細微溝槽所產生的毛細現象使汗水經芯吸、擴散、傳輸等作用,迅速遷移至面料表面并發散,從而達到導濕快干的目的??梢哉f,毛細管效應是常用也是直觀的一種方法,可以表現面料吸汗能力以及擴散能力。也有人將吸濕排汗纖維稱作“可呼吸纖維”。其實,吸濕排汗纖維是著眼于吸濕、排汗特性和衣服內的舒適性的功能纖維。關于吸濕、排汗性的賦予以前是以天然和合成纖維的復合為主流,用途只在狹窄的范圍內開展,現在則以中空截面纖維或異形截面纖維之類使纖維自身特殊化以及吸濕、排濕聚合物共混的加工方法為主流。

            早在1982年初,日本帝人公司就開始了吸水性聚酯纖維的研究,其研制的中空微多孔纖維在1986年申請了專利;1986年美國杜邦公司首次推出名為“Coolmax”的吸濕排汗聚酯纖維,纖維外表面具有四條排汗管道,可將汗水快速帶出,導人空氣中,制成的衣料洗后30分鐘幾乎已完全(98%)干透,夏季穿著仍能保持皮膚干爽;1999年杜邦公司結合研發的低藥荊用量快干特性的專利技術,推出升級換代Coolmax A1ta系列布料;自從杜邦公司推出的吸濕排汗功能的Coolmax后,臺灣的許多纖維生產商依托自身的技術開發優勢,相繼研制、開發具有吸濕排汗性能的纖維。臺灣遠東、南亞、華壟中興等主要紡織原料供應廠商,先后投入巨資開發具有吸濕排汗功能的相關產品,遠紡開發研制成功的TOPCOOL吸濕排汗纖維,

            中興紡織出品的十字斷面Coolplus,功能價格極具競爭力;近日本東洋紡公司還開發了呼吸的聚酯面料“Ekslive”,它具有“活躍吸濕”、“活躍釋放”、“白干”的性能,在服裝領域內創造出了一種舒適的微氣象。

            目前,市面上的吸濕排汗面料可采用如下技術得到:異形斷面纖維、中空微多孔纖維、多層面料、親水劑涂布以及對纖維表面進行改性等等。特別是中空微多孔吸水性纖維的開發意向已經逐漸在化纖界應運而生,化纖專家嘗試以化學方法或物理方法將聚合物分子構造親水化,或將纖維表面粗糙話、異形化和細孔化,使疏水性纖維轉變成親水性的聚酯纖維,讓汗氣與汗液可以通過衣料快速吸收水份,并進而向體外逸散,以達到清爽舒適感。


            2、吸濕排汗聚酯纖維的主要加工方法

            從文獻報道看,主要是通過化學改性和物理改性的方法賦予滌綸纖維較高的吸水性、輸水性,以提高滌綸面料穿著的舒適感。

            2.1物理改性方法

            2.1.1多孔中空截面纖維

            中空微孔纖維通常是指芯部有中孔,皮層有微孔的差別化纖維,其中有部分微孔成為從表面到中空部分的貫穿孔。當滌綸面料與汗水接觸時,在毛細效應作用下,一面從內側貫穿孔將汗水輸向中孔并沿中空部分分布,一面又通過外側微孔向空氣中蒸發,因而吸水迅速,保水率、輸水率高、透氣性好,較好地滿足了穿著舒適性的要求。這種纖維的生產除了利用異形孔噴絲板直接紡絲或采用復合紡絲法紡制雙組分皮芯纖維得到中孔外,其微孔結構的形成是向普通聚酯中添加成孔改性劑,使它均勻分布在聚合物中。經熔融紡絲后,于面料整理階段再用堿將其溶出,纖維上就留下了許多微孔。

            2.1.2芯鞘結構纖維

            吸水性纖維中著名的品種有德國拜耳公司開發的材料,它是芯鞘二層結構。在芯部沿纖維軸方向并列許多細孔,鞘部中有許多導管是芯部與纖維表面相連接,被吸收的水分在芯部多孔質中北有選擇的保留,纖維的表面則成為干燥的狀態。此后,日本的鐘紡、三菱人造絲等公司也相繼開發了類似的吸水性產品。一般情況下,在聚酯纖維中可以制作出直徑0.01~3微米的大量微細孔,從而得到高吸水率品種。

            2.1.3導濕干爽型滌綸長絲

            金紡集團開發的導濕干爽型滌綸長絲,通過改變纖維截面形狀使單纖之間的空隙增大,比表面積的增大及毛細管效應使其導濕性能大大提高,采用該纖維生產的面料導濕性能、水分擴散性能極佳,與棉等吸濕性好的纖維搭配,采用合理的組織結構,效果更好,制成的服裝穿著干爽、清涼、舒適。適用于針織運動服裝、機織襯衫、男女夏季服裝面料、滌綸絲襪等。

            2.1.4原料共混紡絲

            采用含有親水基團的聚合物與聚酯共混進行紡絲的方法,同時采用特殊設計的異形噴絲板研制生產吸濕排汗纖維,如可選用帶有吸濕基團磺酸鹽的改性聚酯及其常規聚酯的共混物等原料進行吸濕排汗纖維的生產。

            2.1.5雙組分復合共紡

            該方法是將聚酯和其它親水性聚合物,用雙螺桿進行復合共紡,研制具有皮芯復合形式的異形截面的新型吸濕排汗纖維,對其吸水性和外觀進行改善。通常將具有親水性的材料作為共紡復合纖維的芯層,將具有異形截面的常規聚酯作為復合共紡的皮層。一般親水性材料選用以聚醚改性聚酯和親水改性聚酰胺為多,2中組分分別起到了親水吸濕和導濕的作用,使得該纖維具有吸濕、導濕的雙重功能,達到吸濕排汗的目的。

            2.1.6超細滌綸纖維

            細旦纖維面料表面立起的細纖維形成無數個細微的凹凸結構,相當于無數個毛細管。因此,面料芯吸效應明顯增加,能起到傳遞水分子的作用,大大改善面料的透氣性和輸水導汗性。在同樣線密度的絲束中,由于超細纖維單絲根數比普通纖維多,從而改變了面料密度。而面料的吸水作用是通過3個途徑進行的。即通過纖維自身的微孔、纖維表面及纖維間間隙所形成的毛細管。因為超細滌綸纖維比普通滌綸面料結構細密,纖維間隙小,極易形成毛細現象而吸水。



            2.2化學改性法

            2.2.1親水性基團接枝共聚

            在滌綸分子的構造中,引入醚鍵、羥基、磺酸基等親水性基團,在大分子上進行接枝共聚,從而增強滌綸的吸濕性。由于滌綸分子鏈結構具有緊密的斂集能力和高地結晶度。并且在大分子上沒有活性基團,接枝共聚要在放射線、電子線等強烈輻射引發條件下才能進行。接枝共聚的改性纖維。吸濕率可達4%-13.4%,但成本高,對原料進行化學改性的同時,為了達到良好的導濕性能,玩玩還需要采用適當的紡絲工藝或其他處理方法,使纖維具有多孔的結構和更大的比表面積等。

            2.2.2親水性化合物涂層處理

            滌綸的疏水性除了與化學結構有關外,與其表面組成也有很大關系。用親水性整理劑對纖維進行涂層處理以改變滌綸的疏水表面層性能,是應用比較廣泛的方法。國內外已經推出了多種以親水性為主,兼有防污、抗靜電性能的整理劑。但是這種方法常因親水劑與纖維結合不牢導致吸濕沒有耐久性,經過洗滌,吸濕功能會逐漸降低。采取一定的加工方法能夠減少這種弱點。

            2.2.3親水性化合物制備共熔結晶性聚合物

            為使纖維表面親水化,可用親水性高分子物質覆蓋,但要有耐水洗性能,親水加工劑苯二甲酸的苯環與酯鍵和聚酯纖維有完全相同的結構。因此,使用這種親水加工劑處理后進行加熱時,具有相同結構的部分接近于熔合狀態,冷卻后進入聚酯纖維的結晶結構之中形成共熔結晶,獲得耐久性。一般采用聚乙二醇鏈段獲得親水性。

            2.2.4絲膠朊聚酯

            真絲的絲膠朊是一種高吸濕性蛋白,用化學方法提取后,將它牢固附著于聚酯纖維分子上,也可實現功能轉移。

            3、銀抗菌纖維

            許多金屬離子都具有殺菌作用。金屬離子殺菌活性按下列順序遞減:Ag﹥Hg﹥Cu﹥Cd﹥Cr﹥Ni﹥Pb﹥Co﹥Zn﹥Fe。由于HG、Cd、Pb、和Cr德爾毒性較大,實際上用作無機殺菌劑的金屬主要為Ag、Cu和Zn,而Ag(銀)的殺菌能力比Cu(銅)和Zn(鋅)要強上許多。事實上,我國自古代起就有用銀制器具盛食物以消毒的說法,銀的抗菌效果自古代以來就已經是眾所周知的。早在公元前4 000年.銀制器具和容器被用來儲存和運輸水以阻止細菌的滋生,確保水的質量。19世紀,有人證明了銀即使在極低的濃度下都具有抗菌作用。而且它能在1:4 000-1:10 000這樣低的濃度下快速破壞傷寒桿菌.抵抗炭疽孢子。另外.帶有較低銀離子濃度的寢具和面料已經在治療過敏性皮炎或牛皮癬方面顯示出積極的作用。

            在纖維內部加入銀基抗菌物質,或者通過含銀抗菌劑后整理方式可使得面料獲得優異的抗菌性能。目前通過后整理方式使得面料含銀而具有抗菌功能,成本較低但是其耐洗滌性較差。在纖維內部加入銀以獲得抗菌性能,這樣的抗菌纖維不僅殺菌效果顯著,而且其具有低溶出性的特點,不會對皮膚造成傷害。

            3.1銀纖維的功能特點

            3.1.1強力抗菌除臭

            金屬銀殺菌的機理就是阻斷細菌的生理過程。銀纖維經測試能與1小時內抵制99.9%的暴露于表面的金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白鮮菌等幾百種細菌。并且越是高溫潮濕的環境,其功能舊越容易發揮。而大部分其他的抗菌纖維產品經測試48小時后仍無法達到相同的效果。

            銀離子抗菌纖維與其他纖維抗菌效果對比


            表1金黃色葡萄球菌ISO:20743抗菌檢測標準

            項目 初始試樣菌落數(cfu/ml) 18小時后試樣菌落數(cfu/ml) 抗菌率

            標準樣棉布 10


            表2 大腸桿菌ISO:20743抗菌檢測標準

            項目 初始試樣菌落數(cfu/ml) 18小時后試樣菌落數(cfu/ml) 抗菌率

            標準樣棉布 10


            表3 白色念珠菌ISO:20743抗菌檢測標準

            項目 初始試樣菌落數(cfu/ml) 18小時后試樣菌落數(cfu/ml) 抗菌率

            標準樣棉布 10


            3.1.2 殺菌性能持久有效

            耐洗滌性是衡量抗菌纖維及面料實用性的1個重要指標.有試驗研究表明,抗菌纖維經過15次洗滌之后,對大腸桿菌的抑菌率仍達90%以上,抗菌性沒有出現較為明顯的下降;對金黃色葡萄球菌的抑菌率為70%左右,抗菌效果略有下降但仍有殺菌作用.實驗表明,多次洗滌后抗菌纖維仍可抑制細菌生長,殺滅細菌

            表4 銀離子抗菌纖維耐水洗性能測試

            抗菌級別 水洗次數 抗菌率/(%)

            金黃色葡萄球菌 大腸桿菌

            A級 10 &ge;99 不考核

            AA級 20 &ge;80 &ge;70

            AAA級 30 &ge;80 &ge;70



            二、抗菌吸濕排汗面料織造

            1、原料選擇

            為保證面料的吸濕排汗以及抗菌效果,選用21 CleanCool(康綸)65/棉35混紡紗線。


            2、面料規格及紗線選擇

            花型 成分 紗支規格 面料規格 成品

            紫條 CleanCool65/棉35 21 21

            88 61

            57/58

            丈青 CleanCool65/棉35 21 21

            88 61

            57/58


            3、工藝流程:

            紗線&rarr;松絡&rarr;染色&rarr;絡筒&rarr;整經&rarr;漿紗&rarr;穿綜穿筘&rarr;織造&rarr;后整理

            設備:

            意大利FADIS松紗機,高勛高溫高壓染色機,STAKAM烘干機,意大利ORGHI染色機,意大利FADIS分筒機。


            3.1染色工藝:

            1)、地面高溫高壓深色染色工藝(分散/士林一浴兩步法)


            說明:

            a) 所有染化料均為內流時一次性加入

            b) 染色、氧化、水洗、皂洗階段采用正4反6交替循環

            c) 染色、皂洗階段設置90%或100%泵速,氧化、水洗階段泵速降低至70%


            2)滌棉高溫高壓淺色染色工藝(分散/士林一浴兩步法)


            說明

            a) 所有染化料均為內流時一次性加入

            b) 染色、氧化、水洗、皂洗階段采用正4反6交替循環

            c) 染色、皂洗階段設置90%或100%泵速,氧化、水洗階段泵速降低至70%


            實驗總結

            1、 通過以上實驗,我們根據還原染料的特點基本可以達到滌棉一浴比染色的目的

            2、 由于受到染料品種的限制,在拼色過程中有些顏色還沒有辦法完全達到標準要求。

            3、 從以上三缸的染色情況來看,在內外層差方面較好,在大小樣差方面大貨較小樣都偏淺較多

            4、 從紗線牢度測試結果來看,皂洗、干摩、濕摩三個方面較好。能滿足生產需要。

            3.4上漿

            吸濕快干纖維是通過纖維表面微細溝槽的芯吸原理實現吸濕快干的,保持所有溝槽暢通是實現纖維吸濕快干功能的必要條件。由于PVA漿膜強度大不易退漿,所以必須不用PVA上漿,以防退漿不凈而影響纖維表面微細溝槽的通暢。

            CleanCool紗的毛羽多而長,織造時由于經紗與織機各部件的摩擦而使紗線出現起球現象,或使紗線相互糾纏,造成開口不清,影響織機效率,并使跳花、跳紗等疵點上升;由于靜電的存在,當紗線與綜框、鋼箱及紗線間相互摩擦時,極易再生大量的毛羽,并使紗線的粘連和織機的開口不清現象變得嚴重,同樣會造成大量的斷經,影響織造;由于纖維剛性大,毛羽剛硬,漿液不易將毛羽貼服在紗體上,且易產生表面上漿,漿膜易脫落,上漿牢度差;由于CleanCool紗具有特殊的表面凹槽結構,對吸漿有一定幫助,但也給退漿帶來了困難,特別是要求纖維表面的微細溝槽內應該沒有殘留漿料,否則會影響紗線的導濕作用。因此,給Cleancool紗線上漿時,要求漿液粘附性好,漿膜不易脫落,能貼服毛羽,紗體光潔,漿膜完整度好,耐摩擦,減少靜電且易退漿。此外,應該盡可能減少或不用表面活性劑或油劑,因為它們都會削弱漿料的粘附性能,影響上漿效果。

            3.4.1工藝原則

            因Cleancool紗可以滿足織造的要求,增強(滲透)便不再是上漿的主要目的。提高被覆的比列有利于貼服毛羽,提高紗線耐磨性能,再配以“兩高一低”的漿紗工藝,通過高壓加強滲透,并以滲透為基礎改善被覆,可以更好地保持漿膜的完整性。因此,工藝上主要采用“高濃度、低黏度、高壓漿力、重被覆、輕滲透”的原則。

            3.4.2漿料的選擇

            高比列滌棉紗的上漿配方通常采用PVA與酯類漿料。由于酯類漿料漿膜強度不高,必須大量使用PVA,這又使得分絞困難,易造成二次毛羽。且PVA不易降解,嚴重污染環境,世界上許多國家已經開始禁止使用PVA。對于吸濕排汗纖維而言,要盡量少用PVA,除了上述問題外,還因為PVA退漿較難,若纖維表面的細微溝槽內殘留有PVA,勢必會對面料的吸濕排汗功能造成影響。


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