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羊毛是一種服用性能非常優(yōu)異的天然纖維,是紡織產品中應用最多的一種動物毛纖維。但由于人們對羊毛纖維認識的不足及羊毛自身的一些特點,如導熱能力低,刺癢感等限制了羊毛應用于夏季輕薄涼爽面料。對羊毛涼爽性的研究,早在20世紀90年代就已有報道,通過剝鱗處理可使羊毛更加涼爽,但羊毛涼爽性的開發(fā)仍需完善和創(chuàng)新。隨著對輕薄高檔面料需求的增加,涼爽羊毛的深度開發(fā)顯得非常必要。本文主要介紹了羊毛作為夏季涼爽衣料的優(yōu)勢及進一步提高羊毛涼爽舒適性的方法!
1 羊毛的服用涼爽性能
1.1 羊毛的吸濕性
羊毛是一種不溶性蛋白質,其蛋白質的組成、獨特的卷曲形態(tài)及特有的鱗片結構決定了羊毛的服用性能 。羊毛是一種吸濕性較好的天然纖維,研究表明,無論在何種溫濕度條件下,其吸濕性均優(yōu)于常規(guī)的合成纖維和棉、蠶絲等天然纖維。在65% 和100%的相對濕度條件下,分別可吸收其干燥質量16%和33%以上的水分 ,且吸濕后用手觸摸織物
表面無明顯的潮濕感。羊毛可通過吸收和散發(fā)水分來調節(jié)衣內空氣濕度,還具有適應周圍空氣濕度,調節(jié)內部水分含量的能力。這使得羊毛吸放濕過程具有獨特的緩沖特點,使羊毛纖維在濕熱條件下有涼爽感。
1.2 羊毛的涼爽感
實驗證實在不同溫濕度條件下,薄型毛織物比同規(guī)格的常規(guī)滌綸織物都具有較強的涼爽感,在相對濕度較高時,涼爽感更加明顯。羊毛涼爽感的產生,是由其優(yōu)異的吸濕性決定的。人體皮膚表面溫度一般是34℃ ,其濕度相對較低。羊毛織物進入這一低濕界面,放出纖維內的水氣,“汽化熱”使羊毛本身熱量釋放,羊毛織物變的涼爽,同時降低了周圍微環(huán)境的溫度。當織物進入高濕度的環(huán)境中,羊毛纖維再次吸收大氣中的水分。實驗表明,雖然每次與皮膚接觸時羊毛纖維失去的水分只是其自重的0.1% ,但這能使羊毛比同樣質量的常規(guī)滌綸制品溫度下降1℃ 。隨著上述過程不斷進行,穿著者會感覺涼爽。當人體出汗時,由于羊毛具有高吸濕性,可維持皮膚周圍空氣的濕度在一個較低的范圍內變化,這也是夏季羊毛織物舒適干爽的原因之一 。
2 涼爽羊毛的開發(fā)方法
羊毛優(yōu)異的吸濕性為涼爽羊毛的實現(xiàn)創(chuàng)造了條件,但由于羊毛的導熱系數(shù)小,僅為0.052~0.055 W/(m·℃) ,且羊毛獨特的鱗片結構產生的氈縮性、刺癢感限制了羊毛織物作為夏季輕薄涼爽面料,因此有必要對羊毛進行涼爽化開發(fā)。涼爽羊毛(Cool woo1)是近年來由IWS(國際羊毛事務局)倡導,適合于春夏季服用的新功能化羊毛 。羊毛的涼爽感是從穿著舒適性來考慮的,是指在高溫、高濕氣候下因羊毛織物具有良好的透熱、透濕、透氣性,能使穿著者產生清涼干爽感。服用紡織材料中,傳導、對流、輻射、蒸發(fā)是主要的熱傳遞方式,涼爽羊毛的開發(fā)是以紡織材料的傳熱理論為基礎進行的,隨著紡織技術的發(fā)展,其加工方法呈現(xiàn)出多樣化。
2.1 剝鱗處理
羊毛涼爽整理技術的關鍵是必須先對羊毛纖維進行剝鱗片減量加工,使纖維表面平滑化,增加柔軟性和光澤度 。剝離鱗片加工的主要方法有氯氧化法、生物酶法、低溫等離子體處理法等。工業(yè)上常用氯氧化法,因其處理效果較好且最經濟,但存在污染問題需要進一步改進。剝鱗處理是研究較早的一種方法,效果較好。
羊毛經化學處理后,鱗片被剝離或部分剝離或蹺角鈍化,可以不同程度地提高羊毛纖維的涼爽性。鱗片剝離后,羊毛失去縮絨性,可加工成高捻細支的輕薄挺括織物。經過剝鱗片加工后的羊毛有較高的表面活性,易于吸附、結合化學試劑,為實現(xiàn)功能整理創(chuàng)造了條件。
2.2 納米功能整理
利用無機納米材料對紡織纖維進行改性,改善其功能已成為目前紡織科學研究的熱點 。對天然纖維織物常采用后整理的方法進行功能整理。將納米粉體配制成分散均勻、穩(wěn)定的功能整理液,通過浸軋、噴霧、涂層等方法,使納米材料與織物牢固地結合在一起,是改善織物性能的新方法。
防紫外線織物所含的無機納米微粒不僅對紫外線有阻隔屏蔽作用,對可見光和紅外線也具有屏蔽作用。紫外線、可見光、紅外線都具有熱效應,其中紅外線的熱效應最為明顯。資料表明,作為衣著用布,反射率提高10% ,人體溫度約下降0.43℃/h 。無機納米材料ZnoO、TiO2、SiO2、Al2O3等對紫外線有很好的遮蔽作用,同時還能遮蔽陽光中的可見光和紅外線,具有顯著的遮熱功能。用無機納米材料對羊毛進行整理,可以提高其對紫外線、可見光、紅外線等的遮蔽能力,從而提高羊毛的導熱系數(shù),增加其涼爽性,最終可得到遮熱、散熱好的多功能涼爽羊毛,因而,對毛織物進行納米功能整理,是提高羊毛織物涼爽性的有益探索。
2.3 智能調溫整理
智能型調溫織物是指可隨外界溫度的變化調節(jié)服裝內溫度使人體處于*舒適狀態(tài)的功能織物,具有自動吸收、存儲、放出熱量的功能 。利用相變材料(phase change material,PCM處理)處理是一種較為先進的方法?衫梦⒛z囊技術來密封相變材料,將微膠囊化的相變材料混涂在羊毛纖維或織物上,從而產生智能調溫涼爽羊毛或織物。這類羊毛制品能夠根據(jù)外界環(huán)境溫度的變化在一定的溫度范圍內自動調節(jié)織物內部溫度,當外界環(huán)境溫度升高時,可儲存能量,使紡織品內部溫度變化相對較少,做成服裝后比常規(guī)毛紡織品更具有涼爽舒適性。
2.4 拉伸細化技術
在過去的一個世紀中,服裝面料的單位質量減少了30% 以上,輕薄舒適成了消費者的時尚追求 。羊毛細化是生產輕薄涼爽織物的重要手段,纖維變細有利于織物的芯吸作用和熱量傳遞,從而有利于產生涼爽感。而拉伸細化技術是羊毛變細的重要手段。羊毛的拉伸細化工藝可以將自然生長羊毛的平均直徑減少3 μm或更多。細化過程是先將羊毛進行化學處理,然后拉伸并同時進行臨時或永久定型。羊毛細化不僅增加了附加值,而且細化過程也改變了羊毛的物理機械性能,使羊毛具有更好的手感和獨特的光澤。除拉伸細化羊毛外,澳大利亞正積極培育超細毛基因羊,通過增加超細毛羊種的數(shù)量來提高細羊毛的產量。
2.5 復合織造
多種纖維復合織造是開發(fā)新型高檔紡織面料的重要途徑,也是國際面料開發(fā)的新趨勢。將羊毛和一些高性能的纖維復合紡紗或織造,可優(yōu)化羊毛性能,提高羊毛的綜合散熱能力。如羊毛和芯吸效果好的丙綸復合紡織,可提高羊毛織物的散濕能力;Toabo公司用羊毛和w形截面滌綸長絲(Technofine)織成的面料(Technofine Chorus)具有良好的透氣性與清爽的手感;Kanebo Spinning公司生產的Ryou 3℃毛/滌/銀織物利用銀的遠紅外線反射功能,可比普通羊毛織物多反射陽光中20%~40%的遠紅外線,夏季在室外,能夠保持服裝內部溫度低于外部3℃ ,在空調環(huán)境中,能夠將人體熱量散發(fā)到外部,降低服裝與人體表面間的溫度。因此,復合織造也是提高羊毛涼爽舒適性的有效方法。
3 結束語
羊毛是高檔的天然紡織纖維,具有優(yōu)良的服用舒適性,羊毛的高吸濕性使涼爽羊毛的開發(fā)成為可能。通過剝鱗處理、拉伸細化、納米整理、智能調溫、復合織造等方法均可使羊毛具有涼爽感。涼爽羊毛的開發(fā)擴大了羊毛的服用范圍,提高了羊毛制品的附加值,有利于毛紡織行業(yè)的發(fā)展。
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