功能性針織面料及生產技術趨勢

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摘要：針織面料的功能性在不斷提升，實現其功能性的技術也在不斷涌現，文章介紹針織面料的功能細分，包括舒適功能、視覺功能、防護功能和保健功能。闡述針織面料的功能性發展趨勢，提出功能組合及功能定制新概念，指出針織面料由單一功能向多功能發展、由多功能向功能組合發展、由功能設定向功能定制發展的趨勢。并綜述實現針織面料功能性的生產技術，包括纖維材料改性、基于涂印的針織面料功能化技術、高能輻照處理功能化技術等。

關鍵詞：針織面料；功能性針織產品；發展趨勢；功能定制；纖維改性；功能整理；高能輻照

服裝是基于道德而延伸出來的產品，除了基于道德禮儀外，還需要兼顧美觀、舒適及功能。面料是構成服裝的主體，其特性直接決定了服裝的特性。針織面料以其良好的彈性使制成的服裝具備人體運動的跟隨性［1－2］。針織面料良好的柔軟透氣性能使其更適合作為貼身穿著服裝面料，其功能更能顯性地為人體所受用。針織面料的這些優良性能使其在服用紡織品中的占比不斷提升，成為占比較大的服用紡織品［3］。隨著人們生活品質的提升和健康意識的強化，人們對紡織品的消費考量也在不斷深化，尤其是對主要用于貼身穿著的針織產品，要求其具有良好的物理性能，此外，還對其功能性提出了更多訴求。人們生活、工作環境的多樣化使生產廠家對針織產品不斷細分，精細應對消費者的各種功能需求。生產廠家也在生產技術上不斷進步，在功能實現的方式和技術上不斷創新，使產品的功能和耐久性不斷強化，并響應社會責任。

1針織面料的功能細分

針織服裝的市場細分使得生產廠家進行面料細分，也帶來了功能細分，功能需求取決于穿著個體和穿著環境。面料的功能總體上可分為舒適功能、視覺功能、防護功能和保健護理功能等［4－5］，見表1。

2功能性針織面料的發展趨勢

針織面料所使用材料的功能性直接賦予面料基本功能，如天然纖維材料大多具有良好的服用性能、人體相容性、舒適性、通用性，部分材料還具有抗菌抑菌、防紫外線等功效，而化學纖維主要具有挺括、快干等功效，這些都是材料本身具有的，可以稱為泛功能。這些功能實現起來比較簡單，不需要進行更深層次的功能整理。目前，針織面料的功能化是指在這些泛功能的基礎上，根據消費個體和穿著環境等因素添加針對性的功能，針織面料的功能化主要有以下幾個發展趨勢。2．1由單一功能向多功能發展。目前針織面料的功能大多是在其基本功能的基礎上添加某項特定功能，以突出其功能特性。實際上，由于消費者所處地域以及生活、工作環境的差異，某個特定的功能并不能完全滿足消費者的功能需求，因此，針織面料的多功能趨勢就凸顯出來，如內衣面料需要具有貼身柔軟、吸濕排汗、抗菌等功能；戶外運動休閑服面料需要具有防紫外線、防風雨、抗靜電、速干透氣等功能［6］；運動服面料需要具有吸濕排汗、抗菌等功能。針織面料生產廠家往往按照產品大類對面料進行功能添加，使其具備普適性，以滿足大類消費群體對多功能面料的需求。2．2由多功能向功能組合發展。目前針織面料的多功能化是一個大趨勢，眾多生產廠家都相繼推出自己的多功能化產品，使其能夠基本滿足某一類消費群體的功能需求，但由于消費個體的年齡、體質、性別不同，所處的氣候環境存在差異，以及運動強度不同，他們對功能的需求也會有所取舍，因此有必要對功能進行重新審驗，以期通過更精準的功能匹配來滿足針織產品不斷細分的要求。在開發某類功能性針織面料時，通過設定基本功能模塊和可選功能模塊，然后進行功能組合，以滿足消費者的個性化功能需求。例如，運動休閑針織產品可以將吸濕快干作為基本功能模塊，將抗菌、防紫外線、防潑水等作為可選功能選項，然后根據使用者的年齡、地域、氣候環境等進行功能組合。2．3由功能設定向功能定制發展。針織服裝除了有面對普通消費者的服裝，還有面對基于不同工作環境的作業人員的服裝，這類服裝對功能的需求更為重要，這些功能不僅能保證人體的舒適性，保證工作的便利性，還能起到防護作用，保證人體免受危險環境下的可能傷害。例如，石油鉆井工人、通信基站的維護人員、危化品生產工人等［7－9］，這些消費個體對所穿著針織品的功能就會更加細化。目前這類針織服裝往往由所在企業進行款式定制，同時進行功能定制，其目的就是便利工人高效操作，并得到健康及安全的作業氛圍。作業服裝功能劃分見表2。

3功能性針織面料生產技術進展

3．1纖維材料的改性。針織面料所使用纖維材料的原始功能構成了面料的基礎功能，也是主體功能，它直接決定了面料的用途，這種功能是長效性的，將伴隨面料的整個使用壽命期。要使針織面料獲得附加功能，途徑之一是對纖維材料進行化學改性。纖維材料的改性可以通過接枝改性在纖維大分子上嫁接一些基團來獲取所需功能，這種方式獲取的功能往往比較強大，功能持久性好。這種方式對人造纖維或合成纖維改性都比較容易實現，但對天然纖維的這種改變會使纖維的部分原始性能和功能受損。通過對纖維的物理改性來獲取某些附加功能是目前應用較廣泛的方法，納米技術的不斷提升及產業化推進是纖維材料物理改性獲取附加功能的前提。目前，將一些功能性的無機粉體加工成納米粉體的方法已經非常成熟，可以將這些粉體填充進一些含有中腔或孔洞的天然纖維材料中去，使天然纖維獲得這些無機粉體所具備的功能。也可以通過共混的方法使化學纖維在紡絲過程中能夠混入這些功能性無機納米粉體，從而獲得附加功能。混入納米粉體的含量對纖維的強力等會有一定的影響，目前納米粉體混入的百分含量還停留在個位級，因此其功能顯現度還有待觀察。從功能性的角度來看，天然纖維和化學纖維各有優勢，兩者融合形成優勢互補是目前的研究熱點。目前一些有機大分子材料可以被加工成亞納米級粉體，應用于化學纖維的共混紡絲中［10］，使化學纖維具備一些附加功能。羊毛、蠶絲都可以被加工成亞納米粉體，并成功通過共混加入到部分人造纖維或合成纖維中，除獲得良好的可染性外，還可使纖維獲得更好的吸濕性，并具備吸濕快干功能，生產廠家也在不斷探索將更多的有機材料加工成納米粉體，然后將其共混到化學纖維中，以提升共混纖維的功能。3．2基于涂印的針織面料功能化技術。將功能整理助劑附著在纖維、紗線或面料上，使針織面料獲得附加功能是一種簡便快捷的生產技術［11］。一般情況下，生產廠家都采用在面料上浸軋和涂印功能整理助劑，這種方法比較適用于使針織面料整體獲得相應的功能，難以使針織面料獲得更高級別的功能差別。貼身穿著的針織服裝面對內外兩個氣候，對舒適性和功能性的選擇不一樣，往往貼膚層需要干爽、抗菌功能，外層則需要具備快干、防紫外線、耐氣候等功能。針織面料可通過組織結構構建多層面料，具備各取所需功能的優勢［12］。網眼空氣層組織就是針織面料所特有的一種雙層結構，面料挺括、透氣性好，而且具有良好的服用性能［13］。要獲得功能差別，可分別對纖維或紗線進行功能化處理，再通過后續加工形成功能差別化的針織面料，這種方法能獲得較好的功能差別，但后續織、染加工會弱化相應的功能，工藝控制要求嚴格，具有不確定性，因此應用受限。目前功能助劑噴射法是一項新興的技術，這種技術方便、快捷、無污染排放、功能可控性好，將成為未來發展前途較好的技術之一。基于此方法，可以在針織面料的兩面分別施加不同的助劑，再經焙烘、固化從而實現針織面料的功能差別。3．3高能輻照處理功能化技術。現有針織面料的功能化整理大多基于低能處理，存在功能持久性不夠或某些功能實現難度大的問題。采用高能輻照處理使針織面料獲得常規方法無法得到的功能是一個全新選項，是一種清潔生產和較有前途的技術。目前等離子體和電子輻照技術可用于針織面料物理或化學改性以獲得相應功能，如采用等離子體對羊毛紗線進行改性整理，可改善羊毛纖維的親水性，有利于后續加工［14］。等離子體技術應用于針織物加工來獲得吸濕功能、拒油拒水及抗靜電等功能，已有產業化的應用。應用電子輻照技術使針織面料獲得阻燃、抗靜電、抗熔滴等功能已有成功應用，而且功能持久性好。

4結束語

功能性針織面料產品是大多生產企業全心投入開發的產品，市場空間很大。市場不斷細分使功能性針織面料不斷細化，功能組合、功能定制題材成為針織生產企業需要思考的問題。以高新技術及清潔生產方式獲得功能強大、功能持久的功能性針織面料是針織生產企業獲得可持續發展的必由之路。

作者:吳濟宏 望瀟 張新斌 高秀紅 單位:武漢紡織大學