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技术文章

关于户外运动纺织品的功能与检测

社会科技的不断发展，人们对衣服的要求不再局限于防寒保暖，款式设计的方面，对面料的舒适性，健康性，**性和环保性的要求越来越高。特别突出地体现在运动类和户外活动时的着装。户外运动的种类虽然很广，但专业的户外运动服装如冲锋服等主要是针对登山、滑雪等高寒运动而言的。户外运动除了对参与者本身体能和技巧的要求外，还需要户外服装能适应恶劣的天气和复杂的地理环境，以保障运动者的人身**。户外运动服装与居家服装虽然没有什么本质区别，但由于户外和运动这两个特性，对服装的要求也相对较为严格和苛刻：户外运动发热量大、汗液蒸发多，要求服装散热和透气性能良好；野外难免遇到风雨雪雾，服装要有一定的防水性能；户外运动希望尽量减轻负重、服装要尽量轻便；户外日照强烈，服装要具备防紫外线的性能；野外风大，高山寒冷，防风保暖性能要求高……，

拒水性（water resistance）——指织物不易被水��湿的特性。
防紫外线（UV protection）——紫外线性能一般都使用UPF值，即紫外线防护系数值进行评定。UPF值是紫外线对未防护的皮肤的平均辐射量的比值
透水汽（water vapor）——织物通过水汽的性能。织物透湿的实质是水的气相传递，当织物两边存在一定相对湿度时，水汽从相对湿度高的一侧传递到相对湿度低的一侧。
吸湿排汗（absorb humidity and help relievesweat）——指使不亲水的织物同时具有吸水性和
**：
拒水性

有过露营经历的人都知道，在山间行走露宿总会遇到突然下雨；或者雾气弥漫的时候。这时，打伞或者穿雨衣都会给行路带来诸多不便，所以就需要有拒水功能的着装来应付这一切。
纺织品的拒水性是指织物不易被水润湿的特性，拒水整理是改变纤维表面的性能，使纤维表面的亲水性转为疏水性，而织物中纤维间和纱线间仍保存着大量空隙，这样织物既透气又不易被水润湿。
在检测实务中我们通常使用雨淋试验（AATCC 35 Rain test）和喷淋试验（AATCC 20 Spray test）来测试样品的拒水性能。雨淋测试是模拟日常雨天情况下，其操作方法为在面料试样后方垫一块已称过重量的吸水板，以一定压力的水流在规定时间内距样品30cm处连续喷淋样品，从吸水板的吸水量来判定织物的拒水性。通常情况下，吸水<1.0g为可接受的。影响织物拒水性能的因素有若干。我们通过日常的测试发现，同一块面料的不同部位其测试的结果会差异很大，有的部位在经过雨淋之后吸水板几乎没有沾湿，而有些部位的测试结果是吸水板沾湿很多,会出现这样的结果这是由于织物涂层不均匀所造成的。而喷淋试验则是以纺织品表面的沾湿情况来体现织物的拒水性。其测试程序为：取250ml的蒸馏水从上至下喷淋在以45度角放置的样品表面，从样品表面的沾湿形态与标准样照比较，以某**数来报告织物的拒水能力。此方法所侧重的则是样品表面拒水剂的使用，用任何拒水剂整理后，其拒水分子在纤维表面上的分布不可能完全整齐有序，而是有一定缺陷的。有些拒水分布有规则的排列着，分子末端-CH3都在外层，其拒水效果好。有些整理剂分子成变曲状，甚至倒伏在纤维表面，以至某些亲水性极性暴露出来，使拒水效果下降。另外织物结构也是影响拒水性好坏的关键因素。相比较，织物结构越松散，越有利于水滴的滚动流失，然而必须注意到织物越松散越容易产生透水问题。

**：防紫外线
随着现代工业的发展，大气层中的臭氧层不断地遭到破坏，导致地表紫外线辐射量大增。紫外线是指太阳所发射波长200-400nm的电磁波。它对人类皮肤能造成剧大的伤害。其中的UVA、UVB波段会助长黑色素生成，导致皮质老化，甚至造成白內障、皮肤癌等病变。抗紫外线如今成为人们习以为常的一种自我保护行为。日常生活中防晒产品层出不穷，防晒霜、晴雨伞、太阳镜等等，无不打上UPFXX的标识。在户外特别是进行登山之类的活动，由于高山的海拔相对较高，紫外线的辐射相比平地上要强很多，这时候着装是人们抵抗紫外线辐射*直接的屏蔽物，因此面料的防紫外线性能显得至关重要。
织物防紫外线的能力，主要取决与织物本身屏蔽紫外线的能力，织物通常具有比较复杂的表面，它们除了吸收光线之外，还有散射和反射光线的作用，透过的紫外线对皮肤产生的影响，在一般情况下，吸收率和反射率增高，透过率就降低，防护性能就优越。
目前国际上对织物抗紫外线能力的测试标准有好几个，如
AATCC 183/
AS/NZS 4399-1996/EN13758等，他们都是模拟紫外光（UVA280-400）的波长，对织物进行多次照射之后，分析其数值，计算出其对紫外线的透射率、屏蔽率、吸收率以及UPF值。影响织物防紫外线辐射性能的因素，分别是：织物结构、织物颜色以及漂白、染色等工艺处理。通过测试我们发现，机织或针织结构越紧密UPF值越大。而在质地结构相同的情况下取一块浅色和一块深色面料，同时进行紫外线照射的测试，可以发现染色织物比未染色织物有更高的UPF值，并且织物颜色越深，其紫外线透过率越小，也就是说防紫外线能力越高。而织物的UVR吸收性能取决于织造过程中所采用的加工方法，如漂白、染色、施加消光剂等，这些加工过程都会对织物的UVR吸收性能产生作用。织物防紫外辐射性能的一般规律是：短纤维优于长丝纤维，加工丝产品好于原丝产品，细纤维织物比粗纤维织物好，扁平异形织物优于圆形截面织物，机织物好于针织物。
为了使织物获得较好的防紫外性能，织物的后整理也很重要，防紫外线织物的加工主要采用各种方法将无机和有机的紫外线整理剂分别或共同对纤维、纱线或织物进行处理，并使之牢固结合，除了传统的后整理法或涂层法之外，采用高科技纳米纺丝技术,在切片聚合过程中，添加紫外线隔离因子(纳米氧化钛Ti02)，使纤维及其制成的产品能有效地吸收紫外线，防止紫外线透过衣服，保护人体因紫外线过多照射而引起各种皮肤**；同时可以反射可视光线和红外线，降低太阳热辐射所造成的温升，保持衣服内部的凉爽感觉，让穿着更舒适与**。具有抗紫外作用持久、永不消褪的特点。无论采取什么洗涤方法，及经历多少次洗涤、烘干，对纤维及织物的抗紫外功能都无影响。

第三：透水汽性
人体由于运动，新陈代谢，通过皮肤表面蒸发水汽散热，如果这些水汽不能通过织物及时排出，酒会在织物和皮肤之间产生高湿热区域，使人体感觉闷热不适。那就是穿一件既防水又透气的衣服(平时专业人士常称它为透气织物，这种透气不是透空气中的气体，而是透汗水蒸发出来的蒸汽)。
织物的透水气性是指气态水透过织物的能力。当织物的一面所受水蒸气压力大于另一面时，水蒸气会透过织物，织物的透水气是从单位面积，单位时间内透过水蒸气的量来表示，织物的透水气性对人体的舒适和卫生影响甚大。目前国际标准中对织物透水气性的检测方法有很多，常用的ASTME 96，BS 7209等，具体操作方法是：先将面料置于装有定量蒸馏水的透湿杯上，密封后称重，再放在标准规定的测试环境中（固定的温度，湿度以及气流速度），经过24小时后取出再称重，通过试样前后质量的损失来推算透过水蒸汽的量，以g/m2/24hrs来表示。
防水透气织物是指水在一定压力下无法浸入织物，而人体散发的汗气能以水蒸气的形式通过织物传导到外界，从而避免汗气积聚冷凝在体表与织物之间，以保持穿着的舒适性，它是一种高技术、独具特色的功能性织物。防水对于面料行业来说并不是什么难题，关键是如何实现透气与其兼得并且实现超强防风。
透水汽性与织物的原料，纱线的结构，织物组织结构及其紧密度等因素有密切的关系。像雨衣，击剑服，登山服等要求不透水又不发闷，须采用微孔型织物或用传递水气性能好的纤维制的织物。
第四章
吸湿排汗

吸湿排汗织物是指织物同时具有吸水性和快干性，一般来说，无论是天然纤维还是纤维，都很难兼具这两种性能。在传统的观念中，运动时*适合穿全棉等天然纤维的服装，因为棉纤维有很强的吸水性，可以吸收人们在大量运动或长途跋涉中产生的汗水。不错棉确实吸水性强，但是天然纤维服装在吸汗后会粘贴在皮肤上，特别是在登山等户外运动时，山里温度相对较低，衣服不容易快干会使人产生湿冷感，容易受凉，对健康有害。而合成纤维由于其合纤聚合物分子缺少亲水基因，吸湿性差，穿着时感到闷热。通过对聚合物改性，纺丝和造等各种渠道，制成高吸水吸湿合成纤维，有助于汗气外排，使皮肤感觉干爽凉快，使制成的衣服兼具吸水，吸湿，透气，干爽的特性。因此具有吸湿排汗功能的面料，成为运动产品的新宠。
1986年美国杜邦公司**推出名为coolmax的吸湿排汗涤纶，由它制成的衣料，洗后30min几乎已完全干燥，保持皮肤的干爽。在我们实验室的测试项目中，也有不少运动品牌如NIKE,COLOMBIA, REEBOK以及DECATHLON等都有其吸湿排汗方面的测试标准，具体测试方法有1.wicking test，织物经纬向各取长条形样品，底部接触水面，通过毛细管效应，观察织物在单位时间内吸水的高度，从而判定织物的吸湿性能；2.Absorbency test(AATCC 79)，在距样品表面6 mm处滴一滴蒸馏水水并计时观察，至水滴被完全吸收记录所用的时间。一般﹤60秒为可接受的；3.Drying time test，该测试用于检测织物的排汗能力。取定量的水置于样品上，每隔一定时间称重，直至样品回到原重，记录所耗时间。时间越短，排汗性能越强。
一方面要求织物阻止来自外界的水到达，也就是说织物要有一定的拒水性。另一方面，当人体表面出现汗液时，应尽快使汗液通过织物排出。理想的织物就是具有防水透湿效果。这些性能的要求从纺织技术的角度而言是非常苛刻的，甚至很多指标是相互抵触的。任何一种单一的天然或化学纤维都无法达到这些要求，只能通过多种纤维的复合以及多途径化学整理来尽��达到这些功

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