功能性针织面料及生产技术趋势

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摘要：针织面料的功能性在不断提升，实现其功能性的技术也在不断涌现，文章介绍针织面料的功能细分，包括舒适功能、视觉功能、防护功能和保健功能。阐述针织面料的功能性发展趋势，提出功能组合及功能定制新概念，指出针织面料由单一功能向多功能发展、由多功能向功能组合发展、由功能设定向功能定制发展的趋势。并综述实现针织面料功能性的生产技术，包括纤维材料改性、基于涂印的针织面料功能化技术、高能辐照处理功能化技术等。

关键词：针织面料；功能性针织产品；发展趋势；功能定制；纤维改性；功能整理；高能辐照

服装是基于道德而延伸出来的产品，除了基于道德礼仪外，还需要兼顾美观、舒适及功能。面料是构成服装的主体，其特性直接决定了服装的特性。针织面料以其良好的弹性使制成的服装具备人体运动的跟随性［1－2］。针织面料良好的柔软透气性能使其更适合作为贴身穿着服装面料，其功能更能显性地为人体所受用。针织面料的这些优良性能使其在服用纺织品中的占比不断提升，成为占比较大的服用纺织品［3］。随着人们生活品质的提升和健康意识的强化，人们对纺织品的消费考量也在不断深化，尤其是对主要用于贴身穿着的针织产品，要求其具有良好的物理性能，此外，还对其功能性提出了更多诉求。人们生活、工作环境的多样化使生产厂家对针织产品不断细分，精细应对消费者的各种功能需求。生产厂家也在生产技术上不断进步，在功能实现的方式和技术上不断创新，使产品的功能和耐久性不断强化，并响应社会责任。

1针织面料的功能细分

针织服装的市场细分使得生产厂家进行面料细分，也带来了功能细分，功能需求取决于穿着个体和穿着环境。面料的功能总体上可分为舒适功能、视觉功能、防护功能和保健护理功能等［4－5］，见表1。

2功能性针织面料的发展趋势

针织面料所使用材料的功能性直接赋予面料基本功能，如天然纤维材料大多具有良好的服用性能、人体相容性、舒适性、通用性，部分材料还具有抗菌抑菌、防紫外线等功效，而化学纤维主要具有挺括、快干等功效，这些都是材料本身具有的，可以称为泛功能。这些功能实现起来比较简单，不需要进行更深层次的功能整理。目前，针织面料的功能化是指在这些泛功能的基础上，根据消费个体和穿着环境等因素添加针对性的功能，针织面料的功能化主要有以下几个发展趋势。2．1由单一功能向多功能发展。目前针织面料的功能大多是在其基本功能的基础上添加某项特定功能，以突出其功能特性。实际上，由于消费者所处地域以及生活、工作环境的差异，某个特定的功能并不能完全满足消费者的功能需求，因此，针织面料的多功能趋势就凸显出来，如内衣面料需要具有贴身柔软、吸湿排汗、抗菌等功能；户外运动休闲服面料需要具有防紫外线、防风雨、抗静电、速干透气等功能［6］；运动服面料需要具有吸湿排汗、抗菌等功能。针织面料生产厂家往往按照产品大类对面料进行功能添加，使其具备普适性，以满足大类消费群体对多功能面料的需求。2．2由多功能向功能组合发展。目前针织面料的多功能化是一个大趋势，众多生产厂家都相继推出自己的多功能化产品，使其能够基本满足某一类消费群体的功能需求，但由于消费个体的年龄、体质、性别不同，所处的气候环境存在差异，以及运动强度不同，他们对功能的需求也会有所取舍，因此有必要对功能进行重新审验，以期通过更精准的功能匹配来满足针织产品不断细分的要求。在开发某类功能性针织面料时，通过设定基本功能模块和可选功能模块，然后进行功能组合，以满足消费者的个性化功能需求。例如，运动休闲针织产品可以将吸湿快干作为基本功能模块，将抗菌、防紫外线、防泼水等作为可选功能选项，然后根据使用者的年龄、地域、气候环境等进行功能组合。2．3由功能设定向功能定制发展。针织服装除了有面对普通消费者的服装，还有面对基于不同工作环境的作业人员的服装，这类服装对功能的需求更为重要，这些功能不仅能保证人体的舒适性，保证工作的便利性，还能起到防护作用，保证人体免受危险环境下的可能伤害。例如，石油钻井工人、通信基站的维护人员、危化品生产工人等［7－9］，这些消费个体对所穿着针织品的功能就会更加细化。目前这类针织服装往往由所在企业进行款式定制，同时进行功能定制，其目的就是便利工人高效操作，并得到健康及安全的作业氛围。作业服装功能划分见表2。

3功能性针织面料生产技术进展

3．1纤维材料的改性。针织面料所使用纤维材料的原始功能构成了面料的基础功能，也是主体功能，它直接决定了面料的用途，这种功能是长效性的，将伴随面料的整个使用寿命期。要使针织面料获得附加功能，途径之一是对纤维材料进行化学改性。纤维材料的改性可以通过接枝改性在纤维大分子上嫁接一些基团来获取所需功能，这种方式获取的功能往往比较强大，功能持久性好。这种方式对人造纤维或合成纤维改性都比较容易实现，但对天然纤维的这种改变会使纤维的部分原始性能和功能受损。通过对纤维的物理改性来获取某些附加功能是目前应用较广泛的方法，纳米技术的不断提升及产业化推进是纤维材料物理改性获取附加功能的前提。目前，将一些功能性的无机粉体加工成纳米粉体的方法已经非常成熟，可以将这些粉体填充进一些含有中腔或孔洞的天然纤维材料中去，使天然纤维获得这些无机粉体所具备的功能。也可以通过共混的方法使化学纤维在纺丝过程中能够混入这些功能性无机纳米粉体，从而获得附加功能。混入纳米粉体的含量对纤维的强力等会有一定的影响，目前纳米粉体混入的百分含量还停留在个位级，因此其功能显现度还有待观察。从功能性的角度来看，天然纤维和化学纤维各有优势，两者融合形成优势互补是目前的研究热点。目前一些有机大分子材料可以被加工成亚纳米级粉体，应用于化学纤维的共混纺丝中［10］，使化学纤维具备一些附加功能。羊毛、蚕丝都可以被加工成亚纳米粉体，并成功通过共混加入到部分人造纤维或合成纤维中，除获得良好的可染性外，还可使纤维获得更好的吸湿性，并具备吸湿快干功能，生产厂家也在不断探索将更多的有机材料加工成纳米粉体，然后将其共混到化学纤维中，以提升共混纤维的功能。3．2基于涂印的针织面料功能化技术。将功能整理助剂附着在纤维、纱线或面料上，使针织面料获得附加功能是一种简便快捷的生产技术［11］。一般情况下，生产厂家都采用在面料上浸轧和涂印功能整理助剂，这种方法比较适用于使针织面料整体获得相应的功能，难以使针织面料获得更高级别的功能差别。贴身穿着的针织服装面对内外两个气候，对舒适性和功能性的选择不一样，往往贴肤层需要干爽、抗菌功能，外层则需要具备快干、防紫外线、耐气候等功能。针织面料可通过组织结构构建多层面料，具备各取所需功能的优势［12］。网眼空气层组织就是针织面料所特有的一种双层结构，面料挺括、透气性好，而且具有良好的服用性能［13］。要获得功能差别，可分别对纤维或纱线进行功能化处理，再通过后续加工形成功能差别化的针织面料，这种方法能获得较好的功能差别，但后续织、染加工会弱化相应的功能，工艺控制要求严格，具有不确定性，因此应用受限。目前功能助剂喷射法是一项新兴的技术，这种技术方便、快捷、无污染排放、功能可控性好，将成为未来发展前途较好的技术之一。基于此方法，可以在针织面料的两面分别施加不同的助剂，再经焙烘、固化从而实现针织面料的功能差别。3．3高能辐照处理功能化技术。现有针织面料的功能化整理大多基于低能处理，存在功能持久性不够或某些功能实现难度大的问题。采用高能辐照处理使针织面料获得常规方法无法得到的功能是一个全新选项，是一种清洁生产和较有前途的技术。目前等离子体和电子辐照技术可用于针织面料物理或化学改性以获得相应功能，如采用等离子体对羊毛纱线进行改性整理，可改善羊毛纤维的亲水性，有利于后续加工［14］。等离子体技术应用于针织物加工来获得吸湿功能、拒油拒水及抗静电等功能，已有产业化的应用。应用电子辐照技术使针织面料获得阻燃、抗静电、抗熔滴等功能已有成功应用，而且功能持久性好。

4结束语

功能性针织面料产品是大多生产企业全心投入开发的产品，市场空间很大。市场不断细分使功能性针织面料不断细化，功能组合、功能定制题材成为针织生产企业需要思考的问题。以高新技术及清洁生产方式获得功能强大、功能持久的功能性针织面料是针织生产企业获得可持续发展的必由之路。

作者:吴济宏 望潇 张新斌 高秀红 单位:武汉纺织大学