羊毛凉爽舒适性

羊毛是一种服用性能非常优异的天然纤维，是纺织产品中应用最多的一种动物毛纤维。但由于人们对羊毛纤维认识的不足及羊毛自身的一些特点，如导热能力低，刺痒感等限制了羊毛应用于夏季轻薄凉爽面料。对羊毛凉爽性的研究，早在20世纪90年代就已有报道，通过剥鳞处理可使羊毛更加凉爽，但羊毛凉爽性的开发仍需完善和创新。随着对轻薄高档面料需求的增加，凉爽羊毛的深度开发显得非常必要。本文主要介绍了羊毛作为夏季凉爽衣料的优势及进一步提高羊毛凉爽舒适性的方法。　　　1羊毛的服用凉爽性能　　1.1羊毛的吸湿性　　羊毛是一种不溶性蛋白质，其蛋白质的组成、独特的卷曲形态及特有的鳞片结构决定了羊毛的服用性能。羊毛是一种吸湿性较好的天然纤维，研究表明，无论在何种温湿度条件下，其吸湿性均优于常规的合成纤维和棉、蚕丝等天然纤维。在65%和100%的相对湿度条件下，分别可吸收其干燥质量16%和33%以上的水分，且吸湿后用手触摸织物表面无明显的潮湿感。羊毛可通过吸收和散发水分来调节衣内空气湿度，还具有适应周围空气湿度，调节内部水分含量的能力。这使得羊毛吸放湿过程具有独特的缓冲特点，使羊毛纤维在湿热条件下有凉爽感。　　1.2羊毛的凉爽感　　实验证实在不同温湿度条件下，薄型毛织物比同规格的常规涤纶织物都具有较强的凉爽感，在相对湿度较高时，凉爽感更加明显。羊毛凉爽感的产生，是由其优异的吸湿性决定的。人体皮肤表面温度一般是34℃，其湿度相对较低。羊毛织物进入这一低湿界面，放出纤维内的水气，“汽化热”使羊毛本身热量释放，羊毛织物变的凉爽，同时降低了周围微环境的温度。当织物进入高湿度的环境中，羊毛纤维再次吸收大气中的水分。实验表明，虽然每次与皮肤接触时羊毛纤维失去的水分只是其自重的0.1%，但这能使羊毛比同样质量的常规涤纶制品温度下降1℃。随着上述过程不断进行，穿着者会感觉凉爽。当人体出汗时，由于羊毛具有高吸湿性，可维持皮肤周围空气的湿度在一个较低的范围内变化，这也是夏季羊毛织物舒适干爽的原因之一。　　2凉爽羊毛的开发方法　　羊毛优异的吸湿性为凉爽羊毛的实现创造了条件，但由于羊毛的导热系数小，仅为0.052～0.055W/(m?℃)，且羊毛独特的鳞片结构产生的毡缩性、刺痒感限制了羊毛织物作为夏季轻薄凉爽面料，因此有必要对羊毛进行凉爽化开发。凉爽羊毛(Coolwoo1)是近年来由IWS(国际羊毛事务局)倡导，适合于春夏季服用的新功能化羊毛。羊毛的凉爽感是从穿着舒适性来考虑的，是指在高温、高湿气候下因羊毛织物具有良好的透热、透湿、透气性，能使穿着者产生清凉干爽感。服用纺织材料中，传导、对流、辐射、蒸发是主要的热传递方式，凉爽羊毛的开发是以纺织材料的传热理论为基础进行的，随着纺织技术的发展，其加工方法呈现出多样化。　　2.1剥鳞处理　　羊毛凉爽整理技术的关键是必须先对羊毛纤维进行剥鳞片减量加工，使纤维表面平滑化，增加柔软性和光泽度。剥离鳞片加工的主要方法有氯氧化法、生物酶法、低温等离子体处理法等。工业上常用氯氧化法，因其处理效果较好且最经济，但存在污染问题需要进一步改进。剥鳞处理是研究较早的一种方法，效果较好。　　羊毛经化学处理后，鳞片被剥离或部分剥离或跷角钝化，可以不同程度地提高羊毛纤维的凉爽性。鳞片剥离后，羊毛失去缩绒性，可加工成高捻细支的轻薄挺括织物。经过剥鳞片加工后的羊毛有较高的表面活性，易于吸附、结合化学试剂，为实现功能整理创造了条件。　　2.2纳米功能整理　　利用无机纳米材料对纺织纤维进行改性，改善其功能已成为目前纺织科学研究的热点。对天然纤维织物常采用后整理的方法进行功能整理。将纳米粉体配制成分散均匀、稳定的功能整理液，通过浸轧、喷雾、涂层等方法，使纳米材料与织物牢固地结合在一起，是改善织物性能的新方法。　　防紫外线织物所含的无机纳米微粒不仅对紫外线有阻隔屏蔽作用，对可见光和红外线也具有屏蔽作用。紫外线、可见光、红外线都具有热效应，其中红外线的热效应最为明显。资料表明，作为衣着用布，反射率提高10%，人体温度约下降0.43℃/h。无机纳米材料ZnoO、TiO2、SiO2、Al2O3等对紫外线有很好的遮蔽作用，同时还能遮蔽阳光中的可见光和红外线，具有显著的遮热功能。用无机纳米材料对羊毛进行整理，可以提高其对紫外线、可见光、红外线等的遮蔽能力，从而提高羊毛的导热系数，增加其凉爽性，最终可得到遮热、散热好的多功能凉爽羊毛，因而，对毛织物进行纳米功能整理，是提高羊毛织物凉爽性的有益探索。　　2.3智能调温整理　　智能型调温织物是指可随外界温度的变化调节服装内温度使人体处于最佳舒适状态的功能织物，具有自动吸收、存储、放出热量的功能。利用相变材料(phasechangematerial，PCM处理)处理是一种较为先进的方法。可利用微胶囊技术来密封相变材料，将微胶囊化的相变材料混涂在羊毛纤维或织物上，从而产生智能调温凉爽羊毛或织物。这类羊毛制品能够根据外界环境温度的变化在一定的温度范围内自动调节织物内部温度，当外界环境温度升高时，可储存能量，使纺织品内部温度变化相对较少，做成服装后比常规毛纺织品更具有凉爽舒适性。　　2.4拉伸细化技术　　在过去的一个世纪中，服装面料的单位质量减少了30%以上，轻薄舒适成了消费者的时尚追求。羊毛细化是生产轻薄凉爽织物的重要手段，纤维变细有利于织物的芯吸作用和热量传递，从而有利于产生凉爽感。而拉伸细化技术是羊毛变细的重要手段。羊毛的拉伸细化工艺可以将自然生长羊毛的平均直径减少3μm或更多。细化过程是先将羊毛进行化学处理，然后拉伸并同时进行临时或永久定型。羊毛细化不仅增加了附加值，而且细化过程也改变了羊毛的物理机械性能，使羊毛具有更好的手感和独特的光泽。除拉伸细化羊毛外，澳大利亚正积极培育超细毛基因羊，通过增加超细毛羊种的数量来提高细羊毛的产量。　　2.5复合织造　　多种纤维复合织造是开发新型高档纺织面料的重要途径，也是国际面料开发的新趋势。将羊毛和一些高性能的纤维复合纺纱或织造，可优化羊毛性能，提高羊毛的综合散热能力。如羊毛和芯吸效果好的丙纶复合纺织，可提高羊毛织物的散湿能力；Toabo公司用羊毛和w形截面涤纶长丝(Technofine)织成的面料(TechnofineChorus)具有良好的透气性与清爽的手感；KaneboSpinning公司生产的Ryou3℃毛/涤/银织物利用银的远红外线反射功能，可比普通羊毛织物多反射阳光中20%~40%的远红外线，夏季在室外，能够保持服装内部温度低于外部3℃，在空调环境中，能够将人体热量散发到外部，降低服装与人体表面间的温度。因此，复合织造也是提高羊毛凉爽舒适性的有效方法。　　3结束语　　羊毛是高档的天然纺织纤维，具有优良的服用舒适性，羊毛的高吸湿性使凉爽羊毛的开发成为可能。通过剥鳞处理、拉伸细化、纳米整理、智能调温、复合织造等方法均可使羊毛具有凉爽感。凉爽羊毛的开发扩大了羊毛的服用范围，提高了羊毛制品的附加值，有利于毛纺织行业的发展。