高导湿涤纶纤维及制品关键技术集成开发
2007年度国家科技进步奖二等奖
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涤纶纤维作为合成纤维中的三大主力纤维之一,因其优良的物理和化学特性而被广泛应用于服装面料以及其它非服装领域。涤纶产品自问世以来,也曾以其悬垂性好、强度高而被下游用户当作主要纺织原料来织造各类纺织品。但由于它的疏水特性,使得其在对吸湿性或吸水性要求较高的领域中受到了限制。要为这一疏水性涤纶纤维赋予其吸湿性,可采用在聚合、纺丝阶段与亲水性组分共聚或共混的原丝改性方法或对编织物进行化学加工和物理加工的后整理改性方法。通过改性了的涤纶纤维织物就会具备了天然纤维吸湿性好,穿着舒适的优点,也会彻底解决天然纤维因存在当人体排汗量较大时,衣服会紧贴身体,令人感觉湿冷的缺点。
之前市场上具有优异的吸湿排汗功能的产品主要是美国杜邦公司生产的CoolMax 和台湾中兴公司生产的CoolPlus。上述2 个品牌的导湿涤纶纤维,通过在纤维表面添加特殊聚合体,使纤维表面形成无数细微长孔,将湿气和汗水吸收,并迅速传输扩散、排出,使肌肤保持干爽与凉快,实现其织物独特的吸湿排汗功能。单独从吸水时间来看,导湿涤纶织物的吸水速度比棉稍慢,而比普通涤纶则快很多。从织物干燥速度来比较,吸湿排汗涤纶织物最快,普通涤纶次之,棉织物相对干燥速度要慢得多。导湿涤纶规格一般为1.56 dtex×38mm,标准回潮率0.4%。由于添加了一定的抗静电油剂,可纺性能较好,可直接投料生产,不需再添加防滑剂、抗静电剂。杜邦公司用于生产Coolmax 织物的四沟道涤纶纤维,具有优良的芯吸能力,将疏水性合成纤维制成高导湿纤维,将皮肤上的汗液用芯吸传导到织物表面蒸发冷却。实验证明,在30分钟内湿度去除百分率:棉为52%,四沟道涤纶纤维为95%。将它应用于运动服装能保持皮肤干爽和舒适,并具有优良的保暖防寒作用。
由东华大学、泉州海天轻纺有限公司合作完成的“高导湿涤纶纤维及制品关键技术集成开发”项目形成了国内自主知识产权的高导湿涤纶纤维产品。据介绍,该项目组首次提出了流场因子理论设计异形喷丝板的新方法;开发了高压纺丝、缓冷/ 强冷相结合的高导湿纤维成形工艺;研制出细旦异形、组合异形、高异形及PTT、抗紫外等多种新型高导湿纤维;建立了针织物差动毛细效应模型和高导湿面料专用测试评价体系,承担了吸湿排汗纺织品国家标准的起草工作;形成了高导湿涤纶纤维和面料结构设计与加工、产品性能评价的一整套集成技术,申请和授权的专利有17 项。
通过产学研联合,目前该项目已经实现了高导湿涤纶纤维、面料及服装的系列化和规模化生产。泉州海天公司已经为多家著名服饰品牌如Hummel、李宁、安踏、乔丹、美特斯邦威、真维斯等品牌开发了Cooldry 系列面料,CoolDry 纤维的横截面面积填充率在60% ~80%之间,纤维表面积比圆形截面增加40% ~50%,因而毛细效应和透气性很高,芯吸能力大大超过棉。CoolDry面料质地轻盈,还可以进一步开发抗菌防臭以及防紫外线等功能。此外,它可以机洗及烘干,无需特别处理,且纤维寿命长、耐用、不易磨损及收缩变形。已成为世界杯、奥运会等重要赛事的指定队服,远销日本、美国、欧洲、澳大利亚等10 多个国家和地区,有力地提升了我国休闲运动纺织面料产业的核心竞争力及技术水平。
主要完成人
王华平 东华大学材料学学科研究员、博士生导师。主要研究成果有仿毛仿棉型细旦中空涤纶短丝,一步法花色纺丝工艺与设备,一步法制备高收缩涤纶长丝,再生料制备高压缩弹性短纤维技术与工程,新型功能化( 远红外、负氧离子) 纤维,超细电气石纳米在化纤、涂料中的应用,远红外腈纶纤维(中石化三等奖),粗旦多中空涤纶纤维(中石油重大攻关项目),转光农用纤维无纺布,抗紫外纳米二氧化钛表面处理等。1999 年获钱之光教学奖,2001 年获浙江省科技进步二等奖,2001 年获上海市科技创新先进个人,2002 年获中国石油化工集团公司科技进步三等奖,2004 年获中国纺织工业协会科技进步三等奖。
(来源:纺织服装周刊 2008 年 03 月 17 日 E16 中国纺织经济信息网等转载)
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