织物自诞生以来,就肩负着为人类提供舒适生活、美丽外观的使命,并在各行各业发挥着重要作用。而织物在加工和使用过程中,并不总是处于干燥状态,它在湿态条件下会表现出不同的性质。引起织物湿润的场合众多。由于液体的存在,织物通常倾向于与另一物体紧密贴附在一起而不易分离,这是服装用、医用等织物产生多种不适感并影响其他使用性能的首要原因。而对于某些其他产业用途的织物,则需要较强的湿态贴附性。因此,研究织物在湿态条件下的贴附性至关重要。目前世界范围内对于织物的研究以干态条件下的性能为主,涉及到湿态条件的较少,且大部分集中在水汽、热气传递方面的热湿舒适性和吸湿排汗性能,对湿润的织物的贴附性研究非常欠缺。而对于织物干态贴附方面的研究,则一般集中在层合织物之间粘合强度、纺织纤维与复合材料基质之间的粘结强度等,对水、汗液、尿液等低粘度液体引起的织物湿态贴附则少有涉及。本课题认识到湿态织物所产生的一系列问题的普遍性与严重性,为解决这些问题,从原理、测试装置与方法、理论模型、客观测试、感官评价、解决方案、产品开发案例这些方面对织物的湿态贴附性进行了系统化的研究。(1)明确了湿态贴附现象的形成原理。该现象由织物所接触的气液压强差和液体表面张力所引起。湿态织物与其他物体之间的贴附可简化为织物-液桥体系模型进行描述。织物与液体之间从贴附到分离的过程可分为紧密贴附、逐渐分离、完全脱离三个阶段。(2)开发了一种新型的织物湿态贴附性测试装置与相应的测试方法,使织物湿态贴附性的评价与比较具有客观准确的手段。水平圆周夹持的织物接触液体后再匀速拉离液面,获取分离过程中的最大贴附力、最大贴附距离、贴附功三个指标和贴附力-贴附距离曲线,对织物的湿态贴附性进行综合评价。通过对多种典型的机织物、针织物、非织造布和薄膜进行测试,结果显示出较好的区分度和可重现性。测试条件对结果会产生影响。其中,分离速度对各种织物的影响程度不一,较大的分离速度一般导致较大的测量值;较大的预加张力也会导致较大的贴附力测量值,测试曲线下降部分的斜率也较大;对于润湿缓慢的织物,润湿时间的长短对测试结果影响显著,而对于迅速达到润湿平衡的织物则影响不大;水温越低,一般贴附力越大,但热水对某些织物的快速润湿作用则会导致更高的贴附力测试值;液体类型的变化会影响与织物之间的作用力,进而影响贴附力和贴附距离。应在测试过程中合理控制分离速度、预加张力、润湿时长、水温及液体类型这些测试条件,以确保测试结果的可比性。(3)提出了织物湿态贴附力的两个理论模型与量化表达式,其预测值与织物湿态贴附性测试装置测得的实验结果能取得较好的一致性。使织物湿态贴附性的评价与预测具有理论依据。其中基于液体表面张力的理论模型以贴附原理为依据,可预测分离过程第二阶段(逐渐分离阶段)中各织物与液体之间的贴附力。基于液桥体积的理论模型可预测分离过程第一阶段(紧密贴附阶段)和第二阶段(逐渐分离阶段)中的贴附力。根据理论分析与实验结果,在材料选择、表面形貌设计和结构设计时,能增大后退接触角、减小织物-液体界面面积、减小液桥体积的举措可降低织物与液体之间的贴附。(4)提出了调控织物与液体之间湿态贴附的可行方法,包括改变材料亲水性以及调控表面凸起间距、纱线排列间距、环形结构尺寸、孔隙大小等一系列织物结构。使控制湿态贴附性的织物开发具有明确的方向。通过理论分析,给出了织物湿态贴附性与表面亲水性之间的理论关系式。对各种典型织物进行了常压等离子体射流处理,使表面亲水性得到提高。经湿态贴附性测试,亲水性的提高明显增加了最大贴附力,并延长了贴附时长,导致织物润湿后的舒适性更差。实验结果与理论关系预测相当一致。为了尽可能减少织物的湿态贴附和不适感,应降低织物表面的亲水性。通过形成特殊的织物结构来控制湿态贴附时,应使结构间隙大于临界值,避免间隙过于狭小而导致液桥爬升并滞留在织物中,才能避免固液接触面积和液桥体积的增大,避免严重的湿态贴附现象。通过理论分析分别给出了织物表面凸起的间距、纱线排列间距、环形结构尺寸、孔隙大小的理论表达式及其在不同情形下的合理取值范围。(5)进行了感官评价与客观测试的对照实验,对各种典型织物进行了有关湿态贴附性的一系列感官评价,与通过湿态贴附性测试装置获得的客观测试结果具有较好的一致性。将客观测试与主观感受联系起来,使织物湿态贴附性的表征更具科学性。在人体皮肤上进行干态及湿态条件下的织物感官评价,将粘体感、束缚感、湿感、淌滴感、冷感、刚硬感、粗糙感这些主观感受的强烈程度分为7个等级,对不同结构和材料的典型织物以及吸湿速干功能织物分别按上述感受的强烈程度进行评分。发现湿态舒适度的重要性不容忽视,织物由干变湿会导致其舒适度大大下降。湿态情形下的各种感受与干态时并无必然联系。一些已有的吸湿速干织物尚不能很好地解决含液量较多的情形下织物造成的不适感。湿态粘体感与湿态总体不适感、湿态束缚感、湿感、淌滴感、冷感正相关,而与刚硬感、粗糙感负相关,湿态粘体感是影响织物在湿态下舒适度的重要因素。平整光滑的表面不利于织物的湿态舒适度,而拒水表面、网孔等特殊结构则有利于湿态舒适度。通过改变织物结构可增强湿态舒适度,同时提高织物的美观程度。湿态粘体感较强烈的织物一般具有较大的最大贴附力。湿态贴附性可以在一定程度上反映出人体皮肤的真实感受。(6)结合人体易出汗部位的分布情况,设计开发了按人体部位进行特殊结构提花的短袖衬衫,人体着装实验显示该衬衫在很大程度上提高了湿态舒适感。为湿态条件下较舒适织物及服装的开发提供了一条可行途径。通过人体着装实验对干态以及湿态条件下两款衬衫(普通衬衫和按部位提花的衬衫)给人的一些主观感受进行评级打分。实验表明,按部位进行提花后,衬衫的干态舒适感没有受到明显影响。在湿态条件下穿着时,两款衬衫的舒适感均比干态时下降,但是按部位提花衬衫的背部、腋下以及整体舒适感明显高于普通衬衫,说明按部位进行提花的设计可显著增强人体易出汗部位的湿态舒适性。同一衣片上提花部位与其他部位之间没有接缝的设计,也有利于提升舒适感。因此,根据人体易出汗部位进行提花以形成特殊织物结构这种设计方法能有效增强服装的舒适感和美观度,是减少织物湿态贴附的有效途径之一。本课题为织物在湿态条件下的贴附性研究提供了理论依据、客观测试装置与方法、主观实验方法,并提出了一系列合理的解决方案和开发方向,为该领域研究的进一步开展打下了一定的基础,对湿态贴附性合理的织物设计开发与生产具有指导意义,有助于提升每个人的着装舒适性和生活品质。