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摘要：对蜂窝状微孔结构改性聚酯纤维的吸湿和放湿性能进行了研究。通过测试该新型纤维和普通聚酯纤维在标准大气条件下的吸湿、放湿回潮率，绘制出吸湿、放湿曲线， 并得到2种纤维达到吸湿、放湿平衡的过程中，回潮率对时间的回归方程。结果显示，蜂窝状微孔结构改性聚酯纤维的回潮率和初始吸湿和放湿速率远高于普通聚酯纤维的，具有优良的吸湿排汗性能。
关键词：蜂窝状；微孔结构；聚酯；吸湿；放湿
中图分类号：TS 101.9233文献标志码：A
Email：fengaf774@sohu.com随着人们生活水平的不断提高，服装的功能性与舒适性越来越受到人们的重视。聚酯纤维（涤纶）织物具有弹性好、挺括抗皱、保形性好，以及优良的洗可穿性和耐用性等优良性能，被广泛用作各类服装面料。但是，由于聚酯纤维本身吸湿性差，所以穿着具有闷热粘体感，易产生静电，吸附灰尘和贴体，舒适性差。因此，赋予疏水性的聚酯纤维一定的吸湿性，就成了近年来化纤纺织业中的研究热点之一。具有吸湿快干性能的聚酯纤维就是在这种背景下应运而生的[1]。
20世纪80年代初，帝人公司就开始研发具有吸湿、排汗的涤纶，并研制出中空微孔纤维。Coolmax是杜邦公司研发的功能性纤维，截面形状特别，呈扁平“十”字四管状，而且又是中空，纤维的管壁还透气，使其具有吸湿、排汗、透气等特性。由其制织的织物具有优良的毛细效应，能够迅速将人体皮肤上的汗液抽离皮肤，传输到面料表面从而迅速蒸发，使皮肤保持干爽和舒适[23]。后来，台湾的很多纤维生产商也先后研制出吸湿、排汗纤维，如Technofine、Topcool、Coolplus等[4]。国际上，许多纤维生产企业和公司也陆续研制出各种吸湿、排汗纤维，如东洋纺公司的“Ekslive”，韩国晓星公司的“艾丽酷”，帝人公司的“Wellkey·MA”等。中国也开发出具有优良的吸湿、排汗性能的纤维，如仪征化纤公司的Coolbst、金纺集团的Cooldry和Coolnice、弘强公司的舒巢棉（SCM）等。
舒巢棉（SCM）是浙江上虞弘强彩色涤纶有限公司为了改善聚酯纤维的手感、吸湿透气性能以及染色性能，采用化学兼物理的改性方法，自主开发出的蜂窝状微孔结构改性聚酯纤维。该纤维又称吸湿排汗纤维或者“会呼吸”的纤维。纤维表面和内部具有微孔结构，吸湿快干、散热快；在常温常压条件下用阳离子染料就能染色，而且染色时间短，得色率高，节约成本，手感柔软蓬松、棉质感强、悬垂性好、透气性好，改善了普通涤纶纤维的不足，提高了织物的舒适性。可广泛应用于内衣、运动服、休闲服、竞技服、T恤衫、紧身衣裤、衬衣、运动服、西服、衬里、袜品等衣着[5]，还将用于其他用途发展，如家居、农业、卫生医疗等领域[57]。
本研究对蜂窝状微孔结构改性聚酯纤维的吸湿和放湿性能进行研究，并与普通聚酯纤维的吸湿和放湿性能进行对比，所得结论为该新型纤维的产品开发、生产和应用提供一定的理论依据。
1实验材料与方法
1.1试验材料
1.33 dtex蜂窝状微孔结构改性聚酯纤维和1.33 dtex普通聚酯纤维（浙江上虞弘强彩色涤纶有限公司）。
1.2试验原理与方法
1.2.1试验原理
纤维吸（放）湿的快慢程度，用单位质量的纤维在标准大气条件下，纤维回潮率的变化量来表示[89]：
v=dwdt。（1）
其中：w为纤维吸（放）湿过程中任意时刻的回潮率；t为吸（放）湿时间。
吸湿速率和放湿速率的原理相同，但是过程相反。对式（1）积分可得，回潮率对时间的回归方程为
w=a+be-ct，（2）
其中a，b，c为常数，即纤维在吸（放）湿平衡过程中，回潮率对时间的关系曲线为指数曲线。
由式（1）推导可知，纤维吸湿速率与放湿速率的回归方程为
v=|-bce-ct|。（3）
1.2.2试验仪器
MP200A电子天平（精度0.001 g，巩义市予华仪器有限责任公司）、Y802A型八篮恒温烘箱（常州纺织仪器厂）、玻璃皿、YG715B型恒温恒湿箱（宁波纺织仪器厂）。
1.2.3试验条件与方法
试验参考标准GB/T 6503—2008化学纤维回潮率试验方法。
吸湿试验：在标准大气条件下，称取1 g的纤维，放到烘箱内进行烘干和称重。烘箱温度105 ℃，烘1 h时在箱内进行称重，然后每隔10 min称量一次，前后二次称量差异不超过后一次称量的0.05%时，后一次称量的质量为干重（恒重），停止烘干。将达到恒重的试样从烘箱取出，迅速放置在恒温恒湿室内（温度（20±2）℃，相对湿度（65±5）%）进行称重，该重量为初始重量（G0）。然后将纤维蓬松地放置在玻璃皿中，每隔5 min称重一次，并记录重量（Gt），直到前后二次称量差异小于后一次称量的0.05%为止。计算得到各试样吸湿过程中的回潮率，并绘制吸湿曲线。回潮率Wt计算公式如下：
Wt=（Gt-G0）/G0×100%。（4）
其中：G0为试样的干重；Gt为时间t时纤维质量。
放湿试验：在标准大气条件下称取1 g纤维试样，放置在温度为20 ℃，相对湿度为100%的恒温恒湿箱内96 h，使纤维达到吸湿饱和。取出试样，迅速放到恒温恒湿室（温度（20±2）℃，相对湿度（65±5）%），测量方法同上。最后将达到放湿平衡后的试样烘干，称取干重。计算得到各试样放湿过程中的回潮率， 并绘制放湿曲线。
2试验结果及分析
2.1纤维的吸湿、放湿曲线及分析
2.1.1纤维的吸湿、放湿曲线
分别根据蜂窝纤维与聚酯纤维吸湿、放湿试验过程中的记录和纤维干重，计算其在不同时间的回潮率，并分别绘制出其吸湿和放湿曲线，如图1和图2所示。
关键词：蜂窝状；微孔结构；聚酯；吸湿；放湿
中图分类号：TS 101.9233文献标志码：A
Email：fengaf774@sohu.com随着人们生活水平的不断提高，服装的功能性与舒适性越来越受到人们的重视。聚酯纤维（涤纶）织物具有弹性好、挺括抗皱、保形性好，以及优良的洗可穿性和耐用性等优良性能，被广泛用作各类服装面料。但是，由于聚酯纤维本身吸湿性差，所以穿着具有闷热粘体感，易产生静电，吸附灰尘和贴体，舒适性差。因此，赋予疏水性的聚酯纤维一定的吸湿性，就成了近年来化纤纺织业中的研究热点之一。具有吸湿快干性能的聚酯纤维就是在这种背景下应运而生的[1]。
20世纪80年代初，帝人公司就开始研发具有吸湿、排汗的涤纶，并研制出中空微孔纤维。Coolmax是杜邦公司研发的功能性纤维，截面形状特别，呈扁平“十”字四管状，而且又是中空，纤维的管壁还透气，使其具有吸湿、排汗、透气等特性。由其制织的织物具有优良的毛细效应，能够迅速将人体皮肤上的汗液抽离皮肤，传输到面料表面从而迅速蒸发，使皮肤保持干爽和舒适[23]。后来，台湾的很多纤维生产商也先后研制出吸湿、排汗纤维，如Technofine、Topcool、Coolplus等[4]。国际上，许多纤维生产企业和公司也陆续研制出各种吸湿、排汗纤维，如东洋纺公司的“Ekslive”，韩国晓星公司的“艾丽酷”，帝人公司的“Wellkey·MA”等。中国也开发出具有优良的吸湿、排汗性能的纤维，如仪征化纤公司的Coolbst、金纺集团的Cooldry和Coolnice、弘强公司的舒巢棉（SCM）等。
舒巢棉（SCM）是浙江上虞弘强彩色涤纶有限公司为了改善聚酯纤维的手感、吸湿透气性能以及染色性能，采用化学兼物理的改性方法，自主开发出的蜂窝状微孔结构改性聚酯纤维。该纤维又称吸湿排汗纤维或者“会呼吸”的纤维。纤维表面和内部具有微孔结构，吸湿快干、散热快；在常温常压条件下用阳离子染料就能染色，而且染色时间短，得色率高，节约成本，手感柔软蓬松、棉质感强、悬垂性好、透气性好，改善了普通涤纶纤维的不足，提高了织物的舒适性。可广泛应用于内衣、运动服、休闲服、竞技服、T恤衫、紧身衣裤、衬衣、运动服、西服、衬里、袜品等衣着[5]，还将用于其他用途发展，如家居、农业、卫生医疗等领域[57]。
本研究对蜂窝状微孔结构改性聚酯纤维的吸湿和放湿性能进行研究，并与普通聚酯纤维的吸湿和放湿性能进行对比，所得结论为该新型纤维的产品开发、生产和应用提供一定的理论依据。
1实验材料与方法
1.1试验材料
1.33 dtex蜂窝状微孔结构改性聚酯纤维和1.33 dtex普通聚酯纤维（浙江上虞弘强彩色涤纶有限公司）。
1.2试验原理与方法
1.2.1试验原理
纤维吸（放）湿的快慢程度，用单位质量的纤维在标准大气条件下，纤维回潮率的变化量来表示[89]：
v=dwdt。（1）
其中：w为纤维吸（放）湿过程中任意时刻的回潮率；t为吸（放）湿时间。
吸湿速率和放湿速率的原理相同，但是过程相反。对式（1）积分可得，回潮率对时间的回归方程为
w=a+be-ct，（2）
其中a，b，c为常数，即纤维在吸（放）湿平衡过程中，回潮率对时间的关系曲线为指数曲线。
由式（1）推导可知，纤维吸湿速率与放湿速率的回归方程为
v=|-bce-ct|。（3）
1.2.2试验仪器
MP200A电子天平（精度0.001 g，巩义市予华仪器有限责任公司）、Y802A型八篮恒温烘箱（常州纺织仪器厂）、玻璃皿、YG715B型恒温恒湿箱（宁波纺织仪器厂）。
1.2.3试验条件与方法
试验参考标准GB/T 6503—2008化学纤维回潮率试验方法。
吸湿试验：在标准大气条件下，称取1 g的纤维，放到烘箱内进行烘干和称重。烘箱温度105 ℃，烘1 h时在箱内进行称重，然后每隔10 min称量一次，前后二次称量差异不超过后一次称量的0.05%时，后一次称量的质量为干重（恒重），停止烘干。将达到恒重的试样从烘箱取出，迅速放置在恒温恒湿室内（温度（20±2）℃，相对湿度（65±5）%）进行称重，该重量为初始重量（G0）。然后将纤维蓬松地放置在玻璃皿中，每隔5 min称重一次，并记录重量（Gt），直到前后二次称量差异小于后一次称量的0.05%为止。计算得到各试样吸湿过程中的回潮率，并绘制吸湿曲线。回潮率Wt计算公式如下：
Wt=（Gt-G0）/G0×100%。（4）
其中：G0为试样的干重；Gt为时间t时纤维质量。
放湿试验：在标准大气条件下称取1 g纤维试样，放置在温度为20 ℃，相对湿度为100%的恒温恒湿箱内96 h，使纤维达到吸湿饱和。取出试样，迅速放到恒温恒湿室（温度（20±2）℃，相对湿度（65±5）%），测量方法同上。最后将达到放湿平衡后的试样烘干，称取干重。计算得到各试样放湿过程中的回潮率， 并绘制放湿曲线。
2试验结果及分析
2.1纤维的吸湿、放湿曲线及分析
2.1.1纤维的吸湿、放湿曲线
分别根据蜂窝纤维与聚酯纤维吸湿、放湿试验过程中的记录和纤维干重，计算其在不同时间的回潮率，并分别绘制出其吸湿和放湿曲线，如图1和图2所示。