针对老年人群的抗菌护肤和消除体味功能性针织面料的研发*

朱达辉 吕双勇 罗 森

1.东华大学服装与艺术设计学院，上海 2000512.上海银发无忧科技发展有限公司，上海 201103

随着科技的发展与人们生活水平的提升，消费者在购买服装时对其功能性也提出了更多诉求。目前，各类市售面料中，针织面料因具有良好的保暖性和伸缩性等特点，在面料市场中占比逐渐提高。且随着面料织造技术的不断创新，功能性针织面料在市场中占据着越来越重要的地位，功能性针织面料的发展也由单一功能向多功能方向发展。功能性材料可直接赋予面料一定的功能，如天然纤维材料大多具有良好的服用性能，吸湿、柔软、舒适，部分纤维材料还具有抗菌抑菌、防紫外线等功效，而化学纤维多具有挺括、快干等功效，这些都是纤维材料本身具有的属性。目前，针织面料的功能化是指在纤维材料本身具有的属性基础上，根据消费个体和穿着环境等因素，针对性地添加新的功能[1]。

1 面料研发的应用人群选择与功能需求分析

1.1 面料研发的应用人群选择

受COVID-19疫情肆虐全球的影响，消费者的健康与保健意识普遍增强，具有抑菌保健功能的面料受到消费者的推崇，成为当前面料市场的趋势之一。现今，中国的人口日趋老龄化，满足老龄族需求，提高老年人生活质量，对整个社会的安定、团结与发展具有重要意义。基于此，研发针对老年群体的功能性面料，解决老年人的特殊需求，将是一个新的研究点，同时也满足针织产品不断细分的市场需求。

1.2 应用人群功能需求分析

老年人是一个特殊的社会群体。随着年龄的增长，人体的新陈代谢率下降，体表会产生特殊气味，影响老年人的生活质量。老年人体味产生的原因有很多，准确地定位体味产生的原因，才能“对症下药”，遏制体味产生。老年人体味的产生主要有下述几方面原因：一是人体气味中含有一种被称为2-壬烯醛的物质，它的分泌量随着人体的衰老而逐渐增加，2-壬烯醛大量堆积，直接导致老年人体味的产生；二是老年人皮肤的新陈代谢较缓慢，皮肤表面沉积了大量的角质，进而引发异味；三是老年人消化系统的功能退化或病变，易造成营养物质消化不完全，进而引起异味；四是老年人因身体机能差，很容易患上一些慢性疾病，如与皮肤有关的皮炎、湿疹、溃疡、毒疮等，从而出现异味。

由老年人体味产生的原因分析不难看出，要抑制老年人体味的产生，保持皮肤表面清洁是关键。此外，若老年人贴身穿着的衣物透气性好且可抑制皮肤滋生细菌，则其也能在一定程度上减少老年人体味的产生。为此，本文针对这一情况，尝试研究开发一种不同纤维配比的针织用纱，并制备具有抗菌护肤和消除体味功能的纬编针织面料。

2 面料研发的功能设计与原料筛选

2.1 功能设计

针对老年人群的体味问题，在分析老年人群的特征需求后，本文确定了研发的面料需具备的主要功能特征——抗菌抑菌、消臭、护肤和保暖。

2.2 原料选择与分析

新型纤维通常具有特殊的功能特性，将其与其他纤维混纺，可赋予混纺织物新的功能[2]。纤维原料的选配非常关键，了解和掌握各类功能性纤维的特性，选配合适的纤维，对面料的性能具有至关重要的作用。本文基于前期对多种功能性服用纤维所进行的研究，筛选出4种功能性服用纤维，制备解决老年人群体味问题的功能性针织面料。

2.2.1 吸湿发热腈纶

所研发的功能性针织面料主要用于制作贴身衣物，因此，其除了需具备一定的功能外，还需具有良好的保暖性能和柔软性。目前，市场上主流的保暖面料主要有两种：一种是传统的保暖面料，其主要是依靠增加织物厚度、紧密程度，以及添加含静止空气的保暖层或隔热效果好、导热能力小的隔热层等方式，达到面料的保暖效果的，但缺点是面料厚重，制成的服装臃肿；另一种是选用发热纤维材料制备的保暖面料，其能主动产生热量，且发热均匀、升温速率快，故面料通常较轻薄且保暖效果好。人体每时每刻都散发出轻微的湿气，吸湿发热腈纶可吸收人体皮肤呼吸产生的湿气，并通过化学反应转化为热能，从而实现发热的功能。由吸湿发热腈纶织制的针织面料柔软舒适、抗起球性好，适用于制作贴身的衣物。因此，本文选择吸湿发热腈纶作为其中一种纤维原料，以增加研发面料的保暖性。

2.2.2 珍珠纤维

珍珠纤维是在黏胶纤维的纺丝阶段，将纳米级珍珠粉添加至纺丝液中，使纤维内部和表面均匀分布有一定量的纳米珍珠微粒。因珍珠含有多种人体所需的氨基酸和微量元素，故珍珠纤维纺织品具有护肤、抗紫外线、发射远红外线的功效[3]。

珍珠纤维在常温下发射的远红外波长能够完全与人体皮肤反射的波长相匹配。因此，珍珠纤维在吸收人体热量后，能够辐射出人体易于吸收的远红外线。这种远红外线作用于人体，其能量被人体细胞吸收后，导致皮肤表层产生热效应，并由于分子的共振作用，引起皮肤深处组织的自发热。这种自发热作用能够激活细胞的活性，改善人体血液微循环，进而提高机体细胞免疫力和体液免疫力，起到保健作用[4]。在纤维原料中混入一定比例的珍珠纤维，有利于增加人体本身热量的产生，减少人体热量的散发，从而增强面料的保暖性，同时赋予面料一定的保健作用。

护肤性能是珍珠纤维的一项显著特性。珍珠纤维中的珍珠粉由天然珍珠经物理方法加工而成，因此珍珠纤维中不含有害化学物质，与人体肌肤具有天然的亲和性[5]。珍珠纤维中的珍珠微粒被皮肤吸收后，可以提升人体肌肤中超氧化物歧化酶(SOD)的活性，使人体皮肤白皙，不易衰老起皱[6]。测试表明，珍珠纤维含有十几种氨基酸和多种微量元素，氨基酸在护肤方面有着显著的效果，多种微量元素可透过表皮细胞的间隙和腺体被真皮吸收，从而改善肌肤的营养及循环、调节皮肤酸碱度并增强皮肤细胞的弹性[7]。长期使用珍珠纤维制成的纺织品，能够在一定程度上激发人体细胞活性，扩张血管，加快血液流动速度，使皮肤红润。对老年人群而言，提高皮肤的活性可在一定程度上减少皮肤问题，从而减少体味的产生。

珍珠纤维作为一种重要的纺织原料，符合为解决老年人群体味问题而研发的面料的功能性需求。此外，珍珠纤维针织物还具有较好的透气、透湿性和湿传递特性，并且拉伸性能良好，柔软舒适，适合制作老年人的贴身衣服。为此，本文将在原料选配中加入一定量的珍珠纤维。

2.2.3 甲壳素纤维

甲壳素又称甲壳质、壳素糖、蟹壳素，其主要成分是几丁聚糖[8]。甲壳素纤维提取自虾、蟹及昆虫的外壳，经黏胶纺丝工艺制备而成。甲壳素纤维除保留了黏胶纤维的特性外，还具有生物相容性好、可降解、广谱抑菌、防霉消臭及一定的吸附特性。为使研发的面料具有一定的抗菌性，本文选择甲壳素纤维作为其中一种纤维原料。

2.2.4 氨纶

氨纶为一种弹性纤维，具有高断裂伸长率(>400%)、高延伸性率(500%～700%)、低弹性模量和高弹性回复率的特性。用氨纶与其他纤维交织制成的针织物，既保留了针织物原有的吸湿透气、手感柔软等特性，又具有一定的弹性和回复性，满足人们对服装穿着舒适、贴身及保形性的要求。因而，氨纶被广泛用于内衣面料的制作[9]。本文的功能性针织面料研发中，将加入一定量的氨纶。

3 面料研发与性能测试分析

3.1 面料研发

将吸湿发热腈纶、珍珠纤维和甲壳素纤维按m(吸湿发热腈纶)∶m(珍珠纤维)∶m(甲壳素纤维)=50∶30∶20混合后，经赛络紧密纺纺纱工艺，制成线密度为15.8 tex的混纺纱。再选用机号为28的圆纬机，将所得混纺纱与3.3 tex的氨纶交织，制成单面功能性针织面料。功能性针织面料的基本结构参数如表1所示。

表1 面料的基本结构参数

3.2 面料的性能测试分析

分别测试所得功能性针织面料的抑菌性能、消臭性能和远红外发射率。

参照AATCC 147-2004《纺织品的抗菌性：平行划线法》，选用金黄色葡萄球菌[ATCC 6538(革兰阳性菌)]为试验菌种，委托纺织工业南方科技测试中心测试面料的抑菌性能。将金黄色葡萄球菌在37 ℃环境下培养18～24 h，测试面料的抑菌性能，结果如表2所示。由表2可知，本文研发的功能性针织面料具有良好的抑菌性能。

表2 面料的抑菌性能检测结果

参照日本纤维评价技术协议会功能性标志(SEK标志)的纤维制品认证基准21，委托国家毛纺产品监督检测中心(上海)，按照气体检测管法和气相色谱法检验方法测试面料的消臭性能。面料的消臭率测试与计算结果如表3所示。由表3可知，所研发的面料对氨气、醋酸和异戊酸的消臭率均达99%及以上，表明面料的消臭性能优异。

表3 面料的消臭率测试结果

参照GB/T 30127—2013《纺织品远红外性能的检测和评价》，委托国家毛纺产品监督检测中心(上海)，采用IR-2型双波段发射率测量仪测试面料的远红外辐射强度，以及面料远红外辐射前后的表面温度，根据式(1)计算面料的远红外发射率。

η=I/I0

(1)

式中：η——面料的远红外发射率；

I0——标准黑体板远红外辐射强度，W/m2；

I——面料的远红外辐射强度，W/m2。

根据式(2)计算面料的远红外辐射温升。

ΔT=T-T0

(2)

式中：ΔT——面料经远红外辐射30 s的温升，℃；

T0——面料初始表面温度，℃；

T——面料经远红外辐射30 s的表面温度，℃。

面料的远红外辐射率与远红外辐射温升测试结果如表4所示。由表4可知，研发的面料在8～14 μm光谱区的法向发射率为0.903，高于技术要求的0.780，表明面料具有远红外保健功能。结合表1可知，本文所研发的面料不仅轻薄，而且具备一定的远红外辐射升温效果，其保暖性较好。

表4 面料的远红外发射率与远红外辐射温升测试结果

综上可知，本文研发的功能性针织面料具有较强的抗菌性能，能抑制皮肤表面细菌的繁殖，减少异味的产生；同时面料具有优良的远红外辐射功能，可促进人体皮下毛细血管扩张，增强体表微循环，延缓皮肤衰老。此外，面料组成中的珍珠纤维含有多种氨基酸和微量元素，长期与皮肤接触后，能够被人体吸收，起到护肤保健作用，有利于人体健康。

4 结语

随着纺织新技术的发展，功能性纺织品层出不穷，具有保健功能的纺织品也备受消费者的青睐。内衣面料直接接触人体肌肤，其功能与风格更易为消费者实际感受。本文为解决老年人群体味问题，针对性地研究开发出一种功能性针织面料：将吸湿发热腈纶、珍珠纤维与甲壳素纤维按一定的质量比混配并制成混纺纱，再与氨纶交织，制得具有较好的保暖与抑菌、消臭功能的针织面料。采用这种面料制作老年人的衣物，尤其是内衣，能够起到抑菌、除臭功能，可有效抑制老年人的体味，同时具有良好的护肤保温功能。除制作老年人穿用的内衣外，抗菌护肤和消除体味的功能性针织面料还可用于制作婴幼儿及青少年内衣产品，以及用在袜品、家居用品等领域，具有广阔的应用领域和市场前景。