莱赛尔面料的舒适性评价分析

张慧丹 余 琴

（1.江苏大生集团有限公司，江苏南通，226002；2.安徽职业技术学院，安徽合肥，230011）

第七次全国人口普查数据显示，我国0 岁至14 岁人口约为25 338 万人，占总人口比重的17.95%，与2010 年相比所占总人口比重上升了1.35 个百分点。我国少年儿童占总人口比重回升，儿童服装消费将成为推动我国纺织产业发展的重要动力之一。然而相对于一些发达国家，我国童装行业起步较晚，缺乏专业、系统的儿童服装相关研究，在童装设计、面料选择等方面缺乏科学性指导［1］。

不同于成年人，儿童皮肤更加细腻敏感，且新陈代谢旺盛，好动易出汗，因此童装面料对舒适性特别是接触舒适性和热湿舒适性的要求较高，传统的涤纶、棉纤维已经不能满足要求。莱赛尔纤维绿色环保，不但具有天然纤维的吸湿透气性能，还具有合成纤维的高强度和刚性，由其纺纱编织而成的织物滑爽、透气，在儿童贴身面料应用方面具有优势。然而纤维的性能指标并不能充分反映其面料的舒适性，面料的舒适性需要进行综合测评。

接触舒适性是指人体皮肤接触织物时，表皮层下的触觉神经末梢受到的刺激能被人体所接受。人体皮肤接触织物的瞬间最先产生冷暖感，因此瞬时接触冷暖感是人体对织物的重要主观感受［2］。此外，面料的软硬滑爽程度也在很大程度上影响着整体的着装舒适度。瞬时接触冷暖感可通过KES-F7 THERMO LABO Ⅱ型接触冷暖感测试仪评价，面料的滑爽度一般通过KES-SE 型摩擦感测试仪客观量化。热湿舒适性是指人体自身产生的热量、水分与周围环境中的热量、水分之间达到平衡时，人体所感到的不冷不热、不闷不湿的舒适满意的服装性能。热舒适性物理指标包括保暖率、热传导率、热阻值等，湿舒适性物理指标包括芯吸率、保水率、干燥速率等水分管理性能［3］。

本研究对棉、涤纶、莱赛尔3 种面料进行舒适性评价，测试了瞬时接触冷暖感、接触摩擦感、水分管理性能、保温性等舒适性关键参数，分析莱赛尔面料应用于儿童贴身服装的优势，为客观综合评价其舒适性提供科学依据。

1 试验

1.1 试验材料

3 种面料均为规格相近的单面纬平针织物。其中，棉质面料采用C 14.5 tex 纱，单位面积质量137 g/m2；涤纶面料采用T 11.1 tex DTY 长丝，单位面积质量129 g/m2；莱赛尔面料采用莱赛尔14.5 tex 纱，单位面积质量135 g/m2。

面料经精炼定形烘干，所有测试均在温度（20±2）℃、相对湿度（65±4）%的标准大气环境下进行。其中，对涤纶面料进行常规亲水加工。

1.2 表征与测试

1.2.1 接触舒适性

瞬时接触冷暖感。参照GB/T 35263—2017《纺织品 接触瞬间凉感性能的检测和评价》，采用KES-F7 THERMO LABO Ⅱ型接触冷暖感测试仪对织物瞬时接触冷暖感进行测试。 剪取5 块15 cm×15 cm 的试样，静置2 h。开启设备电源预热，设定热板温度（40±0.1）℃、冷板温度25 ℃，即温差ΔT为15 ℃。当冷板达到25 ℃后，将样品平放于冷板上，当热板温度达到设定温度时快速将热板垂直置于样品表面，记录试样的瞬态最大热流量qmax值，单位为W/cm2。结果取5 次测试数据的平均值。

接触摩擦感。 采用KES-SE 型摩擦感测试仪，测试织物表面的滑爽度。 剪取3 块8 cm×8 cm 的试样，静置2 h。分别测试样品经向和纬向，记录平均动摩擦因数MIU及摩擦因数平均偏差MMD数值，结果取3 次测试平均值。

1.2.2 热湿舒适性

水分管理性能测试垂直芯吸高度、带液率和干燥速率。

垂直芯吸高度。垂直芯吸法可以表现织物吸汗能力及扩散能力，测试参照FZ/T 01071—2008《纺织品 毛细效应试验方法》。采用YG（B）871型毛细管效应仪测定，记录30 min 后水在织物条上的爬升高度，单位mm。

带液率。带液率可以衡量织物的吸水能力，测试时被测织物试样在60 ℃烘箱中放置12 h 后称取质量M0，随后将织物试样在蒸馏水中浸泡3 h，取出后脱水2 min 称取质量M1，最后计算带液率I。其中，I=（M1-M0）/M0×100%。

干燥速率。将测定过带液率的织物试样在37 ℃的烘箱内烘5 min，称取质量M2，计算干燥速率V干燥。 其中，V干燥=（M1-M2）/（M1-M0）×100%。

保温性能的测试。保温率是指标准环境下，无试样时热源的散热量W0和有试样时的散热量W1之差ΔW，与无试样时的散热量W0之比的百分率，即保温率=（W0-W1）/W0×100%。 采用KES-F7 THERMO LABO Ⅱ型接触冷暖感测试仪，结合风洞进行织物的保温性能测试。剪取5块15 cm×15 cm 的试样，静置2 h。随后开启设备电源预热，将热板温度设定为（30±0.1）℃，即热板与室温温差ΔT为10 ℃。随后将样品放置在热板上与空气接触，并以固定风速对样品表面吹风1 min，设备记录散热量W1，计算保温率，结果取5 次测试数据的平均值。

2 结果与讨论

2.1 接触舒适性

2.1.1 瞬时接触冷暖感

试验通过加热板接触样品表面，模拟人体皮肤接触织物的过程。由于存在温差，该接触过程会产生热传递，热传递的峰值即瞬态最大热流量qmax为冷暖感的衡量尺度，数值越大，表明冷感性能越好，数值越小表明暖感性能越好［4］。 棉、涤纶、莱赛尔3 种面料的瞬态最大热流量qmax分别为0.180 W/cm2、0.184 W/cm2及0.237 W/cm2。

可以看出，温差在15 ℃时棉与涤纶两种面料的瞬态最大热流量qmax大致相当，而莱赛尔面料则是两者的1.3 倍左右，导热能力优异，瞬时接触冷感指标更为突出。这是由于莱赛尔纤维核心具有纳米通道，有利于吸收环境中的水分［5］。莱赛尔的独特结构使其吸收和传播水分较快，并且纤维横截面为圆形，水分能均匀地分布在整个纤维横截面内，水分在热传递过程中发挥了导热介质的作用，因而表现出优异的接触冷感效果。

2.1.2 摩擦感

MIU用以表现试样的滑爽度，数值越小，表明织物表面越光滑。MMD用以表现试样的匀整性，数值越小，表明织物表面越平整。各试验样品的经向和纬向摩擦感测试结果见表1。

表1 各试验样品的摩擦感测试结果

从表1 可以看出，莱赛尔面料经向和纬向平均动摩擦因数均较低，表明莱赛尔面料具有更为滑爽的表面特性，且摩擦因数平均偏差结果显示，这种特性在面料上表现得更为均匀稳定。这一方面得益于材料本身，与涤纶相比莱赛尔纤维具有较低的摩擦因数，与棉相比莱赛尔纤维截面更为圆整，纤维纵向表面具有更为光滑的结构，故而面料具有更滑爽的特点。另外，与棉相比，莱赛尔的聚合度与结晶度较低，晶型结构为纤维素Ⅱ型结构，这赋予了其更好的柔性。此外，莱赛尔纤维具有较高的取向度，使其具有较好的质地垂顺性［6］。莱赛尔面料以上出众的特性表明其更适合儿童贴身穿着。

2.2 热湿舒适性

2.2.1 水分管理性能

对于服用纺织品而言，水分管理性能已经成为判定穿着舒适性的基本指标之一。具有良好水分传输性能的纤维或面料，可通过纤维对水分的吸附将汗液从皮肤表面迅速剥离［7］。如果在热环境中，皮肤表面汗液不能及时通过织物吸收、传递，皮肤表面的相对湿度会有上升趋势，这种相对湿度的增加阻碍了汗液的蒸发，继而使人体感到闷热黏腻［8］。因此，研究纺织品内水分管理性能显得尤为重要。3 种面料的水分管理性能测试结果见表2。

表2 各试验样品的水分管理性能测试结果

由于对涤纶面料进行了常规亲水性整理，所以在30 min 内涤纶面料的垂直芯吸高度最大，这里不做过多讨论。值得注意的是，莱赛尔试样的垂直芯吸高度远高于棉试样。这是由于莱赛尔纤维具有独特的原纤化特性［9］，主要表现为湿态下纤维可以沿纵向微细纤维之间形成亚微观通道。这种结构特征使其吸收和传播水分很快，并且水分能均匀地分布在整个纤维横截面内［10］，因此其带液率也是最高的。

此外，莱赛尔试样的干燥速率最慢，这是由于莱赛尔纤维大分子上富含大量的亲水性基团，其容易与水分子以氢键的形式结合［11］。同时，纤维成形时会形成些许孔隙缺陷，便于大量的水分子进入莱赛尔纤维的无定形区，从而导致纤维中无定形区的大分子间距增大，使纤维吸湿膨胀，最终导致纤维间的毛细芯吸管道变小，织物内部的孔隙减小，面料导湿能力降低，干燥速率变慢。

2.2.2 保温性能

热源台在无试样时的散热量W0为1.14 W。测试的热源台覆盖棉、涤纶、莱赛尔3 种面料的散热量W1依次为0.943 W、0.996 W 和0.915 W，计算3 种面料的保温率依次为17.28%、12.63%和19.73%。在“人体-服装-环境”系统中，当人体表面温度高于周边环境温度时会发生热传递，热量由人体皮肤通过服装传递到织物外表面。在服装的外表面，通过对流与辐射两种方式与周围环境进行热量交换。由保温率数据可见，在温差ΔT为10 ℃的状态下，莱赛尔试样的保温率最高。这是由于纤维的特性直接影响织物内表面的温度，莱赛尔试样为亲水性纤维织物，在其内表面水汽压力集聚较慢，且莱赛尔纤维锁水能力强，水分难以通过蒸发带走热量［12］，因此在标准大气环境下试样保温率较好。结合水分管理性能数据可知，莱赛尔纤维是快速吸收、慢速干燥型材料，吸湿性能优异，导湿排汗能力较差，保温性能较好，因此可适用于低温且空气对流少的环境。

3 结论

通过测试棉、涤纶、莱赛尔3 种单面纬平针面料的相关性能，得出以下结论：莱赛尔试样的瞬态最大热流量qmax最大，面料具有优异的接触冷感；莱赛尔试样的各向滑爽感都优于棉和涤纶试样，垂顺亲肤，适合儿童贴身穿着；莱赛尔试样的吸水锁水能力优异，放湿能力稍弱，干燥速率较慢，属于快速吸收、慢速干燥型的纤维材料；莱赛尔试样的保温率最高，热量散失最少。综上所述，莱赛尔面料对于儿童而言，适用于高温低湿或低温且空气对流少的环境下贴身穿着，在上述环境下接触舒适性和热湿舒适性更具优势。