吸濕排汗織物之技術發展現況及市場趨勢 工研院化工所 田錦衡、何佳臻 中華民國紡織業外銷拓展會專員 陳進來 一. 前言 吸濕排汗顧名思義就是使不親水的織物同時具有吸水性和快乾性，一般而言，無論是天然纖維或是合成纖維都很難兼具這兩種性質，但是吸濕排汗加工技術可以做到這一點。因此，對於幾乎完全不吸水的聚酯纖維而言，吸濕排汗加工技術又賦予它新的生命。 目前市面上的吸濕排汗織物有異形斷面纖維、中空微多孔纖維、多層織物、親水劑塗佈及纖維表面改質等技術。本文將就吸濕排汗織物之原理及目前國外著名商品和國內工研院化工所在吸濕排汗織物之技術發展現況做一說明。 二、吸濕排汗織物之原理 如圖1所示，水份透過織物的過程是利用直接透過作用及吸濕、移動、放濕等作用進行。直接透過作用與織物之組織、厚度及經緯密有關，不管何種纖維素材，單位碼重及經緯密愈大水份愈難透過。吸濕、移動、放濕等作用則與纖維本身之性質有關，親水性纖維如：棉、羊毛由於具有親水性基團，所以吸濕性佳，但水份之移動、放濕性差。合成纖維如：聚酯纖維由於不具親水基，所以吸濕性差，但水份之移動、放濕性佳。吸濕排汗加工即是透過織物結構設計或纖維改質等方式，改變織物對水分之吸濕、移動、放濕等性質。
三、吸濕排汗織物評估方法 吸濕排汗織物的評估方法目前並無一公定的標準，通常要表示一吸濕排汗織物的性能，必須要有代表吸濕性和排汗性的數據，吸濕性表示織物吸水的能力，可用水滴擴散時間和水滴擴散面積表示，排汗性表示織物乾燥的能力，可用水份乾燥損失率表示，目前工研院化工所之水份乾燥損失率、水滴擴散時間和水滴擴散面積之測試方法如下： 水分乾燥損失率： 織物吸收汗水後之乾燥比率，乾燥損失率愈大，水份排除效果愈佳，測試方法如圖2：於溫度23℃，濕度65%RH下，將0.03克之水滴於6×6公分之織物上，每隔1.5分鐘自動記錄重量之變化。 Wo ：水滴重 W%：t時間後之水份乾燥損失率 Wt ：t時間後之水滴重 水份乾燥損失率(W%) = (Wo－t) / Wo ×100% 水滴擴散時間： 當水滴在織物上完全滲入織物內時的時間，此時間愈短表示織物之吸水性愈好，測試方法如圖3：將0.2ml之水滴於織物上並開始計時，當螢光幕上顯示出水滴已完全滲入織物時之時間稱為水滴擴散時間。
水滴擴散面積： 將0.2ml之水滴在織物上，當水滴完全滲入織物時之面積稱為水滴擴散面積，此面積愈大表示織物之吸水性愈好，測試方法與水滴擴散時間相同。 四、吸濕排汗織物之技術發展現況
五、吸濕排汗織物市場分析 吸濕排汗纖維由於具有涼爽舒適的穿著感，普遍應用於運動休閒服上，根據Dornbirn國際會議報導：1997年美國運動休閒產品市場銷售額高達920億馬克，歐洲為580億馬克，日本則為200億馬克，其他地區亦有200億馬克的市場消費量，上列各市場中，紡織品佔全部總額42%，到公元2010年時，外出休閒服將引導運動休閒產品市場達30%的成長率，如此龐大的商機且極具開發價值之產品，實在非常值得國內紡織業者積極投入開發和生產。 在迎合市場需求、節省成本、提高產品競爭力三大因素為考量下，紡織業者紛紛結合上、中、下游廠商開發功能健康性、功能性、高科技紡織品，例如：吸濕排汗纖維即由上游化纖廠中興、南亞、新光、東雲、台化、華隆及遠東等廠負責聚合紡絲，由宏遠、佳和、大宇、台富、昶和、宏和、儒鴻、裕源、金緯、重億等梭、針織業者，配合下游染整及成衣廠，製造一系列運動、休閒及內衣產品，以展現「經濟性」、「舒適性」、「功能性」之產品特色，創造紡織產品最高附加價值。另一方面，由於吸濕排汗纖維屬於高科技紡織品領域範疇內，根據英國David Rigby顧問公司研究發現：1995至2005年，全球高科技紡織品市場將由目前的500億美元向上攀升，每年成長約3.8％達720億美元，其中亞洲市場將由1995年之159億美元成長至259億美元。吸濕排汗纖維的發展日新月異，特殊功能性紡織品不斷被開發出來，由於其功能優異且價格具競爭力，除衣著用途外，已廣泛應用於工業、交通、防護、衛生醫療及農業等用途，市場不斷擴張，高科技吸濕排汗紡織品勢將成為公元2000年之紡織品市場主流。 六、吸濕排汗織物未來的發展趨勢 未來衣著用織物將朝向舒適、健康的方向發展，吸濕排汗織物即是其中最重要的項目之一，吸濕排汗織物目前在國內尚在發展中，預期未來將會有很大的成長。未來吸濕排汗織物除了用在運動服、休閒服之外，將朝多用途發展如內衣褲、襯衫、洋裝、軍用品、醫療、傢俱、鞋材...等。吸濕排汗織物必須結合纖維之選擇、織物之設計及表面處理技術才能發揮最大之效果。 |
吸濕排汗織物目前在市面上的商品種類繁多如表1，有異形斷面纖維、中空微多孔纖維、多層織物、親水劑處理和纖維表面改質。異形斷面纖維又有三葉、六葉、八葉、十字、三角、中空...等各種斷面纖維，依產品所要求的性能而有所不同。中空微多孔纖維則是利用纖維表面之微細孔洞吸收自人體皮膚所排出之汗液，再透過纖維的中空部分，並利用汗液本身之熱而氣化成氣相，再從外側纖維表面之微細孔洞蒸發如圖4。多層織物則是利用織物設計將親水性的天然纖維如棉或羊毛與疏水性的合成纖維如聚酯或聚丙烯纖維織成雙層或三層織物(如圖5)，其原理是利用天然纖維吸水性強的特性將汗液吸到織物之表面，而靠近皮膚側則是利用疏水性纖維的不吸水特性使皮膚感覺乾爽。親水劑處理則是將吸水性柔軟劑以後處理(浸漬或壓吸)的方式附著在纖維上，此種方法有成本低、製程簡單的優點，但耐洗滌性差則是其缺點。
纖維表面改質是利用化學藥劑處理或接枝的方法使纖維表面的化學結構改變，並賦予親水性官能基(如圖6)，目前國內工研院化工所之吸濕排汗技術即是屬於纖維表面改質。此技術的關鍵在於親水基種類的選擇及親水基數量的控制，此種方法有耐洗滌性佳、製程簡單的優點。圖7-9為工研院化工所之吸濕排汗表面改質結果，所用之布種為PET/Lycra針織布。圖7為水滴擴散時間，未加工布之擴散時間大於15分鐘，加工後擴散時間為12.04秒，經5次水洗後為5.14秒。圖8為水滴擴散面積，未加工布之擴散面積為0，加工後擴散面積為687平方毫米，經5次水洗後為722平方毫米，此結果表示表面改質技術可有效增加織物之吸濕性且耐洗滌性極佳。圖9為水份乾燥損失率測試結果，未加工布12分鐘後之水份乾燥損失率為5%，加工後增加為20%，經5次水洗後仍有20%，此結果表示表面改質技術可有效增加織物之乾燥速率且耐洗滌性極佳。
