北京纺织 第25卷 第5期・63・
户外运动服装的健康功能
吴 新
(湖南省轻工纺织设计院 长沙 410002)
中图分类号:TS101192+311 文献标识码:E 文章编号:1002-3348(2004) 05-0063-02
户外运动服装与居家服装虽无本质区别, 但由于户外和运动这两个特性, 对服装的要求也相对较为严格和苛刻:户外运动发热量大、汗液蒸发多, 要求服装散热和透气性能良好; 在野外难免遇到风雨雪雾, 服装要有一定的防水性能; 户外运动希望尽量减轻负重、服装要尽量轻便; 野外风大, 高山寒冷, 防风保暖性能要求高; 穿林, , 的, 甚至很多指标是相互抵触的。户外运动服装对材料的苛刻要求使得任何一种单一的天然或化学纤维都无法达到这些要求, 只能通过多种纤维的复合以及多途径化学整理来尽量实现这些功能。
从户外运动角度看服装的健康功能, 主要有三个方面:
(1) 服装调节小气候的作用, 有:吸湿性、吸水性、保湿性、通气性、含气性、热传导性、抗辐射性、防水性等。
(2) 服装保护身体的作用, 有:防污性、耐洗涤性、柔软性、带电性、防菌性、防霉性、防虫性、耐光性、耐气候性、耐化学药品性、耐热性、弹性等。
(3) 服装适应身体活动的作用, 有:重量、伸缩性、刚度与变形的回复等。
理想状态下, 户外运动服装应该由内向外分为排汗层、保温层和防水层, 即从内到外的三层, 通常称为内层服装、保暖层服装和外套层服装。并非在所有的场合都必须穿着这三层服装, 但这三层服装互相组合或单独使用足以应付各种复杂的环境。服装的三个作用在这三层中均得到不同程度的需求体现。
排汗层是指内衣部分。主要的作用是把运动时
身体产生的汗水迅速吸收, 尽量排向外层并尽快挥发, 使身体尽量保持干爽, 此时, 材料的吸湿、透气性和毛细管效应显得最为重要。一般的棉质内衣较为柔软、温和、穿着舒适, 后, , 浑身被, 。如, 有很好的毛细网
、排水性和透气性, 是做内衣和袜子的理想材料。有些外套也用Coolmax 做网状内衬。
在织物结构上也可以尽量做到吸湿排汗, 比如采用双层组织结构, 贴身的内层用疏水纤维Cool 2max 和L YCRA , 而外层用亲水性纤维Tencel (天丝, Lyocell ) 或棉, 这样汗液就能依靠毛细管作用, 从皮肤上转移到内层纤维上, 再由于外层亲水性纤维与水分子的结合力强于内层疏水性纤维, 水分子又再次从织物的内层转移到外层, 最后散发到大气中去。
有一种称为“低结露”的特殊透湿性整理工艺, 它采用聚氨基甲酸酯(PU ) 与亲水性的纳米陶瓷粉末对织物进行涂层整理, 在身体大量蒸发汗液时可以吸收过多的汗水蒸气, 从而避免了衣服内部水蒸气超过饱和蒸汽压而转化为水滴的现象。此外还有某公司开发的Thermastat 和Omni ΟDry 等等, 它们都具有既排汗又保暖的特点。根据有关材料介绍, Omni Ο
Dry 的吸水性能是一般棉布的3倍, 挥发速度是一般棉布的2倍。
保温层服装包括羽绒、化纤棉类服装, 这些服装一般在冬季或比较寒冷的地区才使用。羽绒目前仍是被公认为最好的保温层材料, 好处是轻、快干并且保暖性好, 压缩后体积小。保暖性是与织物厚度密切相关的, 但户外运动不允许服装过于厚重, 因此既要保暖又要轻便才符合户外运动服装的特殊
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要求。最常见的方法是在涤纶等合成纤维纺丝液中加入含氧化铬、氧化镁、氧化锆等特殊陶瓷粉末, 特别是纳米级的微细陶瓷粉末, 它能够吸收太阳光等可见光并将其转化为热能, 还可反射人体自身发射出的远红外线, 因此具有优异的保温、蓄热性能。当然也可以把远红外陶瓷粉、粘合剂和交联剂配制成整理剂, 对织成的织物进行涂层处理, 再经干燥和焙烘处理, 使纳米陶瓷粉附着于织物表面和
μm 纱线之间。这种整理剂发射出的波长为8～14的远红外线, 还具有抑菌、防臭、促进血液循环等保健功能。再则根据仿生学原理, 参考北极熊毛的结构, 把涤纶纤维内部做成多孔空心状, 使纤维内包含大量不流通空气, 外部做成螺旋卷曲状以保持蓬松性, 都能在保证质地轻盈的前提下, 起到良好的保温作用。此类代表性纤维有Thermolite Base 。当然, 把衣服甚至织物都做成双层乃至三层, 使不流通空气层增多, 国公司推出的, , 不掉绒, 品, 而且伸缩性也不错。
, 这层服装的重量、柔软性能和伸缩性要有利于身体活动自如的需要。拉伸弹性、防水透气性和高强耐穿显得尤为重要。它是户外运动服装中最重要也是最经典的部分。户外运动经常行走穿梭在泥泞潮湿的山野林间, 衣服擦脏是难免的事, 这就要求服装外表要尽量不容易被污渍所沾污, 而一旦被沾污之后又要易于洗涤去除。
所谓防水透气材料是指在布料的内层涂有一层胶质, 其上有许多直径位于水分子和水蒸气分子直径之间的小孔可以排出水蒸气而雨水却无法透入。防水透湿服装利用了水的表面张力特性, 在织物上
涂布一层PTFE (与“耐腐蚀纤维之王”的聚四氟乙烯PTFE 的化学成分相同而物理结构不同) 的增强织物表面张力的化学涂层, 使水珠尽量收紧而不能散开, 浸润织物表面, 从而无法透过织物组织上的孔隙。同时这种涂层又是多孔性的, 单分子状态的水蒸气可以顺利透过纤维间的毛细管孔道散发到织物表面。很好地解决了防水性和透气性这一对矛盾。
采用含氟类有机整理剂对织物进行涂层处理, 整理剂通过交联剂在织物表面定向吸附, 改变了纤维的表面性能, 大幅度提高了织物的表面张力, 使油污和其他污渍难以渗透到织物内部去, 轻微的污渍用湿布揩擦即可除去, 较重的污渍也易于清洗。而防污整理不仅能够防止油污的污染, 还同时具有防水透湿的性能, 一般被称为“三防整理”(拒水、拒油、防污) , 属于比较实用有效的高级化学整理手段, 常用在服装外层和背包、鞋子、帐篷的面料整理上。
防风雨服装在设计上有许多独到之处,
比如在这些服装肩部或肘部易磨的部位上防磨的牛津尼龙布, 在衣服的缝合处还压上一层胶, 防止雨水浸入, 一般采用斜型口袋带防雨翻盖在衣服的袖子, , 还有, 户外运动服装代表着当今纺织科学发展的最新前沿技术, 这也是一件看似普通的登山服, 动辄几百上千甚至几千元的一个重要原因———当然这也不排除品牌价值和功能款式等因素。但是一套集防风、透气、防潮、保暖、防辐射等诸性能为一体的专业户外运动服装, 对于一个户外登山者来说, 则是非常必要的生命保障。户外服装在价格上要高于一般的运动服, 但其功能或耐用性大都超过人们的期望值。不过, 由于户外运动的多样性、复杂性和不可预见性, 对服装的功能因环境和运动方式的不同, 可能会有很多截然不同的要求。因此, 就目前的科学技术来说, 户外运动服装的总体性能还是难以做到面面俱到, 尽善尽美。当然, 材料并不代表制成品, 纺织品也不等于服装, 其实, 即使采用了相同的材料, 不同的生产厂商也会因为总体设计、制作工艺、测试条件和技术保障的不同而使最终成品质量差异很大, 这一点应该引起户外运动消费者的高度注意。目前喜爱旅行、登山和攀岩等各类户外运动的人越来越多, 服装性能成为大家的自然需求。高性能服装能提供更多的健康服用性能来刺激户外运动者的消费, 目前国内市场上已有一些高质量的户外服装生产出售, 对于初入门的户外爱好者来说, 这将是一个不错的选择。
科学技术是第一生产力