針對老年人群的抗菌護膚和消除體味功能性針織面料的研發(fā)*

朱達輝 呂雙勇 羅 森

1.東華大學服裝與藝術設計學院，上海 2000512.上海銀發(fā)無憂科技發(fā)展有限公司，上海 201103

隨著科技的發(fā)展與人們生活水平的提升，消費者在購買服裝時對其功能性也提出了更多訴求。目前，各類市售面料中，針織面料因具有良好的保暖性和伸縮性等特點，在面料市場中占比逐漸提高。且隨著面料織造技術的不斷創(chuàng)新，功能性針織面料在市場中占據(jù)著越來越重要的地位，功能性針織面料的發(fā)展也由單一功能向多功能方向發(fā)展。功能性材料可直接賦予面料一定的功能，如天然纖維材料大多具有良好的服用性能，吸濕、柔軟、舒適，部分纖維材料還具有抗菌抑菌、防紫外線等功效，而化學纖維多具有挺括、快干等功效，這些都是纖維材料本身具有的屬性。目前，針織面料的功能化是指在纖維材料本身具有的屬性基礎上，根據(jù)消費個體和穿著環(huán)境等因素，針對性地添加新的功能[1]。

1 面料研發(fā)的應用人群選擇與功能需求分析

1.1 面料研發(fā)的應用人群選擇

受COVID-19疫情肆虐全球的影響，消費者的健康與保健意識普遍增強，具有抑菌保健功能的面料受到消費者的推崇，成為當前面料市場的趨勢之一?，F(xiàn)今，中國的人口日趨老齡化，滿足老齡族需求，提高老年人生活質量，對整個社會的安定、團結與發(fā)展具有重要意義?；诖?，研發(fā)針對老年群體的功能性面料，解決老年人的特殊需求，將是一個新的研究點，同時也滿足針織產品不斷細分的市場需求。

1.2 應用人群功能需求分析

老年人是一個特殊的社會群體。隨著年齡的增長，人體的新陳代謝率下降，體表會產生特殊氣味，影響老年人的生活質量。老年人體味產生的原因有很多，準確地定位體味產生的原因，才能“對癥下藥”，遏制體味產生。老年人體味的產生主要有下述幾方面原因：一是人體氣味中含有一種被稱為2-壬烯醛的物質，它的分泌量隨著人體的衰老而逐漸增加，2-壬烯醛大量堆積，直接導致老年人體味的產生；二是老年人皮膚的新陳代謝較緩慢，皮膚表面沉積了大量的角質，進而引發(fā)異味；三是老年人消化系統(tǒng)的功能退化或病變，易造成營養(yǎng)物質消化不完全，進而引起異味；四是老年人因身體機能差，很容易患上一些慢性疾病，如與皮膚有關的皮炎、濕疹、潰瘍、毒瘡等，從而出現(xiàn)異味。

由老年人體味產生的原因分析不難看出，要抑制老年人體味的產生，保持皮膚表面清潔是關鍵。此外，若老年人貼身穿著的衣物透氣性好且可抑制皮膚滋生細菌，則其也能在一定程度上減少老年人體味的產生。為此，本文針對這一情況，嘗試研究開發(fā)一種不同纖維配比的針織用紗，并制備具有抗菌護膚和消除體味功能的緯編針織面料。

2 面料研發(fā)的功能設計與原料篩選

2.1 功能設計

針對老年人群的體味問題，在分析老年人群的特征需求后，本文確定了研發(fā)的面料需具備的主要功能特征——抗菌抑菌、消臭、護膚和保暖。

2.2 原料選擇與分析

新型纖維通常具有特殊的功能特性，將其與其他纖維混紡，可賦予混紡織物新的功能[2]。纖維原料的選配非常關鍵，了解和掌握各類功能性纖維的特性，選配合適的纖維，對面料的性能具有至關重要的作用。本文基于前期對多種功能性服用纖維所進行的研究，篩選出4種功能性服用纖維，制備解決老年人群體味問題的功能性針織面料。

2.2.1 吸濕發(fā)熱腈綸

所研發(fā)的功能性針織面料主要用于制作貼身衣物，因此，其除了需具備一定的功能外，還需具有良好的保暖性能和柔軟性。目前，市場上主流的保暖面料主要有兩種：一種是傳統(tǒng)的保暖面料，其主要是依靠增加織物厚度、緊密程度，以及添加含靜止空氣的保暖層或隔熱效果好、導熱能力小的隔熱層等方式，達到面料的保暖效果的，但缺點是面料厚重，制成的服裝臃腫；另一種是選用發(fā)熱纖維材料制備的保暖面料，其能主動產生熱量，且發(fā)熱均勻、升溫速率快，故面料通常較輕薄且保暖效果好。人體每時每刻都散發(fā)出輕微的濕氣，吸濕發(fā)熱腈綸可吸收人體皮膚呼吸產生的濕氣，并通過化學反應轉化為熱能，從而實現(xiàn)發(fā)熱的功能。由吸濕發(fā)熱腈綸織制的針織面料柔軟舒適、抗起球性好，適用于制作貼身的衣物。因此，本文選擇吸濕發(fā)熱腈綸作為其中一種纖維原料，以增加研發(fā)面料的保暖性。

2.2.2 珍珠纖維

珍珠纖維是在黏膠纖維的紡絲階段，將納米級珍珠粉添加至紡絲液中，使纖維內部和表面均勻分布有一定量的納米珍珠微粒。因珍珠含有多種人體所需的氨基酸和微量元素，故珍珠纖維紡織品具有護膚、抗紫外線、發(fā)射遠紅外線的功效[3]。

珍珠纖維在常溫下發(fā)射的遠紅外波長能夠完全與人體皮膚反射的波長相匹配。因此，珍珠纖維在吸收人體熱量后，能夠輻射出人體易于吸收的遠紅外線。這種遠紅外線作用于人體，其能量被人體細胞吸收后，導致皮膚表層產生熱效應，并由于分子的共振作用，引起皮膚深處組織的自發(fā)熱。這種自發(fā)熱作用能夠激活細胞的活性，改善人體血液微循環(huán)，進而提高機體細胞免疫力和體液免疫力，起到保健作用[4]。在纖維原料中混入一定比例的珍珠纖維，有利于增加人體本身熱量的產生，減少人體熱量的散發(fā)，從而增強面料的保暖性，同時賦予面料一定的保健作用。

護膚性能是珍珠纖維的一項顯著特性。珍珠纖維中的珍珠粉由天然珍珠經物理方法加工而成，因此珍珠纖維中不含有害化學物質，與人體肌膚具有天然的親和性[5]。珍珠纖維中的珍珠微粒被皮膚吸收后，可以提升人體肌膚中超氧化物歧化酶(SOD)的活性，使人體皮膚白皙，不易衰老起皺[6]。測試表明，珍珠纖維含有十幾種氨基酸和多種微量元素，氨基酸在護膚方面有著顯著的效果，多種微量元素可透過表皮細胞的間隙和腺體被真皮吸收，從而改善肌膚的營養(yǎng)及循環(huán)、調節(jié)皮膚酸堿度并增強皮膚細胞的彈性[7]。長期使用珍珠纖維制成的紡織品，能夠在一定程度上激發(fā)人體細胞活性，擴張血管，加快血液流動速度，使皮膚紅潤。對老年人群而言，提高皮膚的活性可在一定程度上減少皮膚問題，從而減少體味的產生。

珍珠纖維作為一種重要的紡織原料，符合為解決老年人群體味問題而研發(fā)的面料的功能性需求。此外，珍珠纖維針織物還具有較好的透氣、透濕性和濕傳遞特性，并且拉伸性能良好，柔軟舒適，適合制作老年人的貼身衣服。為此，本文將在原料選配中加入一定量的珍珠纖維。

2.2.3 甲殼素纖維

甲殼素又稱甲殼質、殼素糖、蟹殼素，其主要成分是幾丁聚糖[8]。甲殼素纖維提取自蝦、蟹及昆蟲的外殼，經黏膠紡絲工藝制備而成。甲殼素纖維除保留了黏膠纖維的特性外，還具有生物相容性好、可降解、廣譜抑菌、防霉消臭及一定的吸附特性。為使研發(fā)的面料具有一定的抗菌性，本文選擇甲殼素纖維作為其中一種纖維原料。

2.2.4 氨綸

氨綸為一種彈性纖維，具有高斷裂伸長率(>400%)、高延伸性率(500%～700%)、低彈性模量和高彈性回復率的特性。用氨綸與其他纖維交織制成的針織物，既保留了針織物原有的吸濕透氣、手感柔軟等特性，又具有一定的彈性和回復性，滿足人們對服裝穿著舒適、貼身及保形性的要求。因而，氨綸被廣泛用于內衣面料的制作[9]。本文的功能性針織面料研發(fā)中，將加入一定量的氨綸。

3 面料研發(fā)與性能測試分析

3.1 面料研發(fā)

將吸濕發(fā)熱腈綸、珍珠纖維和甲殼素纖維按m(吸濕發(fā)熱腈綸)∶m(珍珠纖維)∶m(甲殼素纖維)=50∶30∶20混合后，經賽絡緊密紡紡紗工藝，制成線密度為15.8 tex的混紡紗。再選用機號為28的圓緯機，將所得混紡紗與3.3 tex的氨綸交織，制成單面功能性針織面料。功能性針織面料的基本結構參數(shù)如表1所示。

表1 面料的基本結構參數(shù)

3.2 面料的性能測試分析

分別測試所得功能性針織面料的抑菌性能、消臭性能和遠紅外發(fā)射率。

參照AATCC 147-2004《紡織品的抗菌性：平行劃線法》，選用金黃色葡萄球菌[ATCC 6538(革蘭陽性菌)]為試驗菌種，委托紡織工業(yè)南方科技測試中心測試面料的抑菌性能。將金黃色葡萄球菌在37 ℃環(huán)境下培養(yǎng)18～24 h，測試面料的抑菌性能，結果如表2所示。由表2可知，本文研發(fā)的功能性針織面料具有良好的抑菌性能。

表2 面料的抑菌性能檢測結果

參照日本纖維評價技術協(xié)議會功能性標志(SEK標志)的纖維制品認證基準21，委托國家毛紡產品監(jiān)督檢測中心(上海)，按照氣體檢測管法和氣相色譜法檢驗方法測試面料的消臭性能。面料的消臭率測試與計算結果如表3所示。由表3可知，所研發(fā)的面料對氨氣、醋酸和異戊酸的消臭率均達99%及以上，表明面料的消臭性能優(yōu)異。

表3 面料的消臭率測試結果

參照GB/T 30127—2013《紡織品遠紅外性能的檢測和評價》，委托國家毛紡產品監(jiān)督檢測中心(上海)，采用IR-2型雙波段發(fā)射率測量儀測試面料的遠紅外輻射強度，以及面料遠紅外輻射前后的表面溫度，根據(jù)式(1)計算面料的遠紅外發(fā)射率。

η=I/I0

(1)

式中：η——面料的遠紅外發(fā)射率；

I0——標準黑體板遠紅外輻射強度，W/m2；

I——面料的遠紅外輻射強度，W/m2。

根據(jù)式(2)計算面料的遠紅外輻射溫升。

ΔT=T-T0

(2)

式中：ΔT——面料經遠紅外輻射30 s的溫升，℃；

T0——面料初始表面溫度，℃；

T——面料經遠紅外輻射30 s的表面溫度，℃。

面料的遠紅外輻射率與遠紅外輻射溫升測試結果如表4所示。由表4可知，研發(fā)的面料在8～14 μm光譜區(qū)的法向發(fā)射率為0.903，高于技術要求的0.780，表明面料具有遠紅外保健功能。結合表1可知，本文所研發(fā)的面料不僅輕薄，而且具備一定的遠紅外輻射升溫效果，其保暖性較好。

表4 面料的遠紅外發(fā)射率與遠紅外輻射溫升測試結果

綜上可知，本文研發(fā)的功能性針織面料具有較強的抗菌性能，能抑制皮膚表面細菌的繁殖，減少異味的產生；同時面料具有優(yōu)良的遠紅外輻射功能，可促進人體皮下毛細血管擴張，增強體表微循環(huán)，延緩皮膚衰老。此外，面料組成中的珍珠纖維含有多種氨基酸和微量元素，長期與皮膚接觸后，能夠被人體吸收，起到護膚保健作用，有利于人體健康。

4 結語

隨著紡織新技術的發(fā)展，功能性紡織品層出不窮，具有保健功能的紡織品也備受消費者的青睞。內衣面料直接接觸人體肌膚，其功能與風格更易為消費者實際感受。本文為解決老年人群體味問題，針對性地研究開發(fā)出一種功能性針織面料：將吸濕發(fā)熱腈綸、珍珠纖維與甲殼素纖維按一定的質量比混配并制成混紡紗，再與氨綸交織，制得具有較好的保暖與抑菌、消臭功能的針織面料。采用這種面料制作老年人的衣物，尤其是內衣，能夠起到抑菌、除臭功能，可有效抑制老年人的體味，同時具有良好的護膚保溫功能。除制作老年人穿用的內衣外，抗菌護膚和消除體味的功能性針織面料還可用于制作嬰幼兒及青少年內衣產品，以及用在襪品、家居用品等領域，具有廣闊的應用領域和市場前景。