近年来在许多的国际性运动竞技场上,可以看到使用在运动方面的纺织品已有一成长的趋势。运动选手若没有一件最佳的运动服或运动产品,似乎不太可能赢得奖牌。以滑雪装为例,所设计的服饰需具有能以百分之一秒向下敲击前进的低阻抗,以免因失之毫厘差之千里而错失得奖机会。而对于许多从事如打高尔夫球、划船、骑自行车、徒步旅行、甚而如登山、滑雪、攀岩等既激烈又是在低温恶劣环境下活动的人们而言,其所穿的衣服则须具有吸湿排汗、轻量蓄热保温、透湿防水等高机能,当人们穿上时,可防雨、防风,且又能将汗水快速排出衣服外,使他们尽量保持干爽、舒适。在此,将对日本东丽公司具有代表性关键技术所发展的高机能性新纤维素材之运动服饰材质的发展与运用作一简单说明。
二、运动服饰之需求机能性
人们从事运动主要可区分为二类,依据他们的目的而可将他们所需的织物功能归纳如表1。依此观点,我们可得知所需求功能项目及衣服材质的特性,由东丽公司所发展的各种产品,我们可以非常简单的描述来说明这些产品特征及技术,我们希望这将对我们产品材质的开发方式会有一些新的想法。
表1、从事运动的人所需的服饰功能性


(一)吸汗快干材质:Fieldsensor
1.产品特征
Fieldsensor的主要特征如下:
(1)连续吸水性:可持续吸收大量汗水。
(2)无方向性的渗透性:可快速地将汗水从皮肤表面移到织物表面以防止发粘、湿冷。
(3)快干性:由于吸收汗水后可在织物表面快速扩散,所以干得快。
(4)凹凸的背面表面结构可防止身体寒冷及湿冷,多孔结构可增进气态汗气的通过,由于只有使用合成纤维,故易于保养。
2.技术概述
纵使目前所开发材质的重点是要能够应付当从事艰辛活动的各种运动时所流的大量汗水,但仍没有任何一种布可以适用于如此的活动,而Fieldsensor是第一种在运动领域中企图达到此种功能的材质,它具有优于棉材质的连续式吸汗性及快干性,其技术即是由东丽公司所开发的双面吸水层级结构(Double-sidedwater-absorbentgradestructure),其发明是由观察自然现象时所想出的灵感,即如树木的毛细管现象。此种处理汗水的机构功能性提供了运动选手可以处理大量流汗,极具商业价值,在日本也颇受赞誉。
Fieldsensor有多层结构(如图2所示),其是藉由不同厚度的毛细管结合成二层或三层组织,而都只使用合成纤维。

Fieldsensor为具有独特吸水结构针织组织(如图3),此结构是由不同厚度纤维(毛细管)所制的纱所组成的二层及三层结构,可排除水及防止逆流(Counterflow)。

(二)光反射材质:AloftFieldsensor
1.产品特征
AloftFieldsensor的主要特征如下:
(1)可反射而隔绝太阳光以维持低的衣服内微气候温度,达到穿著时凉爽。
(2)可利用吸汗快干材质来增加此种凉爽效果。
此产品的特征可归为光反射凉爽+抗紫外线+排汗+轻量。
2.技术概述
(1)一般特性
AloftFieldsensor结合了许多的技术,包括Tetoron长丝的高等设计,将微小的光反射颗粒放入其中;高等的纺织品设计及利用人工气象室仿真的评估技术,其在穿著时为舒适凉爽的材质,适合在春天及夏天使用。
(2)光反射凉爽及抗紫外线
散布在纤维内的光反射粒子可有效的反射太阳光的可见光及近红外光谱,因此可抑制太阳能的吸收,使衣服内维持低的温度,和一般产品比较,此种产品在具有太阳的夏天下可有低1.0~3.8℃的凉爽效果,对于隔绝紫外线亦是有效的。
(3)排汗性和轻量
织物是利用纤维兼具有缝隙而设计的双面吸水层级结构,并结合不同厚度的毛细管现象原理而设计,使产品得到附加的吸汗及快干性,其能够快速的处理身体所连续流的汗,且比一般具有此类似性质的织物轻10%以上。
(4)功能性结构
其功能性结构如图4所示。

(三)透湿防水材质
1.EntrantGII-XT
(1)产品特征
EntrantGII-XT的主要特征如下:
*.其为一种令人愉快舒适的材质,可减少衣服内的闷热不透气,且又不会丧失保温的特性。
*.具有极佳的防凝(Conden-sationpreventionproperties),凝结量少于5g/m2,高的防水性及透湿度。
*.由于表面层是利用湿式涂布法所制成,使其特别的强且耐用。
此产品为目前透湿防水市场上具有高的防凝结功能性材质(凝结量低于5g/m2),其耐水压比其它材质高两倍(2kg/m2或更高),这些性质具有减少闷热不透风、增进舒适的效果,其基布可选择长纤、新合纤短纤纺织品及高感性耐隆织物。
(2)技术概述

EntrantGⅡ使用新开发的特殊PU涂布,具有一双层结构,第一层具有透湿、耐水压及防起球性等功能特性,而第二层为一防护涂布的层。藉由在第一层加入两种均匀比例的新开发PU树脂可达到低的凝结量,导致类似快速吸收、扩散、释放水分的毛细管抽吸现象(Pump-upsuctionphenomenon)发生。因此,水蒸气从皮肤进入树脂,然后吸到织物前面即立刻释放。
EntrantGⅡ为主要的功能层,其具有直径小于0.5um超微细孔及3um微细孔相结合的蜂巢状结构。衣服内和外界空气的水蒸气压差会造成水蒸气从衣服内透过微孔而释放到外界空气,而第一层具有相同的蜂巢状结构。
2.Dermizax
(1)产品特征
其为完全合成纤维材质的梭织或针织布,主要特征如下:
*柔软、轻量、平滑及耐久特性,使穿著者感到舒适。
*具有耐水压、透湿度、防凝结性等特别好的基本功能。
*特别的耐用性,即使重复洗涤后,功能仍能维持。
*特殊的无孔结构导致增加抗海水性,适用于海军陆战队等重装备之用途上。
(2)技术概述
Dermizax是利用一种特殊的制造方法所得的一种无孔结构PU膜,此种树脂的主要特征在吸收水蒸气及微布朗运动(分子的热移动造成温度及分子活动增加)方面具有优于一般标准PU树脂。
其水蒸气透过率的机构如下说明:
*衣服内的水蒸气先被涂布层表面吸收。
*当衣服内的温度因穿著者的活动而升高时,树脂分子间的自由体积会透过活泼的微布朗运动而膨胀,进而将吸收的水蒸气在树脂分子间扩散开。
*扩散的水蒸气可透过水蒸气压差而有效的释放到外界空气,同时抑制衣服内的凝结产生。

(四)蓄热保温材质:Torayheat
1.产品特征
此种产品为吸收太阳光热转换材质,具有高的抗静电及抗起球性,其主要特征如下:
(1)吸收太阳光及热转换性
其可吸收太阳光的辐射能,将其转换成热能,以提升衣服内的温度,其吸收太阳光及热转换较一般亚克力纤维产品高7~8℃。
(2)抗静电性
经洗涤及长期使用,其抗静电性仍不会衰减,在低的湿度下(20%R.H.以下)仍能维持好的抗静电性。
2.技术概述
Torayheat在近红外线区域有非常低的反射率,可透过太阳光的吸收而得到有效的蓄热性。如图5所示,关于经由吸收太阳的蓄热效果,由于色调的不同(一般的染黑色和淡色产品之比较),其在可见光区域的反射率亦会有差别,但Torayheat在此可见光及近红外线区域的反射率却没有明显的改变,表示其颜色对蓄热效果的影响很小。Torayheat为一种复合纺丝功能的纱,由抗起球亚克力纤维Corpilon与3~5%具有近红外线吸收功能及电晕放电功能的特殊短纤混合所组成。和一般亚克力纤维产品比较,其具有半永久的(Semi-permanent)抗静电性,可一直维持没有起球的吸引性外观。

(五)低水阻抗材质:Reospec
1.产品特征
Reospec可以降低游泳时的摩擦阻抗,可使用于企图参加奥运游泳衣用途上,Reospec(日本国外之商品名为Aquablade)的主要特征如下:


(1)低的水阻抗(低于一般产品8%的水阻抗)。
(2)具有弹性。
(3)视觉效果(当布浸入水中会有显示垂直条纹效果)。
2.技术概述

Reospec是以Aquaspec为基础,为以平整加工(Flat-processed)的两回半针织物(Two-waytricothalffabric),由超细聚酯纤维及弹性纤维所组成,再加上7mm宽的垂直条状拨水印花。此材质在游泳时有低的水阻抗,其并没有抑制除水性(Water-removal)以达到逐出进入泳衣与身体间的水,水阻抗大约较Aquaspec低8%。
从1986年起,东丽公司即与Mizuno公司合作开发竞技用目的之低水阻抗泳衣。Aquapion为1988年汉城奥运的产品;Aquaspec为高一级的产品,用于1992年巴塞隆纳奥运;1996年亚特兰大奥运则为更高级的产品,命名为Reospec,这些产品造成世界的冲击,已被世界包括美洲、澳洲、中国等38个国家的运动选手所采用。
(六)防透明的泳衣材质:Bodyshell

1.产品特征
Bodyshell的主要特征如下:
(1)其藉由加入不透明的粒子到纤维内以降低穿过照亮率(Transilluminationrate)。
(2)可使用作泳衣,即使为白色系列,也可因原纱的横截面与织物结构的适当设计而达到不能看透的功能。图7即为Bodyshell原纱纤维之横截面SEM图。
2.技术概述
其原纱光穿透率的实质降低乃是由于使用防止透过的纱横截面积结构及将非透明的颗粒加入纤维。Bodyshell和纯白色织物之光穿透率之比较如表4所示。图8为Bodyshell和传统产品之视觉评估图比较。
(七)高强力材质:Dynamonus
1.产品特征
Dynamonus的主要特征如表5所示:
2.技术概述
可和Kevlar作结合,其组成可与Kevlar短纤和东丽聚酯短纤及不同的纤维作混合的织造,亦可与Kevlar长纤纱和东丽聚酯或耐龙作混合织造。
对于每种使用所需的性质决定于其使用目的,其性质有耐切割性、耐摩擦性、耐热性、撕裂强度,和传统产品比较皆增加20%以上的特性。
这些特性可降低因冲撞、摩擦、刮伤等对衣服的破坏,且不会因摩擦生热或因香烟而使衣服产生破洞。
此先进的加工技术牵涉到复合长丝及短纤的结构,加上织造、染色而使其Kevlar的高强度仍能被维持,同时保证高品质的组织结构、颜色、穿著舒适及裁剪制作加工易于处理等优点。
三、结语
随着政府隔周休二日制的施行,国人从事休闲运动的机会亦大为增加。因此,具有运动功能性的一系列产品,包括鞋材、运动器材及高机能性纺织素材等产品,亦会逐渐扩大其消费市场。有鉴于日本东丽公司早在90年代即针对国家级的运动选手需求来开发其新的商品,并利用许多人工气象室的实际穿著试验,以显示出这些开发的运动服材质和以往传统产品之特性功能有明显的不同,实具有高深的远见,我想未来对于人们从事运动的课题,不管是为了比赛,或是健康休闲,整个关于运动用的纺织品,都将会朝向高多机能性来发展,这亦必是21世纪的新趋势。
