随着科技进步发展和运动健康观念的普及，人们对服装的要求变得多元化，但穿着舒适性仍是消费者的重要评价指标，其中热湿舒适度占整体感觉的50%，是服装舒适性研究的重点。织物的热湿舒适性是指在不同环境和活动条件下，宏观环境与皮肤的热湿交换维持在一定平衡，使人体感觉到舒适的特性。织物的热湿管理涉及人体、服装以及环境之间热湿的交互作用，在织物与皮肤之间形成服装微环境，舒适的服装微环境条件在温度为（32±1）℃，相对湿度为50%±10%，风速为（25±15）cm/s。

单向导湿针织物

单向导湿是将皮肤表面汗液传导至面料外侧，并阻止外界液体反渗，从而保持皮肤干爽舒适。为加快汗液的定向传导，研究人员通常在针织物厚度方向上实现润湿梯度或差动毛细效应。单向导湿针织物的制备方法可分为两类。一是利用针织工艺灵活的可设计性，改变内外层亲/疏水穿纱配置，在此基础上，还可利用提花、集圈、空气层等编织技术，使针织面料具有网眼肌理、凹凸变化结构、蓬松结构等特性，提高对汗液定向运输的管理能力。二是在针织物单侧通过喷涂、泡沫、印花等后整理方式进行拒水或亲水处理。

蕉内单向导湿家居服原理示意图

接触凉感针织物

凉感性能包括瞬间凉感和持续凉感两方面，瞬间凉感是当皮肤与较低温度的织物接触时，使体表热量迅速传导到织物，从而产生瞬间凉爽的感觉，但随着织物温度逐渐平衡，凉感就会消失。持续凉感是指织物快速吸收皮肤表面的汗液并蒸发，使人体持续保持干爽舒适的状态。因此，为延长针织面料在夏季时的凉爽舒适穿着体验，不仅需要提升其导热性能，也需关注其导湿排汗效果。

针织物的凉感功能可以通过使用凉感纤维或凉感助剂后整理来实现。凉感纤维可分为本征和改性凉感纤维，后整理是将木糖醇、薄荷醇等助剂涂覆在面料上。较为常见的本征凉感纤维包括天然纤维如麻、丝、竹原纤维等；改性凉感纤维包括截面异形的化学纤维，这些纤维具有优异的吸湿、导湿能力；或将高导热物质（如玉石、云母等）加入纺丝原液中制备高导热长丝，其本质是减小界面声子散射作用，构筑导热通路，但导热填料的过量负载会影响长丝的力学性能。

接触凉感织物

辐射调温针织物

近年来，为了降低能耗、节约能源，顺应绿色发展的理念，研究人员提出了辐射调温概念。辐射调温织物是通过光子结构设计调控其对人体红外的透过率、红外发射率和太阳光反射率的零能耗、可持续技术，从而实现人体的保暖或降温。辐射调温纺织品主要载体为纤维膜或织物，通过组分添加、微纳结构设计、多层复合等方式实现纺织品的光谱响应优化，但目前以针织为结构的研究较少。

辐射调温针织物的分级结构设计

吸湿保暖针织物

御寒保暖织物的设计原理是构筑静止空气层，由于空气的传热系数远低于纺织纤维，可以有效隔绝人体向周围传递热量，但在保暖的同时还应兼具透气透湿性，否则湿气积聚会导致人体产生黏体和湿冷感。制备保暖针织面料的方法包括选取卷曲或中空纤维、织物组织结构设计、起绒等后整理方法。天然纤维如羊毛、棉等具有吸湿性强、保暖性好等优点，深受消费者青睐。近年来，研究者也致力于开发新型多孔纤维，如WU等模仿北极熊的“核－壳”结构制备出了一种气凝胶纤维，用其所制备的针织物能够有效阻隔热对流、热辐射及热传导，且具有柔软、轻薄、弹性好等优点。

北极熊皮毛的“核－壳”结构

选用立体化组织结构设计，制备三维结构、丰富纹理和层次感的针织面料，也有助于提高针织物的保暖性能；或者将功能性（如形状记忆、抗菌等）纱线与无缝全成形针织技术相结合，直接制备一体化服装，具有优异的贴身性、功效性和舒适性。此外，抓绒是增加织物厚度的常见技术，但存在易掉毛、引起皮肤瘙痒等缺点。

相变调温针织物

相变调温功能是指在织物中添加相变材料，随环境温度升高或降低时织物吸收或释放热量，以调节服装微气候的温度。在针织材料中使用相变材料需满足以下 3 点：（1）合适的相变区间，由于服装微气候在（32±1）℃时，人体处在较为舒适的状态，因此相变材料的温度区间应与之贴近；（2）良好的形状稳定性，确保材料在相变过程中不会发生变形或泄漏；（3）相变可逆性和使用稳定性，相变材料能循环使用，可承受日常生活的机械作用、洗涤和熨烫等。

在针织物中添加相变材料的方法主要包括微胶囊涂层改性和与调温纤维混纺，微胶囊改性法是先将相变材料以胶囊形式包覆，再通过浸轧、发泡等方式涂覆到织物表面，但存在制备工序繁琐、胶囊与织物结合牢度差等缺点。调温纤维混纺法是采用熔融纺丝技术进行胶囊或皮芯复合制备调温纤维，再与其他纤维混纺织造织物。

结构响应针织物

在以“快”为主流的新时代，由于外界环境或人体活动行为频繁切换，单一模式织物的应用场景受限，“一衣多穿”的概念被引入日常生活和工作环境中。研究人员利用针织物独特的线圈结构，感应光、热、湿等外界刺激自动调节纱线和织物结构，从而实现动态热湿响应性能。如LIN等以双面棉针织物为基材，采用硅烷偶联剂对其进行疏水改性，然后单侧喷涂热响应聚合物，通过选择性紫外光照法原位聚合，在织物表面成功构筑热响应传输通道，制备了具有润湿切换和孔隙响应性能的智能织物，结果表明当织物处于20℃时，纱线蓬松、通道疏水，可防止外界水分进入，降低透湿性，保持人体温度；当织物处于40℃时，通道为阶跃润湿性，纱线紧密、孔隙增大，可高效输送水蒸气并单向传导汗液。

织物的热管理性能

更多内容，请关注纺织导报2024年第4期《热湿管理功能性针织物的研究现状》一文。