Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2026-01-19 origine:Propulsé
Le confort d’humidité et de chaleur sont des aspects importants du confort vestimentaire, ainsi que des indicateurs significatifs reflétant les nouveaux concepts de santé et de confort de vie. Cet article présente les développements actuels des fibres évacuant l'humidité et à séchage rapide liés au confort humide et thermique et se concentre sur l'analyse des méthodes de traitement des tissus à confort humide et thermique, fournissant une base pour le développement de textiles fonctionnels.
La recherche et le développement de fibres à séchage rapide qui évacuent l’humidité se font principalement à travers deux approches : la modification physique et la modification chimique. La modification physique fait référence au changement de forme des trous de la filière pour filer des fibres avec des rainures sur leurs surfaces, en utilisant les principes capillaires pour permettre aux fibres de transporter, diffuser et évaporer rapidement l'humidité, éliminant rapidement la sueur et l'humidité de la surface de la peau et lui permettant de s'évaporer vers l'extérieur. Alternativement, des méthodes de filage par mélange ou de filage composite peuvent être utilisées avec des polymères contenant des groupes hydrophiles (tels que des groupes hydroxyle, amide, carboxyle et amino) pour produire des fibres ayant des propriétés d'évacuation de l'humidité et de séchage rapide. La modification chimique implique des méthodes de copolymérisation par greffage pour introduire des groupes hydrophiles dans la structure macromoléculaire, augmentant ainsi les capacités d'absorption d'humidité et de séchage rapide des fibres.
La modification physique comprend trois méthodes : la modification de la forme des trous de filière, le filage composite des matières premières et le filage composite à deux composants.
DuPont a développé la fibre polyester Coolmax à quatre rainures à haute humidité ; La société japonaise Toyobo a développé un polyester à section transversale en forme de Y « Triacotr » qui forme trois rainures évacuant l'humidité sur la surface de la fibre. Far East New Century Corporation a développé les fibres Topcool qui évacuent l'humidité et sèchent rapidement. Le groupe Guangdong Zhujiang Jinfang a créé des filaments de polyester évacuant l'humidité en modifiant la forme transversale de la fibre, améliorant ainsi considérablement les performances d'évacuation de l'humidité grâce à l'augmentation de la surface et des effets capillaires. Jiangsu Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd. a produit des fibres Coolbest avec une section transversale en forme de « H ». La société taïwanaise Chung Hsing Textile Co., Ltd. produit des fibres « Coolplus » en forme de Y et en forme de croix. Taiwan Hero a développé des fibres Technofine en forme de W. La société Donghua Haotian a produit coolDry. Le groupe Shunde Jinfang, en collaboration avec l'université de Donghua, a développé des fibres de polyester Coolnice évacuant l'humidité avec une section transversale en forme de « + ».
Le polyester et d'autres polymères hydrophiles sont filés en composite à l'aide d'une méthode à double vis, recherchant de nouveaux types de fibres absorbant l'humidité et évacuant la transpiration avec une structure composite peau-noyau. Cela améliore leur absorption d'eau et leur apparence, les matériaux hydrophiles servant de couche centrale tandis que le polyester conventionnel agit comme couche cutanée, chaque composant remplissant les rôles d'absorption hydrophile de l'humidité et d'évacuation de l'humidité. La société japonaise Unichika a développé une nouvelle fibre à haute absorption et libération d'humidité appelée HYGRA, qui présente une structure composite peau-noyau. Sa couche cutanée est constituée de nylon conventionnel, offrant une sensation de douceur lorsqu'elle est mouillée et des capacités supérieures d'absorption et de libération de l'humidité par rapport aux fibres de coton. La société japonaise Kuraray a utilisé une méthode de filage composite pour développer la fibre sophistiquée, avec sa couche externe comportant des groupes hydrophiles (-OH) et la couche centrale étant en polyester.
La modification chimique est obtenue par des méthodes de copolymérisation par greffage pour introduire des groupes hydrophiles dans la structure macromoléculaire afin d'améliorer l'absorption de l'humidité et la fonctionnalité d'évacuation de la transpiration. Généralement, des groupes hydrophiles tels que des groupes carboxyle, amide, hydroxyle et amino sont introduits pour augmenter l'affinité pour l'eau. Parallèlement à la modification des matières premières, des procédés de filage appropriés doivent également être utilisés pour garantir que les fibres aient une structure poreuse et une plus grande surface spécifique.
La société japonaise Toyobo a développé le tissu polyester respirant « Ekslive » en incorporant de la poudre d'acide polyacrylique dans un mélange de polyester filé pour obtenir des fonctions d'absorption de l'humidité et d'évacuation de la transpiration, améliorant ainsi la saturation en eau des tissus en polyester grâce à l'absorption de l'humidité et à l'exclusion de la chaleur. Komatsu Serien a greffé des composés de soie sur des fibres de polyester pour produire du polyester absorbant l'humidité et évacuant la transpiration. Xu Bi et coll. tissu en coton traité avec de la nano-silice avant de le faire réagir avec du triméthylsilane pour lui conférer un caractère hydrophobe. Eef Temmerman a amélioré l'effet capillaire des fils de coton grâce à un traitement par décharge plasma à basse température. Bientôt Cheon Cho et al. a utilisé des techniques de plasma à basse température pour greffer de l'hexaméthyldisiloxane sur des tissus en coton, améliorant ainsi leur caractère hydrofuge.
Actuellement, les types courants de fils évacuant l'humidité et à séchage rapide, tant au niveau national qu'international, peuvent être classés en deux types principaux : les fils simples et les fils composites. Les fils simples peuvent être divisés en fils à fibres courtes et fils à filaments en fonction du type de fibre.
Les méthodes de traitement comprennent le mélange de plusieurs fibres, la torsion et la finition spéciale. Développer et utiliser des fils dotés de bonnes propriétés d'évacuation de l'humidité et de séchage rapide est une approche cruciale pour créer des tissus évacuant l'humidité, séchant rapidement et rafraîchissants.
(1) Fils mélangés
Généralement, les fibres évacuant l'humidité ont des caractéristiques fonctionnelles uniques, ce qui rend difficile l'équilibre simultané entre l'absorption, l'évacuation et la libération de l'humidité, ce qui limite les performances d'évacuation de l'humidité et de séchage rapide du tissu. Par conséquent, mélanger des fibres absorbant l’humidité avec des fibres évacuant l’humidité est un moyen simple et efficace d’améliorer la sécheresse et le confort du tissu.
(2) Fils torsadés
Des fils simples ou des filaments ayant différentes fonctions d'absorption et de libération d'humidité peuvent être transformés en fils retors. En combinant des fils simples de coton absorbant l'humidité avec des filaments Coolmax évacuant l'humidité, on peut obtenir des fils qui possèdent des propriétés d'absorption de l'humidité, d'évacuation de la transpiration et de séchage rapide.
(3) Fils composites structurels multicouches
En utilisant différentes formes ou types de fibres et des technologies de filage avancées, les fils peuvent être conçus avec des distributions structurelles multicouches, facilitant les performances de divers composants pour atteindre les objectifs d'absorption de l'humidité et de séchage rapide.
Les tissus évacuant l'humidité sont développés grâce à une conception structurelle ou à une modification des fibres pour modifier les propriétés d'absorption, de transfert et de libération de l'humidité du tissu, leur permettant ainsi de posséder à la fois des capacités d'absorption d'eau et de séchage rapide. Actuellement, les tissus courants évacuant l'humidité et à séchage rapide comprennent à la fois les types tricotés et tissés, classés selon leurs structures en tissus monocouche, double couche et multicouche.
Avec le développement rapide des techniques de post-traitement, divers tissus fonctionnels ont vu le jour. La finition à séchage rapide et évacuant l'humidité a été créée en réponse aux exigences de confort dans des conditions humides, visant à améliorer la capacité de transmission de l'humidité du tissu pour résoudre des problèmes tels que l'inconfort et l'humidité lors de la transpiration.
(1) Tissus unidirectionnels monocouches évacuant l'humidité
Au début de la recherche et du développement, l'accent était principalement mis sur les tissus monocouches, généralement tissés à partir de fils purs ou mélangés fabriqués à partir de fibres à séchage rapide absorbant l'humidité. Ces dernières années, grâce aux progrès de la technologie de traitement, des tissus possédant des capacités unidirectionnelles d’évacuation de l’humidité ont été développés. Les tissus unidirectionnels évacuant l'humidité ont des propriétés différentes d'absorption et d'évacuation de l'humidité sur leurs faces avant et arrière ou sur leurs couches intérieure et extérieure. Lorsque le tissu entre en contact avec la sueur sur la peau, l'évacuation de l'humidité se produit de manière hautement directionnelle ; la sueur peut être transportée en continu du côté de la peau vers la surface externe et évaporée, maintenant la peau sèche et confortable. Cela améliore considérablement le confort d'humidité du tissu, ce qui rend les tissus unidirectionnels évacuant l'humidité théoriquement meilleurs en termes d'absorption de l'humidité et de capacités de séchage rapide par rapport aux tissus ayant les mêmes propriétés hydrophiles et hydrophobes des deux côtés.
Wang Nanfang et coll. réalisé une finition hydrophobe unidirectionnelle sur des tissus tricotés en pur coton à l'aide d'une méthode d'impression par points de pâte, obtenant ainsi une forte résistance au lavage ; par rapport aux tissus non traités, la respirabilité a diminué d'environ 10 % et l'effet capillaire a diminué de 5 à 7 %. Wu Jihong et coll. a d'abord traité le fil pour qu'il soit hydrophobe, puis l'a tissé et teint pour créer des tissus tricotés évacuant l'humidité, mais a été confronté à des complexités dans le processus de traitement hydrophobe entraînant des problèmes tels qu'une teinture inégale lors de la coloration du tissu et des coûts de traitement élevés. Wu Yefang et coll. obtenu des effets de séchage rapide et d'évacuation de l'humidité grâce à la finition unilatérale des tissus en coton, bien que la respirabilité des tissus enduits se soit détériorée, affectant leurs performances à l'usure. He Tianhong et coll. a développé un tissu tricoté en pur coton à séchage rapide et évacuant l'humidité double face en utilisant des techniques de finition unilatérales.
(2) Tissus unidirectionnels double couche ou multicouche évacuant l'humidité
Influencés par la préférence des consommateurs pour un retour à la nature, les gens se concentrent davantage sur l'utilisation de fibres de coton. Cependant, les caractéristiques de gonflement humide des fibres de coton peuvent entraîner le blocage des interstices du tissu, entravant ainsi l'échange de chaleur et d'humidité entre le corps et l'environnement extérieur. Le processus d’absorption de l’humidité du coton peut également générer un dégagement de chaleur ; Lorsque l'absorption d'humidité atteint la saturation, le dégagement de chaleur s'arrête, tandis que le processus d'évaporation de l'humidité dans le tissu peut absorber la chaleur de la peau, provoquant un inconfort dû à une sensation initiale de chaleur puis d'humidité. Ces dernières années, le développement de tissus structurels doubles ou multicouches a jeté les bases du développement de tissus unidirectionnels évacuant l’humidité. Ces tissus utilisent généralement des fibres synthétiques hydrophobes pour la couche intérieure et peuvent être structurés en quatre types principaux :
Couche intérieure avec fibres hydrophobes et couche extérieure avec fibres hydrophiles
La couche intérieure de ces tissus est généralement constituée de fibres synthétiques, tandis que la couche extérieure utilise des fibres naturelles. La couche interne a un contact ponctuel avec la peau et sa caractéristique est que la sueur vapeur peut être absorbée par les fibres naturelles, tandis que la sueur liquide est transférée à la couche externe par le phénomène capillaire des fibres synthétiques internes, est absorbée par les fibres absorbantes de la couche externe, puis s'évapore dans l'environnement externe. Étant donné que le tissu entre en contact avec la peau par endroits, la couche intérieure reste sèche et la couche d'air formée fournit de la chaleur, évitant ainsi les sensations collantes, non respirantes et froides après la transpiration.
Un exemple largement utilisé est le tricot composite coton-polyester. Le fil de base du tissu composite coton-polyester utilise un filament de polyester hydrophobe, tandis que le fil de surface utilise un fil de coton hydrophile, qui présente des caractéristiques d'absorption rapide de l'humidité et de diffusion rapide vers la couche externe du tissu lorsqu'il est traité pour son hydrophilie. Wang Xiao et coll. ont constaté que les tissus contenant des fibres de coton dans la couche extérieure et du polyester creux dans la couche intérieure avaient une meilleure chaleur et une meilleure sécheresse que ceux dont les deux couches étaient constituées de fibres de coton. De plus, ces tissus présentaient des effets d'évacuation de l'humidité et de séchage rapide nettement meilleurs que ceux fabriqués uniquement à partir de fils ordinaires dotés de propriétés hydrophiles. Lorsque la teneur en fibres hydrophobes dans la couche superficielle atteint 30 %, le tissu présente les meilleures performances d'absorption d'humidité et de séchage.
Couches extérieures et intérieures constituées de différentes spécifications de fibres synthétiques
Ce tissu utilise des fibres synthétiques comme matières premières, avec différentes spécifications ou types de fibres hydrophobes pour les couches intérieures et extérieures. Son mécanisme d'absorption de l'eau est nettement différent de celui des fibres naturelles, permettant une évacuation unidirectionnelle de l'humidité grâce à la différence d'effets capillaires créés par les couches intérieures et extérieures, un phénomène également connu sous le nom d'effet cèdre. Généralement, la couche externe est constituée de fibres fines tandis que la couche interne comprend des fibres grossières. Étant donné que la pression générée par les capillaires construits à partir des fibres de la couche externe est supérieure à celle de la couche interne, il existe une différence de pression supplémentaire entre les couches externe et interne, facilitant le transfert de la sueur de la couche interne à la surface du tissu, qui s'évapore ensuite à travers la couche externe dans l'environnement, maintenant une relative sécheresse sur la couche interne et une sensation de confort pour le corps. Le tricot multicouche Airfine Field Sensor produit par Toray Industries est un représentant typique de cette structure, capable d'absorber rapidement la sueur du corps et de la diffuser de la couche interne à la couche superficielle, avec des capacités d'absorption de l'humidité et de séchage rapide deux fois supérieures à celles des tissus tricotés absorbant la transpiration comme Field Sensor. Il est couramment utilisé dans les vêtements de sport, les vêtements médicaux et les vêtements de travail.
Tissus structurels composites avec points d'absorption de type Lampwick
Ce tissu représente une nouvelle structure de tricot à couches composites avec un taux de transmission d'humidité élevé. Il se compose de deux couches — une couche perméable hydrophobe (couche interne) et une couche absorbante (couche externe) — qui sont interconnectées en de nombreux points, ces connexions étant composées de fils disposés en structure lampwick, répartis dans le tissu selon un motif prédéterminé. Ces points de connexion contiennent des fibres hydrophiles (telles que des fibres de coton), reliant les couches intérieure et extérieure du tissu.
L'Institut tchèque de recherche sur le tricot Bnro a utilisé la technologie de tricotage trame double face jacquard informatisé V-LEC4BS du Japon pour développer divers tissus structurels à points de mèche en coton de couleur naturelle et des tissus structurels à couche d'air conventionnels. Les tissus double face développés par Hou Qiuping et al. utilisez des fils mélangés de polyester et de polyester-coton pour la couche intérieure et du coton de couleur marron pour la couche extérieure, avec des distributions de densité de mèche conçues à 50 %, 25 % et 12,5 % de la surface du tissu. Les résultats des tests ont indiqué que, lorsque les matières premières des couches intérieure et extérieure étaient identiques, une plus petite densité de points de mèche entraînait une amélioration des performances d'évacuation de l'humidité. Gu Zhaowen et coll. a conçu un tissu tricoté à structure ponctuelle de mèche de lampe à taux de transmission élevé, évacuant l'humidité et à séchage rapide, utilisant des fibres de polyester à séchage rapide absorbant l'humidité et des fibres de coton colorées, en étudiant l'impact des traitements hydrophiles sur les performances du tissu. Les résultats ont démontré que, lorsque les matières premières des couches intérieure et extérieure du tissu étaient identiques, la réduction de la densité des points de mèche améliorait la perméabilité et les performances de séchage du tissu ; cependant, après le traitement hydrophile, la perméabilité a diminué et les performances de séchage rapide du tissu en matière d'évacuation de l'humidité ont diminué, ce qui indique que de tels tissus ne conviennent pas aux traitements hydrophiles.
