隨著科技進步發展和運動健康觀念的普及，人們對服裝的要求變得多元化，但穿著舒適性仍是消費者的重要評價指標，其中熱濕舒適度占整體感覺的50%，是服裝舒適性研究的重點。織物的熱濕舒適性是指在不同環境和活動條件下，宏觀環境與皮膚的熱濕交換維持在一定平衡，使人體感覺到舒適的特性。織物的熱濕管理涉及人體、服裝以及環境之間熱濕的交互作用，在織物與皮膚之間形成服裝微環境，舒適的服裝微環境條件在溫度為（32±1）℃，相對濕度為50%±10%，風速為（25±15）cm/s。

單向導濕針織物

單向導濕是將皮膚表面汗液傳導至面料外側，并阻止外界液體反滲，從而保持皮膚干爽舒適。為加快汗液的定向傳導，研究人員通常在針織物厚度方向上實現潤濕梯度或差動毛細效應。單向導濕針織物的制備方法可分為兩類。一是利用針織工藝靈活的可設計性，改變內外層親/疏水穿紗配置，在此基礎上，還可利用提花、集圈、空氣層等編織技術，使針織面料具有網眼肌理、凹凸變化結構、蓬松結構等特性，提高對汗液定向運輸的管理能力。二是在針織物單側通過噴涂、泡沫、印花等后整理方式進行拒水或親水處理。

蕉內單向導濕家居服原理示意圖

接觸涼感針織物

涼感性能包括瞬間涼感和持續涼感兩方面，瞬間涼感是當皮膚與較低溫度的織物接觸時，使體表熱量迅速傳導到織物，從而產生瞬間涼爽的感覺，但隨著織物溫度逐漸平衡，涼感就會消失。持續涼感是指織物快速吸收皮膚表面的汗液并蒸發，使人體持續保持干爽舒適的狀態。因此，為延長針織面料在夏季時的涼爽舒適穿著體驗，不僅需要提升其導熱性能，也需關注其導濕排汗效果。

針織物的涼感功能可以通過使用涼感纖維或涼感助劑后整理來實現。涼感纖維可分為本征和改性涼感纖維，后整理是將木糖醇、薄荷醇等助劑涂覆在面料上。較為常見的本征涼感纖維包括天然纖維如麻、絲、竹原纖維等；改性涼感纖維包括截面異形的化學纖維，這些纖維具有優異的吸濕、導濕能力；或將高導熱物質（如玉石、云母等）加入紡絲原液中制備高導熱長絲，其本質是減小界面聲子散射作用，構筑導熱通路，但導熱填料的過量負載會影響長絲的力學性能。

接觸涼感織物

輻射調溫針織物

近年來，為了降低能耗、節約能源，順應綠色發展的理念，研究人員提出了輻射調溫概念。輻射調溫織物是通過光子結構設計調控其對人體紅外的透過率、紅外發射率和太陽光反射率的零能耗、可持續技術，從而實現人體的保暖或降溫。輻射調溫紡織品主要載體為纖維膜或織物，通過組分添加、微納結構設計、多層復合等方式實現紡織品的光譜響應優化，但目前以針織為結構的研究較少。

輻射調溫針織物的分級結構設計

吸濕保暖針織物

御寒保暖織物的設計原理是構筑靜止空氣層，由于空氣的傳熱系數遠低于紡織纖維，可以有效隔絕人體向周圍傳遞熱量，但在保暖的同時還應兼具透氣透濕性，否則濕氣積聚會導致人體產生黏體和濕冷感。制備保暖針織面料的方法包括選取卷曲或中空纖維、織物組織結構設計、起絨等后整理方法。天然纖維如羊毛、棉等具有吸濕性強、保暖性好等優點，深受消費者青睞。近年來，研究者也致力于開發新型多孔纖維，如WU等模仿北極熊的“核－殼”結構制備出了一種氣凝膠纖維，用其所制備的針織物能夠有效阻隔熱對流、熱輻射及熱傳導，且具有柔軟、輕薄、彈性好等優點。

北極熊皮毛的“核－殼”結構

選用立體化組織結構設計，制備三維結構、豐富紋理和層次感的針織面料，也有助于提高針織物的保暖性能；或者將功能性（如形狀記憶、抗菌等）紗線與無縫全成形針織技術相結合，直接制備一體化服裝，具有優異的貼身性、功效性和舒適性。此外，抓絨是增加織物厚度的常見技術，但存在易掉毛、引起皮膚瘙癢等缺點。

相變調溫針織物

相變調溫功能是指在織物中添加相變材料，隨環境溫度升高或降低時織物吸收或釋放熱量，以調節服裝微氣候的溫度。在針織材料中使用相變材料需滿足以下 3 點：（1）合適的相變區間，由于服裝微氣候在（32±1）℃時，人體處在較為舒適的狀態，因此相變材料的溫度區間應與之貼近；（2）良好的形狀穩定性，確保材料在相變過程中不會發生變形或泄漏；（3）相變可逆性和使用穩定性，相變材料能循環使用，可承受日常生活的機械作用、洗滌和熨燙等。

在針織物中添加相變材料的方法主要包括微膠囊涂層改性和與調溫纖維混紡，微膠囊改性法是先將相變材料以膠囊形式包覆，再通過浸軋、發泡等方式涂覆到織物表面，但存在制備工序繁瑣、膠囊與織物結合牢度差等缺點。調溫纖維混紡法是采用熔融紡絲技術進行膠囊或皮芯復合制備調溫纖維，再與其他纖維混紡織造織物。

結構響應針織物

在以“快”為主流的新時代，由于外界環境或人體活動行為頻繁切換，單一模式織物的應用場景受限，“一衣多穿”的概念被引入日常生活和工作環境中。研究人員利用針織物獨特的線圈結構，感應光、熱、濕等外界刺激自動調節紗線和織物結構，從而實現動態熱濕響應性能。如LIN等以雙面棉針織物為基材，采用硅烷偶聯劑對其進行疏水改性，然后單側噴涂熱響應聚合物，通過選擇性紫外光照法原位聚合，在織物表面成功構筑熱響應傳輸通道，制備了具有潤濕切換和孔隙響應性能的智能織物，結果表明當織物處于20℃時，紗線蓬松、通道疏水，可防止外界水分進入，降低透濕性，保持人體溫度；當織物處于40℃時，通道為階躍潤濕性，紗線緊密、孔隙增大，可高效輸送水蒸氣并單向傳導汗液。

織物的熱管理性能

來源：紡織導報