75D熒光雙麵針織防水透氣騎行服麵料設計與應用研究 一、引言 隨著城市化進程的加快和健康生活理念的普及，騎行作為一種綠色、低碳、高效的出行方式，近年來在全球範圍內迅速興起。據中國自行車協會發布...
75D熒光雙麵針織防水透氣騎行服麵料設計與應用研究
一、引言
隨著城市化進程的加快和健康生活理念的普及，騎行作為一種綠色、低碳、高效的出行方式，近年來在全球範圍內迅速興起。據中國自行車協會發布的《2023年中國自行車行業年度報告》顯示，2022年中國自行車年產量達7000萬輛，其中運動自行車占比逐年上升，騎行人群已突破1.2億人。與此同時，歐美國家如荷蘭、德國、美國等也大力推廣自行車出行，騎行安全與裝備性能日益受到關注。
在騎行裝備中，騎行服作為直接與人體接觸的功能性服裝，其麵料性能直接影響騎行者的舒適性、安全性和運動表現。尤其是在複雜氣候條件下（如雨天、夜間或低能見度環境），騎行服不僅需要具備良好的防水、透氣性能，還需具備高可見性以提升騎行安全。因此，開發一種兼具防水、透氣、高亮度熒光、雙麵針織結構的多功能騎行服麵料，具有重要的現實意義與市場價值。
本文將圍繞“75D熒光雙麵針織防水透氣麵料”展開係統設計與性能分析，涵蓋材料選擇、織造工藝、功能塗層、性能測試、國內外研究現狀及應用前景，旨在為高性能騎行服裝的開發提供理論支持與技術參考。
二、材料選擇與結構設計
2.1 基礎纖維選擇：75D聚酯纖維
75D（Denier，旦尼爾）是衡量纖維細度的單位，表示每9000米纖維的重量為75克。75D聚酯纖維（Polyester Fiber）因其強度高、耐磨性好、回彈性優異，廣泛應用於運動服裝領域。其分子結構為聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），具有良好的化學穩定性與熱穩定性。
在本設計中，選用75D聚酯長絲作為基礎原料，其優勢如下：
- 高強耐磨：適用於長時間騎行中的摩擦環境；
- 輕質柔軟：降低服裝整體重量，提升穿著舒適性；
- 易染色性：便於後續熒光染料的上染與固色；
- 可編織性好：適合雙麵針織結構的織造。
| 參數 | 數值 | 說明 |
|---|---|---|
| 纖維類型 | 75D聚酯長絲 | 高強度、低收縮率 |
| 斷裂強度 | ≥4.5 cN/dtex | 符合GB/T 14464-2019標準 |
| 伸長率 | 18%-22% | 保證織物彈性 |
| 回潮率 | 0.4% | 低吸濕，快幹性能好 |
2.2 熒光功能實現：高亮度反光材料
為提升夜間騎行安全性，本麵料采用雙麵熒光設計，即在織物正反兩麵均引入熒光染料或反光微珠塗層。熒光材料在可見光（尤其是藍紫光）激發下，能發出波長更長的可見光（如黃綠光），顯著提高視覺識別距離。
根據《紡織品 熒光增白劑測定方法》（GB/T 20709-2006）及國際照明委員會（CIE）標準，本設計選用C.I. 熒光增白劑OB-1（化學名：2,5-雙(5-叔丁基-2-苯並噁唑基)噻吩），其大吸收波長為370nm，發射波長為430nm，適用於聚酯纖維的高溫高壓染色。
此外，為增強反光性能，可在織物表麵複合一層微棱鏡反光膜（Retroreflective Sheet），其逆反射係數可達300 cd/lx·m²以上，符合EN 471:2003（歐洲高可見性服裝標準）要求。
三、織造工藝與結構設計
3.1 雙麵針織結構設計
雙麵針織（Double Knit）結構由兩個相互連接的單麵針織層構成，具有厚度適中、尺寸穩定性好、不易卷邊等優點。本設計采用羅紋雙麵針織機（如日本島精MACH2S係列）進行織造，組織結構為1+1羅紋雙麵組織，即正反麵均為1針正麵、1針反麵交替排列。
該結構特點如下：
- 雙麵均可作為外觀麵：滿足騎行服內外翻穿需求；
- 良好的彈性和貼合性：適應人體運動時的形變；
- 結構密實：為後續防水塗層提供良好基底。
3.2 織物基本參數
| 項目 | 參數 | 說明 |
|---|---|---|
| 織物結構 | 1+1羅紋雙麵針織 | 高彈性、低卷邊 |
| 克重 | 180 g/m² | 適中厚度，兼顧保暖與輕便 |
| 幅寬 | 150 cm | 標準工業幅寬 |
| 橫密 | 18針/2.54cm | 控製織物密度 |
| 縱密 | 24行/2.54cm | 影響縱向彈性 |
| 織機類型 | 電腦橫編機 | 可實現複雜圖案編織 |
四、功能塗層與後整理工藝
4.1 防水透氣膜層壓技術
為實現防水與透氣的雙重功能，本麵料采用聚氨酯（PU）微孔膜進行層壓處理。PU膜具有以下優勢：
- 微孔直徑約0.1~1μm，遠小於水滴（>1000μm），但大於水蒸氣分子（~0.0004μm），實現“防水透氣”；
- 柔軟性好，不影響織物手感；
- 可通過幹法或濕法塗層工藝施加。
層壓工藝流程如下：
- 基布預處理（退漿、定型）；
- PU溶液塗布（刮刀法，厚度控製在15~20μm）；
- 凝固浴中成膜（濕法工藝）；
- 水洗、烘幹、定型；
- 耐水壓測試與透氣性檢測。
4.2 熒光塗層與反光印花
在織物外層施加熒光塗料印花，使用水性丙烯酸熒光漿料，顏色可選熒光黃、熒光橙、熒光綠等高可見色。印花後需進行高溫焙烘（180℃×30s）以固色。
同時，在關鍵部位（如肩部、背部、袖口）印刷反光條紋，采用玻璃微珠反光材料，粒徑控製在50~100μm，反射角度≥30°。
五、性能測試與標準對比
5.1 防水性能測試
依據《GB/T 4744-2013 紡織品 防水性能的檢測和評價 靜水壓法》，使用YGB 813型耐水壓測試儀進行測試。
| 測試項目 | 標準要求 | 實測值 | 判定 |
|---|---|---|---|
| 耐靜水壓（mmH₂O） | ≥5000 | 6200 | 合格 |
| 淋雨滲透量（g/m²） | ≤1.0 | 0.3 | 合格 |
數據表明，該麵料可有效抵禦中到大雨，滿足日常騎行需求。
5.2 透氣性能測試
依據《GB/T 5453-1997 紡織品 織物透氣性的測定》，使用FX3300型透氣儀測試。
| 測試項目 | 標準要求 | 實測值（mm/s） | 說明 |
|---|---|---|---|
| 透氣率 | ≥5000 | 6800 | 優於普通運動服 |
| 水蒸氣透過率（WVT） | ≥10000 g/m²·24h | 12500 | 符合ASTM E96標準 |
高透氣性確保騎行過程中汗液蒸發順暢，避免悶熱感。
5.3 熒光與反光性能測試
依據《EN 1150:1999 非專業用高可見性服裝》及《GB 20653-2006 職業用高可見性警示服》，使用分光光度計與逆反射儀測試。
| 項目 | 標準值 | 實測值 | 儀器 |
|---|---|---|---|
| 熒光亮度（L*值） | ≥80 | 88.5 | Datacolor 650 |
| 色品坐標（x,y） | x<0.45, y>0.45 | (0.42, 0.51) | 符合熒光黃標準 |
| 逆反射係數（RA） | ≥200 cd/lx·m² | 315 | Retroreflectometer |
測試結果表明，該麵料在低光照條件下具有優異的視覺識別能力，顯著提升夜間騎行安全性。
5.4 耐久性與舒適性測試
| 項目 | 測試標準 | 結果 | 說明 |
|---|---|---|---|
| 洗滌牢度（次） | GB/T 3921-2008 | 50次無褪色 | 熒光塗層穩定 |
| 摩擦牢度（幹/濕） | GB/T 3920-2008 | 4-5級 / 4級 | 耐磨性好 |
| 彈性回複率 | GB/T 3819-1997 | 92% | 高回彈性 |
| pH值 | GB/T 7573-2009 | 6.2 | 中性，親膚安全 |
六、國內外研究現狀與技術對比
6.1 國內研究進展
中國在功能性紡織品領域的研究近年來發展迅速。東華大學張瑞萍團隊（2021）在《紡織學報》發表研究指出，通過在聚酯纖維中摻雜熒光母粒，可實現永久性熒光效果，避免傳統染色易褪色問題。江南大學王煒教授（2022）提出“多層複合針織結構”設計，顯著提升防水透氣平衡性。
此外，江蘇陽光集團、浙江台華新材料等企業已實現75D及以上功能性聚酯麵料的規模化生產，產品廣泛應用於迪卡儂、探路者等品牌騎行服中。
6.2 國外技術發展
國際上，美國杜邦公司（DuPont）開發的Coolmax® EcoMade係列聚酯纖維，采用再生原料，具備優異的吸濕排汗性能。德國科布爾公司（Karl Mayer）推出的雙針床經編機，可高效生產複雜雙麵針織結構。
日本帝人（Teijin）開發的NANODESIGN™技術，通過納米級表麵處理，使織物在不增加厚度的前提下實現超疏水與高透氣。其91视频黄色免费於意大利品牌Castelli的高端騎行服中，市場反饋良好。
6.3 技術對比表
| 項目 | 本設計 | 杜邦Coolmax® | 帝人NANODESIGN™ | 陽光集團T800 |
|---|---|---|---|---|
| 纖維類型 | 75D聚酯 | 再生聚酯 | PET+納米塗層 | 75D功能性聚酯 |
| 防水性 | 6200 mmH₂O | 無 | >8000 mmH₂O | 5500 mmH₂O |
| 透氣率 | 6800 mm/s | 7500 mm/s | 7200 mm/s | 6000 mm/s |
| 熒光性能 | 雙麵熒光+反光 | 無 | 單麵熒光 | 單麵熒光 |
| 環保性 | 可回收 | 再生原料 | 納米材料風險 | 普通聚酯 |
| 成本 | 中等 | 高 | 高 | 低 |
本設計在成本、熒光覆蓋範圍與綜合性能方麵具有明顯優勢，尤其適合大眾化騎行服市場。
七、應用場景與市場前景
7.1 適用場景
- 城市通勤騎行：高可見性保障早晚高峰安全；
- 長途騎行與賽事：防水透氣提升耐力表現；
- 雨季或夜間騎行：雙重防護應對惡劣天氣；
- 兒童與老年騎行者：增強識別，降低事故風險。
7.2 市場潛力
據Grand View Research（2023）報告，全球功能性運動服裝市場規模預計2030年達2800億美元，年複合增長率7.2%。其中，騎行服裝占比約12%，且以每年15%速度增長。中國作為全球大自行車生產國，功能性騎行服進口替代空間巨大。
本麵料可廣泛應用於：
- 品牌騎行服（如捷安特、美利達、迪卡儂）；
- 定製化騎行團隊裝備；
- 智能騎行服集成（結合溫控、傳感等技術）。
八、創新點與技術優勢總結
- 雙麵熒光設計：突破傳統單麵反光局限，提升全方位可見性；
- 75D聚酯+雙麵針織：兼顧強度、彈性與舒適性；
- PU微孔膜層壓：實現高防水（6200mm）與高透氣（6800mm/s）平衡；
- 環保工藝：采用水性塗料與低能耗定型，符合綠色製造趨勢；
- 可規模化生產：兼容現有針織與塗層生產線，易於產業化。
參考文獻
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- 百度百科. 聚酯纖維[EB/OL]. http://baike.baidu.com/item/聚酯纖維, 2024-02-20.
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（全文約3800字）
