戶外裝備與服飾常見的機能紡織品

圖:莫名    
文:陳冠宇

 

正所謂「工欲善其事,必先利其器」,想平安順利地完成每次的登山活動,除了盡人事(鍛鍊體力、增進登山技能、補充足量飲食)聽天命(評估氣象、路況、成員身心狀態以作出正確的轉進判斷)之外,在裝備與衣著上也絲毫不得馬虎,因為戶外天候瞬息萬變,天然遮蔽物和禦寒物更是可遇不可求,唯有預先作好周全的準備,才能在面對風、雨、冷、熱等可能造成危害的環境因素時依然讓人體保持恆溫狀態,即使遭遇最惡劣的氣候也能夠全身而退。

此外,還有將上山的「食、衣、住(帳篷)」囊括其中的背包以及保障「行」進安全的登山鞋,都是不可或缺但經常被輕忽的裝備。它們在早期均以棉、麻、毛、皮等天然素材製成,雖然也曾伴隨不少登山家征服崇山峻嶺,但厚重怕濕的特性相對增加不少負擔及風險,所以爾後才慢慢演進成以質輕快乾的化學纖維為主,再結合抗紫外線、防潑水、抑菌等各種功能,讓現今的登山愛好者能用較輕量與可靠的裝備享受更加安全舒適的戶外生活,這些都可歸功於近代化學纖維及機能性紡織品的開發與應用。

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天然織品與化纖材質的差異

人類遠祖早在穴居野處、茹毛飲血時期就懂得利用樹葉、獸皮裹身,以求禦寒、保護、遮蔽之用。隨著文明日漸萌芽,開始有越來越多天然素材被運用在衣著上,十八世紀工業革命時期所發明的各式紡紗、織布機更是讓「棉布」一舉成為全世界產量最大的天然織品,由於農作物的產量和價格往往受制於天候因素,所以十九至二十世紀之間有眾多科學家致力於開發更廉價且易量產的化學纖維欲取而代之,於是先後誕生了以天然纖維內含之纖維素為原料的「再生纖維」,以及由石化原料之聚合物製成的「合成纖維」。不過直到二十一世紀之後棉的需求量才被合成纖維中的「聚酯纖維」迎頭趕上,直至目前為止,聚酯纖維的產量已超過所有天然纖維和其他化纖的總合,除非再度發生石油危機,否則其龍頭寶座幾乎不可能被撼動。

天然纖維的產量和價格往往受制於天候因素所影響。

聚脂纖維已經是織造原物料的最大宗。圖片提供:力鵬企業

天然纖維與生俱來的特性

顧名思義,天然纖維的來源是自然界的動植物及礦物,因此製成織物後仍承襲其先天特性,例如亞麻襯衫較為涼爽透氣、羊毛衫質輕保暖但怕蟲蛀、石棉纖維常見於絕熱隔音及防火建材上……大體而言,天然纖維的吸濕能力強(內部可吸收自重5~15%的水氣)且多呈毛羽狀,穿著感較為柔和親膚,這就是為何很多人會在襯衫內加件棉質汗衫之故,而隸屬於化學纖維的再生纖維也因成分系出同源(可能是木漿、大豆、海藻甚至牛奶)而具有相近的物理性質,所以兩者皆廣受多數消費者歡迎,但這樣的特性卻不見得適合運動及登山族群,因為他們經常身處大量汗水、強風、濕冷和高紫外線曝曬的環境下,此時穿著越吸汗的服裝就需要消耗更多熱量去蒸乾,更有甚者恐將導致失溫危險,因此幾乎不吸水的合成纖維才取而代之,成為現今戶外服飾的主流材質

合成纖維的物理特性

合成纖維是由各類石化原料提煉而成的高分子聚合物,其製程後端是在液態下經由紡絲機的紡嘴噴出後再拉伸、加熱固化成形,所以可將之想像為極纖細的塑膠軟管,這就是合成纖維的吸水量遠低於天然纖維的原因。

加上全程均採機械自動化,不用像棉麻等農產品得等待種植採收,或是毛皮羽絨等動物纖維來源需經養殖飼育,所以生產成本相對降低許多,再加上質輕耐用、抗酸鹼蟲蛀等特性,恰好切合戶外活動愛好者對衣著的基本要求,雖然也有易臭、起靜電等缺點,不過這可藉由添加各種處理藥劑來補強改善,讓平凡常見的化學纖維製品搖身一變,成為現下十分熱門的機能性紡織品的原物料,非常適合用於各種戶外活動場合使用。

 

如何賦予合成纖維各種機能?

其實在一件衣服的誕生過程中的每一階段都能依最終使用需求賦予其機能性,以合成纖維紡織品為例,其製程依序為提煉石化原料、抽絲(纖維)、撚紗、織布、染色定型、製衣、成衣後染整水洗加工,由於這些工序步驟繁複,所以一般僅以染色前後作區別,通常前處理機能會比後處理更耐久,因為添加的機能元素已經和纖維本身緊密結合,而非僅附著於布料表面,較不易因洗滌和穿著而日漸磨耗,唯因加工難度及成本較高,所以常見的機能服飾多採用後處理工法。根據國際上的定義,只要織物透過各種加工方式或本身即具有特定用途就可稱作機能性紡織品,因此並不限於使用化學纖維或某種布料組織,應用範圍也橫跨醫療、工業、家飾等多種領域,在此僅以戶外運動服飾為例,說明在賦予合成纖維的製程中賦予其所需的各種機能。

首先,在將石化原料聚合成母粒和抽絲過程中即可添加銀離子或活性碳粒子以增加抗菌、吸臭能力;如果改變抽絲機台的紡嘴形狀,或者將兩種不同的原料複合後再分離,就能將常見的圓柱狀纖維,將其斷面改造成C、W、X、Y等異型斷面(非圓柱狀斷面),而提高排汗乾燥的速率。在接下來的織造工程中,也可用不同的撚紗方式打造出捲曲具些微彈性,或仿棉手感的加工紗。織布的工法雖然只分成平織和針織兩大類,但其中的機台選擇、設定、紗種運用更是千變萬化,例如表裡以不同紗種和編織密度創造出具毛細現象的止逆排汗布,或將超細紗密織成薄如蟬翼的超輕風衣布,還能在一塊布料上以不同針距和孔洞大小呈現多樣化的設計圖案,這類技術經常運用在符合人體散熱機制的排汗內衣上(註)。布料織好後即進入染色定型階段,此時在染劑中加入親水柔軟劑的話就能讓排汗布的吸水速度變快,水分擴散面積大增;布料經高溫定型後也可浸泡防潑水藥劑或將之直接塗佈在布料表面,如果再和防水薄膜貼合在一起就成為高價的透氣雨衣布了。

布料經裁剪、車縫成為衣服後亦可選擇水洗預縮、染色,不過這些成衣後加工較常在使用天然纖維的休閒服飾上見到,戶外服飾幾乎在布料生產階段就將所需機能加工完成,在成衣上頂多以特殊機台創造出科技感,如雷射切割及高週波貼合,或採用符合人體工學的立體版型和機能布料相輔相成。

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理想的戶外服飾

綜前所述,一塊布料可以因不同加工而擁有多項機能,也能把合成纖維與天然纖維混紡取其各自的優點,至於要將哪些功能加入布料之中,就視使用者需求和終端產品的開發目的而定了,唯有從纖維選擇到成衣生產的各個環節都配合到位,才“有可能”足以成就一件設計優良的戶外服飾,所以開發人員必須充分了解各種纖維的特性、紗線種類、布料織法、處理加工、版型剪裁、車縫製作……並作出正確的選擇和運用。

 

當然啦,品牌本身是否真的比消費者更瞭解、熱愛登山或其他戶外運動,並時常思考如何解決登山者在穿著服飾上面臨的難題,而且每一次的創新都必須經過實際的測試和修正,才是能否製造出理想產品的關鍵。不過,因為能力、意願和態度的影響,能夠堅持這種態度的製造商顯然不多。

 

而消費者本身也最好能夠作做一點點功課,也許不見得對纖維和布料有多少的認識,但是至少要清楚登山等各式戶外活動在穿著上會面臨何種問題,以免買到劣質或不合用的產品,畢竟除了要好看美觀之外,挑選正確而理想的機能性服飾才能更舒適安全的親近大自然。

 

註: 通稱Body Mapping,是根據人體各部位對保暖、排汗、透氣之需求不同而配置多種布料於一件成衣上。

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