吸湿排汗纤维的开发背景
近年来，随着服装材质的更新，使人们对衣着面料的质量要求越来越高，人们对服装面料的舒适性、健康性、安全性和环保性等要求也越来越高，随着人们在户外活动时间的增加，休闲服与运动服相互渗透和融为一体的趋势越来越大，产品也日益受到广大消费者的青睐。此类服装的面料，有良好的舒适性，质软轻柔，透气易蒸发，除臭，吸附异味，剧烈运动后不积汗，不粘贴皮肤。
前面所介绍的纤维各有特色，其材质所做的服饰各有千秋。天然纤维以棉为例，穿着舒适，且吸湿性能良好，但当大量排汗时易粘贴皮肤，不易蒸发，给人体造成冷湿感；合成纤维以涤纶为例，吸水性小，透湿性能差，且静电积累易造成麻烦，活动时产生闷热感。
在满足人们日益增长的衣着需要方面，合成纤维早就担负起了重要角色，其中以涤纶为主。自工业化以来，从未间断进行涤纶改性研究，当然，提高涤纶吸水和透湿性是各国涤纶生产和科研部门最为关心的科研问题。
近几年的国内纺织品市场上，消费者对吸湿排汗纺织品的需求呼声逐渐高涨，已引起业界人士的关注。相信不久的将来将是避汗衣饰的市场。
吸湿排汗纤维的吸水和放水性能
纤维的吸湿排汗性能取决于其化学组成和物理结构形态。从皮肤表面蒸发的气态水分，首先被纤维材料吸收（即吸湿），然后经由材料表面放湿。水分子的迁移主要与纤维大分子的化学结构组成有关，皮肤表面的液态水分通过纤维内部的孔洞（毛细孔、微孔、沟槽）以及纤维之间的空隙所产生的毛细效应，使水分在材料表面吸附、扩散和蒸发（即放湿）。这种作用下的水分子迁移与纤维物理结构形态有关。
吸湿排汗纤维具有吸水性的特征，是纤维表面有许多内外沟通的微孔或原纤维间隙和表面沟槽，使得水分容易进入纤维间，同时，沿着纤维轴方向有不少管状的沟槽或毛细管，为水分的迁移提供通道，因此纤维有良好的吸水性，能迅速吸收皮肤表面的湿气和汗水，通过扩散传递到外层挥发。吸水之后也不出现因吸水而膨胀的现象。
涤纶间的水分主要靠大量的微孔毛细管引力被纤维握持，或者机械的保持在纤维间的毛细管中。在正常环境温度下水分容易输送到纤维表面而挥发掉。
吸湿排汗涤纶的生产方法
由于涤纶是一种结晶性很高的纤维。分子主链中没有亲水性基因（像羟基，羧基等），故呈疏水性（高脂肪酸基，有机高分子基等），吸湿排汗性很差。服装穿着透湿性差，有闷热感。且不能避免或消除静电。纵观吸湿排汗涤纶的开发，涤纶主要通过物理和化学改性，或两者结合的方法实施性能转变。
①特殊异形纤维
改变喷丝孔形状是提高纤维导湿性简单、直观和行之有效的方法。主要在异形纤维的纵向产生许多的沟槽。纤维通过这些沟槽的芯吸效应起到吸湿排汗的作用。美国杜邦公司生产的“coolmax”涤纶，其截面为独特的扁十字形，纤维表面纵向成4个槽。其次面积比常规圆形截面大20%，故排汗性能高于常规涤纶。
②聚合苯乙烯稀物共混或复合纺丝
将含亲水基的聚合物与聚酯切片混纺丝，同时用特殊设计的异形喷丝板生产吸湿排汗纤维。
将涤纶切片和亲水性聚合物，用纺皮芯复合的异形的吸湿排汗纤维。亲水性聚合物一般是聚醚改性聚酯和亲水性改性的聚酰胺。
两种组分分别发挥吸湿和导湿作用，这样的复合纤维有吸湿、导湿的作用，达到吸湿排汗的功效。
③接枝共聚
通过接枝共聚方法，在大分子结构内引入亲水基因，以增加纤维吸湿排汗功能。通常是引入羧基、酰胺基、羟基和氨基等，增加对水的亲和性。在原料改性的同时，还要有适当的纺丝工艺，使纤维具有多孔结构和更大的表面积等。
日本东洋公司开发的会呼吸的涤纶织物“Ekslive”，它是通过将聚丙烯酸酯粉末（称谓神秘粉末），与涤纶混纺纺丝获得吸湿排汗功能，通过吸湿排除热量，改善涤纶织物的饱和吸水性。
从目前吸湿排汗涤纶工业化情况看来，主要是利用物理方法，纺“＋”、“Y”和”T”三种异形纤维，在其表面还有数量不等的微细沟槽，以加强导湿排汗功能。
9．肠道清洁夫——膳食纤维
膳食纤维的概述
膳食纤维与人们日常生活息息相关，由于人们一直以来对它存在着误解，所以它很晚才被发现。膳食纤维一词在1970年以前的营养学中尚不曾出现，当时只有“粗纤维”之说，用以描述不能被消化的、吸收的食物残渣，且仅包括部分纤维素和木质素。此后，通过一系列的调查研究，特别是近来人们发现并认识到那些不能被人体消化吸收的“非营养”物质，却与人体健康密切相关，而且在预防人体某些疾病，如冠心病、糖尿病、结肠癌和便秘等方面起着重要作用，与此同时，也认识到“粗纤维”一词概念已不适用，因而将其废弃改为膳食纤维。
膳食纤维是一般不易被消化的食物营养素，主要来自于植物的细胞壁，包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等。膳食纤维是健康饮食不可缺少的，纤维在保持消化系统健康上扮演着重要的角色，同时摄取足够的纤维也可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其他疾病。纤维可以清洁消化壁和增强消化功能，纤维同时可稀释和加速食物中的致癌物质和有毒物质的移除。纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，把血液中的血糖和胆固醇控制在最健康的水平。
膳食纤维分类
膳食纤维是一种不能被人体消化的碳水化合物，以能否溶解于水中可分为2个基本类型：水溶性纤维与非水溶性纤维。纤维素、半纤维素和木质素是3种常见的非水溶性纤维，存在于植物细胞壁中；而果胶和树胶等属于水溶性纤维，存在于自然界的非纤维性物质中。常见的食物中的大麦、豆类、胡萝卜、柑橘、亚麻、燕麦和燕麦糠等食物都含有丰富的水溶性纤维，水溶性纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇。对糖尿病患者的治疗有辅助作用。
非水溶性纤维包括纤维素、木质素和一些半纤维，来自食物中的小麦糠、玉米糠、芹菜、果皮和根茎蔬菜。非水溶性纤维可降低消化道中的毒素，可预防便秘、胃肠炎和肠癌的发生。大多数植物都含有水溶性与非水溶性纤维，所以饮食均衡摄取水溶性与非水溶性纤维才能获得不同的益处。
每日摄入量标准
国际相关组织推荐的膳食纤维素日摄入量为：美国防癌协会推荐标准为每人每天30~40克，欧洲共同体食品科学委员会推荐标准为每人每天30克。世界粮农组织建议正常人群其摄入量应为每天27克，我国营养学会在2000年提出，成年人适宜摄入量为每天30克。目前我国国民从日常食物中摄取的膳食纤维只能达到每天8~12克。此外针对“富贵病”患者在此基础上应每天增加10~15克，2~20岁的幼童、青少年日摄入量应为年龄数加5~10克。
膳食纤维的食物来源
糙米和胚牙精米，以及玉米、小米、大麦、小麦皮（米糠）和麦粉（黑面包的材料）等粮食作物含有大量膳食纤维。藻类中食物纤维较多。膳食纤维是植物性成分，植物性食物是膳食纤维的天然食物来源。膳食纤维在蔬菜水果、粗粮杂粮、豆类及菌藻类食物中含量丰富。部分常见食物原料中膳食纤维的含量状况为：白菜0.7%、白萝卜0.8%、空心菜1.0%、茭白1.1%、韭菜1.1%、蒜苗1.8%、黄豆芽1.0%、鲜豌豆1.3%、毛豆2.1%、苦瓜1.1%、生姜1.4%、草莓1.4%、苹果1.2%、鲜枣1.6%、枣(干)3.1%、金针菜(干)6.7%、山药0.9%、小米1.6%、玉米面1.8%、绿豆4.2%、口蘑6.9%、银耳2.6%、木耳7.0%、海带9.8%。
随着人们对膳食纤维与人体健康关系的认识的不断深入，一些高纤维食品越来越受到青睐，菌藻、果蔬在膳食结构中的比例逐渐增加。在现代食品工业中，以米糠、麦麸、黑麦、燕麦、豆渣等富含膳食纤维的原料，经过系列加工制取相应的食物纤维产品，既可开发出直接口服的食疗型纤维制品，又可用作食品添加剂，诸如作为品质改良剂及膳食纤维强化剂添加到酸奶等发酵食品、面包等焙烤食品之中。在众多的地方菜肴中，有些菜肴以其荤素搭配且富含膳食纤维，以及具有地方特色而享有盛名，进而成为地方名菜。富含膳食纤维的传统名菜，粤菜中有“雪花酿竹荪”、“翡翠映玉环”、“七彩鸡丝”、“碧绿三拼鲈”等；苏菜有“香芋烧竹鸡”、“冬菇笋炖老豆腐”、“翡翠蹄筋”等；鄂菜有“腊肉菜苔”、“泥蒿炒腊肉”、“莲藕煨排骨”，并有新潮名菜“霉豆渣煨鲢鱼”、“霉豆渣烧五花肉”等；鲁菜中有“葱烧海参”、“荠菜鱼卷”、“韭菜炒蛏子”等；川菜中有“鱼香肉丝”、“开水白菜”、“水煮肉片”、“肉末豇豆”；豫菜中的“洛阳水席”等24道菜都富含膳食纤维等。
膳食纤维的功效
①防治便秘：一方面膳食纤维体积大，可促进肠蠕动，减少食物在肠道中停留时间，其中的水分不容易被吸收。另一方面，膳食纤维在大肠内经细菌发酵，直接吸收纤维中的水分，使大便变软，产生通便作用，且使体内多余油脂排出。
②利于减肥：一般肥胖人大都与食物中热能摄入增加或体力活动减少有关。而提高膳食中膳食纤维含量，可使摄入的热能减少，在肠道内营养的消化吸收也下降，最终使体内脂肪消耗而起减肥作用。
③预防结肠和直肠癌：经科研发现，长期以高动物蛋白为主的饮食，再加上摄入纤维素不足是导致这两种癌的重要原因。这两种癌的发生主要与致癌物质在肠道内停留时间长，和肠壁长期接触有关。增加膳食中纤维含量，使致癌物质浓度相对降低，加上膳食纤维有刺激肠蠕动作用，致癌物质与肠壁接触时间大大缩短。
④防治痔疮：痔疮的发生是因为大便秘结而使血液长期阻滞与淤积所引起的。由于膳食纤维的通便作用，可降低肛门周围的压力，使血流通畅，从而起防治痔疮的作用。
⑤降低血脂，预防冠心病：由于膳食纤维中有些成分，如果胶可结合胆固醇，木质素可结合胆酸，使其直接从粪便中排出，从而消耗体内的胆固醇来补充胆汁中被消耗的胆固醇，由此降低了胆固醇，从而可预防冠心病及动脉血管硬化等疾病，可疏通血液，防止血液黏稠。
⑥改善糖尿病症状：膳食纤维中的果胶可延长食物在肠内的停留时间、降低葡萄糖的吸收速度，使进餐后血糖不会急剧上升，有利于糖尿病病情的改善。经实验证明，每日在膳食中加入26克食用玉米麸（含纤维91.2％）或大豆壳（含纤维86.7％），28~30天后，糖耐量有明显改善。由此可证明食物纤维具有降低血糖的功效。因此，糖尿病膳食中长期增加食物纤维，可降低胰岛素需要量，控制进餐后的代谢，可作为糖尿病治疗的一种辅助措施。
⑦改善口腔及牙齿功能：现代人由于食物越来越精细柔软，使用口腔肌肉的运动和牙齿的机会越来越少，牙齿脱落、龋齿等牙齿疾病出现的情况越来越多。而增加膳食中的纤维素，自然增加了使用口腔肌肉牙齿咀嚼的机会，长期下去，则会使口腔得到保健，功能得以改善。
⑧防治胆结石：胆结石的形成与胆汁胆固醇含量过高有关，由于膳食纤维可结合胆固醇，促进胆汁的分泌、循环，因而可预防胆结石的形成。有人每天给病人增加20~30克的谷皮纤维，一月后即可发现胆结石缩小，这与胆汁流动通畅有关。
⑨预防妇女乳腺癌：据流行病学发现，乳腺癌的发生与膳食中高脂肪、高糖、高肉类及低膳食纤维摄入有关。体内过多的脂肪会促进某些激素大量合成，使乳房内激素水平上升，导致激素之间不平衡，而引起癌变。
与膳食纤维有关的其他物质
日常生活中，人们往往容易将膳食纤维、粗纤维和纤维素混为一谈。膳食纤维是指能抵抗人体小肠消化吸收的，而在人体大肠中能部分或全部发酵的，可食用的植物性成分、碳水化合物及其相类似物质的总和，包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。粗纤维只是膳食纤维的一部分，是指植物组织用一定浓度的酸、碱、醇和醚等试剂，在一定温度条件下，经过一定时间的处理后所剩下的残留物，其主要成分是纤维素和木质素。纤维素仅是粗纤维的一部分，是一种单一化合物，是以β-1，4糖苷键连接的葡萄糖线性化合物。由此可见，膳食纤维的量要比粗纤维以及纤维素的含量多，粗纤维是膳食纤维中最常见的成分，纤维素是膳食纤维的主要成分。
膳食纤维的生理功能
膳食纤维虽然不能被人体消化吸收，但却是维持人体健康必不可少的一类营养素。由于膳食纤维在预防人体胃肠道疾病和维护胃肠道健康方面功能突出，因而有“肠道清洁工”的美誉。
①膳食纤维的吸水膨胀性能有利于增加食物的体积，刺激胃肠道的蠕动，并软化粪便，防止便秘，减少粪便在肠道中的停滞时间及粪便中有害物质与肠道的接触，保持肠道清洁，从而减少和预防胃肠道疾病。
②膳食纤维能够抑制胆固醇的吸收，预防高血脂症和高血压。
③膳食纤维能够延缓和减少重金属等有害物质的吸收，减少和预防有害化学物质对人体的毒害作用。
④膳食纤维可以改善肠道菌群，维持体内的微生态平衡，有利于某些营养素的合成。
