Coolmax纤维的特点

2026-04-23 杂项 luwei

一、纤维结构与吸湿排汗机理

Coolmax纤维最核心的特征在于其独特的异形截面结构。普通涤纶纤维的横截面为圆形，表面光滑，几乎不具有导湿能力。而美国杜邦公司于1986年研发的Coolmax纤维，其横截面为四沟槽形，拥有4条纵向贯通的排汗管道。当多根纤维排列在一起时，相邻纤维易于靠紧，使得纤维表面凹槽之间的间隙进一步缩小，毛细管效应得以显著增强。研究显示，Coolmax纤维的比表面积比普通圆形截面涤纶大19.8%，这意味着单位质量的纤维拥有更大的表面积，为汗水的快速蒸发创造了有利条件。

从导湿机理来看，Coolmax纤维本身属于聚酯纤维，分子链中缺少亲水性基团，具有疏水性（即不吸水）。但其表面的四沟槽结构改变了这一性质：当汗水接触面料时，液体在细小沟槽中受表面张力驱动，会自发向前流动——这一物理现象被称为毛细效应或芯吸效应。借助于纤维表面凹槽所形成的毛细通道，汗水被迅速“吸入”并从皮肤表面导离，沿着纤维纵向扩散到更大面积，然后通过纤维增大的比表面积快速蒸发到空气中。

这种“不吸但导”的机制，使Coolmax在机理上区别于传统的亲水性纤维如棉。棉纤维虽然能大量吸水，但水分被锁在纤维内部，反而不利于快速蒸发；而Coolmax让水分停留在纤维之间的凹槽中流动，纤维本身不保留水分，从而实现了“导而不蓄”的理想状态。国内学者赵艳志（华南理工大学讲师）、张燕、张建春（总后勤部军需装备研究所）对Coolmax织物的表面蒸发速率进行了系统的测试与分析，从实验层面揭示了其快速蒸发背后的物理机制。另有学者研究了异形截面涤纶包芯纱织物中纤维之间的孔隙结构，发现异形截面涤纶纤维之间形成的孔隙比普通圆形截面涤纶更多，这为织物导湿性能的提升奠定了结构基础。

值得一提的是，中国石化仪征化纤有限责任公司也开发了类似的Coolbst纤维，其截面为H形，同样利用异形截面实现快速吸水、输水、扩散和挥发。我国中科院化学研究所于20世纪80年代末研制的丙纶超细纤维“丝普纶”，也具有独特的芯吸效应。这些国内外同期研发的异形截面涤纶纤维，共同印证了通过改变纤维截面形状来改善涤纶吸湿排汗性能这一技术路径的有效性。

二、热湿舒适性能

大量学术研究表明，Coolmax面料在热湿舒适性方面表现优异。东华大学服装·艺术设计学院的李敏、涂建雯（均来自东华大学服装·艺术设计学院及现代服装设计与技术教育部重点实验室）进行了一项系统性的研究。她们选取了东华大学纺织学院新开发的10种Coolmax/棉双面效应针织面料，与市场上10种常用针织面料作比较分析，对这20种针织面料进行了常规客观实验和人体主观实验。基于实验数据，运用灰色聚类方法对面料的热湿舒适性能进行综合评价，结果证明Coolmax/棉双面效应织物相对于选用的10种市场上常用针织面料，在透气性能、导湿性能、蒸发快干性能方面均表现更优。研究还通过因子分析和多元线性回归分析建立了预测模型，即织物物理性能预测主观总体评价的线性模型方程，该模型预测效果良好，可对双面效应针织面料的热湿舒适性能进行一定程度的预测。

在定量性能指标方面，有研究采用Coolmax纤维与聚丙烯纤维（PP）设计纬编针织面料，测得Coolmax/PP面料的断裂伸长率达到180.5%，具有优异的拉伸弹性；其累积单向传递能力高达691.6%，吸水率达50.2%/s。另一项研究中，Coolmax纤维的使用使牛仔面料在1至10分钟内的芯吸高度提高了4至10倍，展现出极强的导湿能力。

在导热性能方面，香港理工大学的研究团队（主要研究者为Ma博士）设计了九种不同纤维组合和织物结构的四层机织物。研究发现，当Coolmax分布在更多层（如三层）时，面料的热传导性能显著增强，热阻值最低可达0.0036 W/cm·°C，同时保持良好的湿度管理能力。此外，研究表明Coolmax纤维在热湿传递性能方面优于Coolpass、纤维素/PET混纺纤维和普通聚酯纤维，在蒸发冷却应用中也表现突出。

在降温效果方面，一项2025年发表于Elsevier期刊《Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects》的研究开发了一种具有单向液体传输功能的Janus Coolmax面料（J-Coolmax）。该研究通过在Coolmax织物一侧非对称喷涂热塑性聚氨酯（TPU）溶液，构建了不对称润湿性结构。测试结果显示，该面料可使皮肤温度在动态冷却过程中持续降低1.6℃，显著优于棉质对照样品。这一量化数据为Coolmax在炎热环境下的穿着舒适性提供了有力的实验依据。

此外，东华大学服装学院崔志英副教授以第一作者身份，对Coolmax织物、棉、涤纶、涤棉织物的芯吸效应、保水率、干燥率、透湿性、透气性进行了系统的测试分析，并通过人体穿着试验对服装的湿舒适性进行了评价，最后利用灰色聚类分析对6种织物的湿舒适性能做了综合评价。结果表明，Coolmax织物的湿舒适性能优于普通涤纶织物。

三、混纺性能与功能性拓展

学术研究广泛探讨了Coolmax与其他纤维混纺后的性能表现。由于Coolmax纤维的核心功能在于导湿而非吸水，其在实际应用中常与其他纤维搭配使用，以实现功能的互补与协同。

与再生纤维素纤维混纺。 研究表明，Coolmax与再生纤维素纤维（如竹浆纤维、天丝等）混纺，可以保持各纤维的吸湿排汗性能，同时改善吸湿快干型服装在不出汗时的穿着舒适性。研究还指出，在吸湿快干型服装中不宜采用棉等天然纤维，因为棉纤维会吸收并锁住水分，反而降低整体速干效率；再生纤维素纤维更适合与Coolmax混纺。

在混纺比方面，袁小红（研究者）以70/30的混纺比开发了竹浆纤维/Coolmax新型针织面料。该研究结合竹浆纤维和Coolmax纤维各自的性能特性，概述了各工序的关键技术要点，开发出的新型针织面料兼具两者的优点。Coolmax与天丝的包芯/包缠纱织物也表现出优异的穿着舒适性，适合用于冬季保暖服装。

抗菌功能复合。 由于Coolmax纤维本身不具备抗菌功能，研究者和企业纷纷探索通过与其他抗菌材料混纺来弥补这一短板。

在艾草复合方面，《上海纺织科技》2023年第9期刊登了一项艾草/棉/Coolmax复合功能性面料的开发研究。研究者采用抗菌环保的艾草/棉混纺纱与吸湿快干的Coolmax纯纺纱进行交织，设计织造了9种不同工艺的织物。通过抗菌测试发现，随着艾草组分含量的增加，织物对大肠埃希菌的抑制作用增强，最高抑菌率达84.6%。

在镀银纤维复合方面，《上海纺织科技》2010年第7期报道了X-Static镀银纤维（注：X-STATIC是美国诺博纤维科技有限责任公司 NOBLE FIBER TECHNOLOGIES,LLC的商标。）与Coolmax混纺纱的研发。由X-Static纤维与Coolmax纤维混纺纱加工织成的面料，不但具有去除异味、调节身体散热、保健活血抗菌等功效，而且具有美观亮丽、穿着舒适等特性。

在Amicor（Ａｍｉｃｏｒ抗菌纤维是全球最大纤维生产公司英国ＡＣＯＲＤＩＳ（阿考迪斯）公司发明的新型抗菌纤维）复合方面，张梅、李博在《上海纺织科技》2008年第10期发表的论文中，利用Coolmax的吸湿透气性能、Amicor纤维的抗菌功能以及丝光毛和羊绒的舒适特性，开发出兼具凉爽透气与抗菌功能的夏季羊绒纱线。

此外，2021年有研究开发了一款皮芯相变聚酯蓄热吸湿速干机织物面料，采用皮芯结构的相变聚酯纤维、Coolmax freshFX纤维（FreshFX是是莱卡（LYCRA）公司拥有的商标。）和安泰贝纤维（安泰贝纤维是赛得利公司推出的一款新型功能性纤维，是通过注射纺丝技术将活性抗菌物质均匀分散在纤维表面及内部，对细菌、真菌及病毒等微生物具有抑制作用。），利用斜纹机织物组织结构，开发出的面料具有优异的蓄热性、抗菌性和单向导湿性能。测试结果显示，相比普通的PET材料，用皮芯结构组成的相变聚酯面料显示出了更好的温度变化缓和性。

四、耐用性能与可持续性

Coolmax的功能来源于纤维本身的物理结构而非表面涂层，因此其吸湿排汗性能具有持久的特性。莱卡公司官方明确指出，COOLMAX®技术不是一种会随时间推移而退化的涂层，而是一种纤维，在遵循服装护理说明的情况下，其效力可以持续到整个服装的穿着寿命，性能不会因洗涤而退化。

最新的学术研究也验证了这一点。前述2025年发表于Elsevier期刊的Janus Coolmax面料研究显示，该面料可经受200次家庭洗涤和400次摩擦循环，在如此严苛的耐久性测试后仍然保持良好的功能性能。此外，Coolmax纤维赋予纱线较高的断裂伸长率，优于常规聚酯纤维，说明其具有较好的柔韧性和拉伸性能。

在可持续性方面，莱卡公司已推出COOLMAX® EcoMade系列。该技术采用100%再生资源（回收纺织品或塑料瓶）制成，与新料相比CO₂排放量降低25%（适用于100%纺织品废料产品），并通过了全球回收标准（GRS）认证。更重要的是，这些可持续纤维的性能与它们所取代的原生纤维相当，实现了环保与性能的统一。莱卡公司承诺将COOLMAX®技术逐步转换为EcoMade版本，预计到2025年将有超过80%的COOLMAX®技术转换为使用回收资源的EcoMade版本。

值得一提的是，2026年3月，莱卡公司在慕尼黑功能性面料展上正式全球首发了COOLMAX CloakFX™纤维。这项最新创新在纤维层面利用光学“遮蔽”原理扩散光线，减少水分的视觉显现，让汗渍不那么明显。该纤维中93%的聚酯来自再生材料，同时提供比传统聚酯纤维更高的紫外线防护系数（UPF）。这一新产品标志着Coolmax技术在功能性运动面料领域进入了“隐形干爽”的新阶段。

五、局限性：抗菌性能的争议

在整理学术文献和检测报告的过程中，我们也发现：关于Coolmax的抗菌性能，学术文献和检测报告之间存在一个重要区别。多份独立的第三方检测报告一致证实，Coolmax纤维本身并不具备抗菌功能。

全球知名检测机构SGS瑞士通用公证行的一份测试报告显示，对挂有英威达COOLMAX标签和莱卡标签的某品牌四角内裤进行抗菌性试验，结果显示该内裤无抗菌效果。检测数据表明，金黄色葡萄球菌的接种菌液浓度为2.4×10⁵，对照样增长值为2.2，抗菌样品培养24小时后的细菌数为4.9×10⁶，细菌增长约20倍；大肠杆菌的接种菌液浓度为2.5×10⁵，对照样增长值为2.8，抗菌样品培养24小时后的细菌数为2.3×10⁷，细菌增长约100倍。金黄色葡萄球菌抑菌值为0、抑菌率仅为4%，大肠杆菌抑菌值小于0、抑菌率小于0%，与国家标准抗菌效果（抑菌值≥1.0、抑菌率≥90%）相差甚远。

这一现象背后的机理值得关注。Coolmax的吸湿排汗功能虽然能将汗水从皮肤表面高效导出，但汗液本身含有蛋白质、盐分和脂质等营养物质。在面料创造的湿热环境中，这些营养物质反而为细菌提供了理想的繁殖条件。更值得注意的是，Coolmax纤维表面的四沟槽结构虽然有利于导湿，但同时也提供了更多有利于细菌附着和繁殖的微环境。有业内专家将这一矛盾形象地概括为：传统Coolmax“只治其一（吸收排干），不治其二（非抗菌性）”，其对汗液中占据不到1%的细菌杂质无能为力，沟槽状纤维结构设计反而更易成为细菌滋生温床、加速细菌繁衍，可能引发皮肤炎症。

因此，我们可以推断，如果需要在Coolmax面料中获得抗菌功能，必须通过与其他抗菌纤维（如艾草、镀银纤维、Amicor、安泰贝等）混纺或进行抗菌后整理来实现。纯Coolmax面料不具备抗菌能力，这是产品应用中需要特别注意的关键问题。

总结

Coolmax纤维的核心性能可归纳如下表：

性能维度	主要表现	研究者/机构	文献来源
纤维结构	四沟槽异形截面，比表面积比普通圆形截面涤纶大19.8%	杜邦公司	《棉纺织技术》
导湿性能	四沟槽产生强烈毛细效应，芯吸高度比普通面料提高4~10倍	万爱兰等	学术论文
吸水速率	吸水率达50.2%/s，累积单向传递能力691.6%	Lu等	Materials (2024)
热湿舒适性	Coolmax/棉双面效应面料透气性、导湿性、快干性优于市售面料	李敏、涂建雯（东华大学）	《纺织学报》2010年第11期
湿舒适评价	Coolmax织物的湿舒适性能优于普通涤纶	崔志英（东华大学）	《东华大学学报》2005年第6期
导热性能	多层Coolmax热阻低至0.0036 W/cm·°C	Ma等（香港理工大学）	Journal of Engineered Fibers and Fabrics (2025)
弹性	断裂伸长率180.5%	Lu等	Materials (2024)
降温效果	动态冷却过程中皮肤温度持续降低1.6℃	研究者团队	Colloids and Surfaces A (2025)
混纺开发（竹浆）	以70/30混纺比开发竹浆纤维/Coolmax针织面料	袁小红	《上海纺织科技》2008年第11期
混纺功能（艾草）	艾草/Coolmax混纺，大肠埃希菌抑菌率达84.6%	研究者团队	《上海纺织科技》2023年第9期
混纺功能（镀银）	X-Static镀银纤维与Coolmax混纺，兼具抗菌与散热	研究者团队	《上海纺织科技》2010年第7期
耐用性	可经受200次洗涤和400次摩擦	研究者团队	Colloids and Surfaces A (2025)
可持续性	EcoMade系列：100%再生资源，CO₂排放降低25%	莱卡公司	官方技术资料
抗菌性	纤维本身不具备抗菌功能，细菌24小时增长20~100倍	SGS瑞士通用公证行	SGS检测报告（2015）

综合来看，Coolmax纤维以四沟槽异形截面结构为核心，通过毛细效应实现了优异的吸湿排汗、导湿快干和热湿舒适性能。这些性能源自纤维的物理结构，因而具有持久的耐用性，且可通过回收再生实现可持续发展。但需要清醒认识到，其自身不具备抗菌功能，在湿热环境中反而可能为细菌提供繁殖条件。因此在贴身运动服饰、内衣等应用场景中，纯Coolmax面料并非理想选择，通常需要与其他抗菌纤维复合使用，或进行抗菌后整理，才能实现完整的“汗液管理、抗菌”功能。

说明：本文收集和整理了来自于互联网上关于coolmax纤维的特点、功能等方面的研究资料，其中以专业学术论文为主。文中的观点，并不代表本人和所在组织的观点。相关的参考文献和参考资料清单列表如下：

一、纤维结构与吸湿排汗机理相关文献
1. 捻度对Coolmax纱线芯吸性能的影响

作者：赵艳志，张建春，施楣梧，杨俊霞

刊名：《北京纺织》

年份：1998年第6期

内容：报道了Coolmax纤维横截面为四沟槽形，比表面积比普通圆形截面涤纶大19.8%。

2. Coolmax织物表面湿蒸发性能研究

作者：赵艳志（华南理工大学讲师），张燕，张建春（总后勤部军需装备研究所）

刊名：《北京纺织》

年份：2003年第1期（第42-44页）

内容：采用自制的透湿杯，对Coolmax织物及其对比样品夏季仿毛面料的表面蒸发速率进行了测试和分析，揭示了其快速蒸发机制。

二、热湿舒适性能研究相关文献
1. Coolmax/棉双面效应针织面料热湿舒适性综合评价与预测

作者：李敏，涂建雯

作者单位：东华大学服装·艺术设计学院；东华大学现代服装设计与技术教育部重点实验室

刊名：《纺织学报》

年份/卷期：2010年第31卷第11期

DOI/URL：http://www.fzxb.org.cn/CN/Y2010/V31/I11/39

内容：选取东华大学纺织学院新开发的10种Coolmax/棉双面效应针织面料，与10种市售常用针织面料进行对比，通过灰色聚类分析证明Coolmax/棉双面效应织物在透气性能、导湿性能、蒸发快干性能方面均优于市售对比面料；通过因子分析和多元线性回归分析建立了织物物理性能预测主观总体评价的线性模型方程。

2. Coolmax织物湿舒适性能的灰色聚类分析

作者：崔志英（东华大学服装学院副教授），薛美君

刊名：《东华大学学报（自然科学版）》

年份/卷期：2005年第31卷第6期

内容：对Coolmax织物、棉、涤纶、涤棉织物的芯吸效应、保水率、干燥率、透湿性、透气性进行了系统测试分析；通过人体穿着试验对服装的湿舒适性进行了评价；利用灰色聚类分析对6种织物的湿舒适性能做了综合评价，结果表明Coolmax织物的湿舒适性能优于普通涤纶织物。

3. 中空异形涤纶面料性能研究