冬季服装的保暖表现,不只取决于填充层有多厚、用了多少纤维。纤维能否形成蓬松结构,并在内部保留适当的空气空间,同样会影响热量散失。

聚乳酸PLA三维卷曲纤维提供了一条新的材料路线:通过复合纺丝与结构调控,让纤维从平直形态变成立体卷曲形态,再将这种空间结构用于棉服填充、保暖絮片和服装夹层开发。

三维卷曲如何形成蓬松纤维层

平直纤维紧密堆叠后,纤维层内部的空气空间容易减少。三维卷曲纤维会向不同方向弯曲和扭转,纤维之间形成更多支撑点与间隙,因此更容易获得蓬松的集合体结构。

这些间隙可以保留空气,减缓热量向外传递。进入实际产品后,保暖层能否保持这种结构,还要结合纤维细度、长度、卷曲稳定性、填充克重、铺网方式、压缩回弹及绗缝结构共同判断。

三维卷曲的价值,首先体现在它为保暖层提供了可设计的空间结构,而不是简单增加材料用量。

普通聚酯填充纤维实拍,非PLA及论文试样
普通聚酯填充纤维实拍(非PLA及论文试样)。图:KamillaŚ / Wikimedia Commons,CC BY 4.0;已裁切。

PLA可以怎样获得立体卷曲形态

北京服装学院张秀芹团队曾采用PLA与低熔点PLA进行并列复合熔融纺丝。两种组分受热后的收缩行为不同,纤维内部由此产生应力,并在无张力状态下形成三维卷曲。

团队2020年发表于《RSC Advances》的研究显示,在65℃湿热处理条件下,特定PLA/低熔点PLA并列复合纤维的卷曲数达到每25毫米21个,卷曲率为31.9%,卷曲弹性率为81.6%。论文认为,该样品的综合卷曲性能与工业化PET/PTT三维卷曲纤维相近,湿热处理后的纤维还表现出较好的蓬松度。

这组结果说明,PLA可以通过材料组合和工艺调控获得可量化的三维卷曲结构。相关数字对应论文中的特定纤维体系与处理条件,不能直接替代其他PLA纤维、絮片或成衣的检测结果。

从卷曲纤维延伸到保暖材料

2026年1月,北京服装学院材料设计与工程学院发布的报道提到,张秀芹团队正在用生物基聚乳酸三维卷曲纤维开发保暖材料,研发方向包括轻、蓬松、保暖与舒适,并关注潮湿条件下的保暖表现。

这里需要区分研究环节。2020年论文中的“湿热处理”是形成卷曲结构的加工步骤,测试对象主要是纤维的卷曲、蓬松与力学性能;2026年报道提到的湿态表现,则属于保暖材料的应用研发方向。公开报道尚未给出湿态保暖的样品结构、测试方法及对比数据。

因此,PLA三维卷曲纤维为保暖产品提供了结构基础,最终能达到怎样的轻量化和保暖水平,需要在确定材料规格、填充结构和服装方案后,用样品测试回答。

适合继续开发的产品方向

结合三维卷曲纤维的结构特点,PLA短纤可以向冬季棉服填充、保暖絮片、服装夹层及轻量化秋冬产品延伸。不同产品的开发重点并不相同。

通勤棉服需要兼顾蓬松手感、日常穿着和洗后结构稳定;保暖夹层还要评估压缩后的厚度恢复、透气透湿及与表层面料的配合;需要应对潮湿环境的产品,则应单独设计湿态测试条件,不能用干态结果代替。

在首轮开发中,可以重点明确以下内容:

  1. 目标产品、使用环境与保暖层承担的任务;
  2. PLA纤维形态、规格及与其他纤维的组合方式;
  3. 填充克重、铺网或絮片工艺、黏合与绗缝结构;
  4. 蓬松度、压缩回弹、厚度恢复及洗后稳定性;
  5. 保温率或热阻、透气透湿及湿态条件下的验证方法。
PLA三维卷曲保暖材料开发的五项验证工作
PLA三维卷曲保暖材料开发的五项验证工作(原创流程示意,非实验测试结果)

迈宝科技的开发承接方向

迈宝科技持续关注PLA短纤、长丝及功能性纺织材料应用。面向冬季棉服、保暖夹层和轻量化秋冬服装项目,我们可以围绕目标产品,协助客户梳理材料形态、纤维组合、样品变量与首轮测试任务。

公开研究中的PLA/低熔点PLA并列复合结构及卷曲数据属于研究团队的特定样品,不作为迈宝现有产品指标。具体规格、供货状态、加工适配和成品性能,需要结合项目要求、样品及检测结果确认。

如果您正在评估PLA保暖填充、保暖絮片或其他功能性秋冬纺织材料,可联系迈宝科技或玉绫丝,并提供目标产品、加工方式、克重范围和重点性能要求,以便进一步梳理材料选择、打样变量与验证路径。

资料来源

北京服装学院材料设计与工程学院,2026年1月21日

RSC Advances 2020, 10, 42890–42896

PMC开放全文

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