曹機(jī)良，孟春麗，邊亞敏

(河南工程學(xué)院材料與化學(xué)工程系，鄭州450007)

近年來(lái)，隨著人們生活水平的提高，越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注紡織品的保健和防護(hù)功能［1-3］。由于環(huán)境惡化，地球表面的紫外線增多，皮膚癌等發(fā)病率增高，嚴(yán)重威脅著人類的健康，故抗紫外線整理關(guān)注度比較高，同時(shí)也促使廣大企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)防紫外線服裝面料［4-5］。

紫外線分為紫外線A(320～400 nm波段)、紫外線B(280～320 nm波段)和紫外線C(200～280 nm波段)，由于紫外線C不能到達(dá)地球表面，故紡織品紫外線防護(hù)整理主要為檢測(cè)其對(duì)紫外線A(UVA)和紫外線B(UVB)的防護(hù)效果。常用的評(píng)價(jià)方法有紫外線透過(guò)率(TUVA和TUVB)和紫外線防護(hù)系數(shù)(UPF值)［6-7］。

目前，市場(chǎng)上具有防紫外線功能的面料和產(chǎn)品較多，但其抗紫外性能大多在織物含水率較低的狀態(tài)下測(cè)定，而人體夏季實(shí)際使用抗紫外線面料的過(guò)程中，織物上往往帶有較多的汗液。因此，織物帶有汗液時(shí)其抗紫外線性能的變化也是值得關(guān)注的，因?yàn)榇藸顟B(tài)下的織物防紫外線性能更加貼近實(shí)際應(yīng)用［8］。鑒于此，本研究用模擬汗液對(duì)不同類型的織物進(jìn)行處理，測(cè)試織物含水率對(duì)其抗紫外性能的影響，為消費(fèi)者和相關(guān)企業(yè)提供參考。

1 試驗(yàn)

1.1 材 料

織物:棉、滌綸、錦綸、羊毛、65/35滌棉混紡機(jī)織物、蠶絲雙縐織物、腈綸針織物。

化學(xué)品:L-組氨酸鹽酸鹽一水合物、氯化鈉，均為化學(xué)純。

1.2 織物模擬汗液整理方法

整理液由L-組氨酸鹽酸鹽一水合物質(zhì)量濃度0.5 g/L和氯化鈉質(zhì)量濃度5 g/L組成?？椢锝?jīng)整理液二浸二軋后，于80℃烘燥不同時(shí)間，得到不同含水率的試樣。

1.3 測(cè)試方法

織物的紫外線防護(hù)因子(UPF值)和紫外線透過(guò)率在HB902型紡織品紫外線測(cè)試儀(山東萊州市電子儀器有限公司)上測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 棉織物

由不同含水率條件下棉織物的抗紫外性能可知(圖1)，隨著棉織物含水率的增加，其紫外線A的透過(guò)率(TUVA)和紫外線B的透過(guò)率(TUVB)均逐漸增大。由此說(shuō)明，隨著棉織物含水率的增加，越來(lái)越多的紫外線能夠透過(guò)織物到達(dá)人體皮膚，故棉織物的抗紫外性能隨其含水率的增加而降低。這一點(diǎn)從棉織物的紫外線防護(hù)指數(shù)(UPF)值隨含水率的增加而降低可以更直觀地看出。因?yàn)檎丈涞娇椢锉砻娴淖贤饩€往往以散射、吸收和透過(guò)3種形式分散，當(dāng)織物的含水率越高，被織物散射出去的紫外線越低，而被織物吸收的紫外線基本不變，故導(dǎo)致被透過(guò)織物的紫外線增加。夏季純棉襯衫或純棉T恤比較受廣大消費(fèi)者的歡迎，人們?cè)诖┲祟惙棔r(shí)應(yīng)考慮到織物含水率增加帶來(lái)的抗紫外性能減弱這一影響。

圖1 含水率對(duì)棉織物抗紫外性能的影響Fig.1 Effect of moisture content on anti-ultraviolet capability of cotton fabrics

2.2 滌綸織物

由不同含水率的滌綸織物的抗紫外性能可知(圖2)，隨著滌綸織物含水率的增加，其TUVA和TUVB在300～320 nm波段上逐漸增加，TUVB在280～300 nm波段上變化較小，織物的UPF值也有所下降?？梢?jiàn)，隨著含水率的增加，滌綸織物的抗紫外性能有所降低。裙子或運(yùn)動(dòng)服等夏季服飾較常采用滌綸作為主要面料，雖然滌綸織物本身的吸水性較差，但汗液對(duì)其抗紫外性能的影響仍不可忽視。

圖2 含水率對(duì)滌綸織物抗紫外性能的影響Fig.2 Effect of moisture content on anti-ultraviolet capability of polyester fabrics

2.3 錦綸織物

由不同含水率的錦綸織物的抗紫外性能可知(圖3)，隨著錦綸織物含水率的增加，其UPF值逐漸下降，TUVA和TUVB均逐漸增大?？梢?jiàn)，隨著含水率的增加，錦綸織物的抗紫外性能逐漸降低。錦綸織物由于其特有的彈性特征和相對(duì)較高的回潮率而廣受喜愛(ài)，它常以純紡或混紡(錦棉、滌錦等)織物的形式作為夏季面料。但汗液對(duì)其抗紫外性能有明顯的下降作用。

圖3 含水率對(duì)錦綸織物抗紫外性能的影響Fig.3 Effect of moisture content on anti-ultraviolet capability of nylon fabrics

2.4 腈綸織物

由不同含水率的腈綸織物的抗紫外性能可知(圖4)，隨著腈綸含水率的增加，其紫外線A的透過(guò)率TUVA和紫外線B的透過(guò)率TUVB均逐漸增大。由此說(shuō)明，隨著腈綸織物含水率的增加，腈綸織物的抗紫外性能逐漸降低。這一結(jié)果也可以從腈綸的紫外線防護(hù)指數(shù)(UPF)值降低看出。

圖4 含水率對(duì)腈綸織物抗紫外性能的影響Fig.4 Effect of moisture content on anti-ultraviolet capability of acrylon fabrics

2.5 羊毛織物

由不同含水率的羊毛織物的抗紫外性能可知(圖5)，隨著羊毛織物含水率的增加，TUVA逐漸升高，說(shuō)明羊毛織物對(duì)紫外線A的防護(hù)效果隨織物含水率的增加而降低，而織物的TUVB逐漸降低，說(shuō)明羊毛織物對(duì)紫外線B的防護(hù)效果隨織物含水率的增加而增加，但織物的UPF值隨含水率的增加而降低，說(shuō)明羊毛織物的總體抗紫外線性能隨織物含水率的增加而降低。輕薄款式的羊毛織物也是夏季服裝的首選，考慮到紫外線B對(duì)人體的危害遠(yuǎn)大于紫外線A，且羊毛含水越多，其抗紫外線B的能力越強(qiáng)，故這一類織物由于含水率的變化而導(dǎo)致抗紫外能力的下降，但造成對(duì)人體的影響較小。

圖5 含水率對(duì)羊毛織物抗紫外性能的影響Fig.5 Effect of moisture content on anti-ultraviolet capability of wool fabrics

2.6 蠶絲織物

不同含水率條件下蠶絲織物的抗紫外性能可知(圖6)，隨著蠶絲織物含水率的增加，TUVA逐漸升高，說(shuō)明蠶絲織物對(duì)紫外線A的防護(hù)效果隨織物含水率的增加而降低，而織物的TUVB在280～290 nm波段上逐漸降低，TUVB在290～320 nm波段上逐漸增加。通過(guò)織物TUVB在280～320 nm波段上的總體變化可知，蠶絲織物對(duì)紫外線B的防護(hù)效果隨織物含水率的增加而降低，故織物的UPF值隨含水率的增加而降低。蠶絲織物由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而深受廣大女性的熱捧，是常見(jiàn)的夏季面料之一，但織物含水率增加可導(dǎo)致其抗紫外性能的減弱。

圖6 含水率對(duì)蠶絲織物抗紫外性能的影響Fig.6 Effect of moisture content on anti-ultraviolet capability of silk fabrics

3 結(jié)論

1)隨著織物含水率的增加，棉、滌綸、錦綸和腈綸的紫外線透過(guò)率均逐漸增加，羊毛的TUVA逐漸升高，而 TUVB有所降低;蠶絲織物的 TUVA和 TUVB在290～320 nm波段上逐漸升高，而 TUVB在 280～290 nm波段上逐漸降低。

2)棉、滌綸、錦綸、腈綸、羊毛、蠶絲織物的抗紫外性能隨著其含水率的增加而降低，這是因?yàn)闈竦目椢镌诩喚€和纖維之間的水分減弱了紫外線的散射效應(yīng)，從而提高了織物的紫外線透過(guò)率。

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