李紅梅,毛 竹,朱 銀,趙瑞方,張 毅,童 婭

(國家羽絨制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(成都),四川 成都610015)

紫外線(簡稱UV)按輻射波長可分為長波紫外線UVA(320～400 n m),中波紫外線UVB(280～320 n m)和短波紫外線UVC(200～280 n m)。長波紫外線,可引起皮膚黑色素沉著,因此也被稱做曬黑段,是導(dǎo)致皮膚老化和嚴(yán)重?fù)p害的原因之一;中波紫外線,又稱作紫外線的曬傷段,長久照射此類紫外線皮膚會(huì)出現(xiàn)紅斑炎癥和老化;短波紫外線簡稱UVC,短波紫外線被臭氧層吸收,不能到達(dá)地球表面[1]。近年來,隨著人類對(duì)臭氧層破壞的日益嚴(yán)重,到達(dá)地面的紫外線輻射量增多,對(duì)人體的傷害也越來越嚴(yán)重,具有防紫外線性能的紡織產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。針對(duì)紡織品抗紫外線性能的評(píng)定,國內(nèi)外已經(jīng)制定出一系列的抗紫外線紡織品評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),我國現(xiàn)行的紡織品抗紫外線性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 18830-2009《紡織品 防紫外線性能的評(píng)定》[2],主要參考?xì)W盟標(biāo)準(zhǔn)草案EN 13758.2[3]制定。

1 防紫外線產(chǎn)品質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查

1.1 抽樣檢驗(yàn)

目前,我國防紫外線產(chǎn)品主要有太陽傘、帽子、戶外運(yùn)動(dòng)服和皮膚衣等。本檢測(cè)機(jī)構(gòu)通過抽樣檢驗(yàn),對(duì)市場上銷售的有防紫外產(chǎn)品標(biāo)志的太陽傘、皮膚衣和戶外運(yùn)動(dòng)服三類產(chǎn)品進(jìn)行了抽樣,依據(jù)GB/T 18830-2009《紡織品 防紫外線性能的評(píng)定》對(duì)樣品進(jìn)行了檢測(cè)及判定,對(duì)產(chǎn)品的合格情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)情況見表1。

太陽傘類產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)180批次,其中171批次紫外線性能檢驗(yàn)合格,9批次檢驗(yàn)不合格,合格率為95.0%。

戶外運(yùn)動(dòng)服類產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)230批次,其中201批次紫外線性能檢驗(yàn)合格,29批次檢驗(yàn)不合格,合格率為87.4%。

皮膚衣類產(chǎn)品抽樣檢驗(yàn)70批次,其中9批次紫外線性能檢驗(yàn)合格,61批次檢驗(yàn)不合格,合格率為12.9%。

表1 防紫外線產(chǎn)品抽驗(yàn)結(jié)果

1.2 防紫外線項(xiàng)目現(xiàn)狀分析

從表1檢驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,太陽傘類產(chǎn)品和戶外運(yùn)動(dòng)服類產(chǎn)品的合格率較高,皮膚衣類產(chǎn)品的合格率較低。在紫外線照射較強(qiáng)的夏季,太陽傘和皮膚衣是作為紫外線防護(hù)的兩類主要產(chǎn)品,太陽傘類產(chǎn)品雖然其本身有較好的防護(hù)效果,但其作用面積有限,不能起到全身防護(hù)的目的。覆蓋面積較大的皮膚衣,其合格率極低,防紫外線產(chǎn)品質(zhì)量狀況不容樂觀。

產(chǎn)品防紫外線效果的差異,不僅與屏蔽劑的種類、添加量的多少和加工方法有關(guān),還與原料的種類,紗線的表面形態(tài)及結(jié)構(gòu),織物的組織、結(jié)構(gòu)、規(guī)格、色彩等有關(guān)[4]。傘類和戶外運(yùn)動(dòng)服類織物因其顏色大多較深,織物緊密度大和添加了防護(hù)涂層等因素,使其具有較高的防紫外線性能。而皮膚衣類產(chǎn)品因其具有顏色艷麗、輕薄和透氣等特點(diǎn),就需要企業(yè)在實(shí)現(xiàn)防紫外線功能的工藝和技術(shù)上下功夫。無論是在原液原料中加入防紫外線粉末或母粒還是在后整理中加入助劑,其造價(jià)都會(huì)較高。而較為常見的涂層方法,雖然造價(jià)較低,但會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品透氣性。所以市面上價(jià)格低廉的皮膚衣,一般很難達(dá)到防紫外線標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 防紫外線性能影響因素測(cè)試分析

2.1 影響因素

服用產(chǎn)品防紫外線性能影響因素一般有以下幾方面:⑴纖維原料種類、纖維形態(tài)(長絲還是短纖);⑵紗線結(jié)構(gòu);⑶織物結(jié)構(gòu)參數(shù)(密度、厚度、織物緊度、組織結(jié)構(gòu));⑷織物顏色;⑸后整理?，F(xiàn)有文獻(xiàn)大多對(duì)這些方面進(jìn)行了探討并有定論。在產(chǎn)品實(shí)際使用過程中,防紫外線性能還會(huì)因織物受到拉伸、洗滌、汗液浸泡及褪色等因素影響。本文主要就紡織品在服用過程中防紫外線的影響因素進(jìn)行探討,以期為該類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)提供相關(guān)的設(shè)計(jì)依據(jù),為消費(fèi)者對(duì)防紫外線產(chǎn)品選購和使用提供幫助,為防紫外線產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的修定和完善提供依據(jù)。

2.2 測(cè)試和分析

從拉伸、洗滌、汗?jié)n浸泡、顏色等幾個(gè)方面進(jìn)行檢測(cè),分析對(duì)防紫外線產(chǎn)品服用過程中的影響。

2.2.1 拉伸選取白色、粉色和灰色3種針織面料分別測(cè)試其拉伸前、拉伸10%和拉伸20%狀態(tài)下的防紫外線性能。測(cè)試依據(jù)為GB/T 18830-2009《紡織品 防紫外線性能的評(píng)定》,使用的儀器為Labsphere UV-1000F防紫外線透過及日曬保護(hù)測(cè)試儀。測(cè)試數(shù)據(jù)見表2。

依據(jù)表2檢測(cè)數(shù)據(jù)分析,樣品經(jīng)過拉伸10%,其防紫外線性能下降約1/2,拉伸20%產(chǎn)品防紫外線性能下降低至1/4,可見拉伸對(duì)于紡織產(chǎn)品防紫外線性能影響尤為突出。

防紫外線性能隨著拉伸的增大而急劇下降。這主要是因?yàn)槔焓辜喚€之間的空隙增大,透光性增強(qiáng),從而大大降低了面料的防紫外線性能。

2.2.2 洗滌

選取不同種類和不同防紫外線性能的面料,前處理按照GB/T 8629-2001《紡織品 試驗(yàn)用家庭洗滌和干燥程序》[5]中規(guī)定的5 A洗滌程序洗滌1次,干燥程序?yàn)閼覓炝栏?。按照?biāo)準(zhǔn)GB/T 18830-2009《紡織品 防紫外線性能的評(píng)定》對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試,使用的儀器為Labsphere UV-1000F防紫外線透過及日曬保護(hù)測(cè)試儀。測(cè)試數(shù)據(jù)見表3。

表2 拉伸狀態(tài)對(duì)防紫外線性能的影響

表3 洗滌對(duì)防紫外線性能的影響

為了更直觀地了解洗滌對(duì)樣品防紫外線性能的影響,用表3中的UPF值作洗滌前后UPF值對(duì)比,如圖1所示。

圖1 洗滌前后UPF值對(duì)比圖

可以看出樣品1、2、3、4、6、9號(hào)洗滌后 UPF值無變化或變化較小,樣品5、10、11、12號(hào)洗滌后UPF值變大,樣品7、8號(hào)洗滌后UPF值變小。UPF值經(jīng)洗滌后的變化主要有以下兩方面影響因素:(1)洗滌引起面料尺寸的變化,如果面料經(jīng)過洗滌后造成縮水或倒?jié)q,紗線之間的空隙就會(huì)相應(yīng)減小或增大,紗線的結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生一些變化,使得光線的透過率降低或增加,從而提高或降低了面料的防紫外線性能。(2)整理劑隨著洗滌而流失,對(duì)于添加了防紫外整理劑的面料,在洗滌過程中導(dǎo)致整理劑的流失從而降低了面料的防紫外線性能。除這兩種情況外,洗滌過程對(duì)樣品的防紫外線影響不明顯,所以樣品經(jīng)洗滌后出現(xiàn)了防紫外線性能不變、變好或變差3種情況。

2.2.3 汗液

選取羊毛、棉、聚酯纖維、腈綸、錦綸等6種成分的白色織物,用標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3922-2013《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐汗?jié)n色牢度》[6]規(guī)定的堿性汗液浸泡試樣,并使試樣含液率接近100%。按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18830-2009《紡織品 防紫外線性能的評(píng)定》對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試,使用的儀器為Labsphere UV-1000F防紫外線透過及日曬保護(hù)測(cè)試儀。測(cè)試數(shù)據(jù)見表4。

表4 汗液對(duì)防紫外線性能的影響

從表4可以看出不同成分的樣品經(jīng)過汗液浸泡后,其防紫外線性能均有所下降。經(jīng)過浸泡后的試樣,汗液減弱了織物紫外線的散射效應(yīng),導(dǎo)致織物紫外線輻射透過率增大,防紫外線性能下降。

2.2.4 顏色

選取相同規(guī)格,顏色由淺到深的6種純棉針織物,按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18830-2009《紡織品 防紫外線性能的評(píng)定》對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試,使用的儀器為Labsphere UV-1000F防紫外線透過及日曬保護(hù)測(cè)試儀。測(cè)試數(shù)據(jù)見表5。

從表5可以看出,深色織物的防紫外線性能優(yōu)于淺色織物,防紫外線產(chǎn)品在服用過程中因洗滌、光照、汗?jié)n等各種原因?qū)е碌耐噬罱K都將使其防護(hù)效果降低。

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出防紫外線產(chǎn)品在穿著過程中受到拉伸、洗滌、汗液等作用后,其防紫外線性能有較大改變,現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18830-2009《紡織品 防紫外線性能的評(píng)定》僅對(duì)樣品使用前的狀態(tài)進(jìn)行了考核,未考慮產(chǎn)品使用后對(duì)其性能造成的影響,其指標(biāo)設(shè)置存在考慮不夠全面的問題。國外已制定的紡織品防紫外線性能評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)中,美國防紫外線性能就增加了樣品模擬實(shí)際應(yīng)用的老化預(yù)處理和濕態(tài)測(cè)試內(nèi)容。AST M D6544[7]紡織品老化預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在進(jìn)行抗紫外線測(cè)試前,模擬日常使用過程對(duì)紡織品試樣進(jìn)行洗滌(根據(jù)服裝護(hù)理標(biāo)簽分別進(jìn)行40次手洗、機(jī)洗或干洗),日曬(進(jìn)行100 AFU的光照)和氯池水洗滌(按照AATCC 162)預(yù)處理,該預(yù)處理過程相當(dāng)于產(chǎn)品正常使用約2年,然后按照AATCC 183[8]進(jìn)行防紫外線性能測(cè)試,則可得到紡織品使用2年后的殘留紫外線防護(hù)水平[9]。

表5 顏色對(duì)防紫外線效果的影響

3 結(jié)語

從抽樣檢測(cè)情況來看,目前市場上銷售的防紫外線產(chǎn)品,太陽傘類產(chǎn)品合格率雖然較高,但存在作用面積有限,不能全身防護(hù)的缺陷;戶外運(yùn)動(dòng)服雖然有較高的合格率,但因其一般具有面料厚實(shí)的特點(diǎn)而不適合在紫外線照射較強(qiáng)的夏季穿著;適合夏季穿著的皮膚衣合格率極低,防紫外線產(chǎn)品整體質(zhì)量狀況不容樂觀。要改變這一現(xiàn)狀,一方面需要生產(chǎn)企業(yè)改進(jìn)工藝、降低生產(chǎn)成本提高產(chǎn)品質(zhì)量,另一方面需要相關(guān)部門加強(qiáng)市場監(jiān)管,避免不合格產(chǎn)品流入市場,使防紫外線產(chǎn)品發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

我國現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18830-2009《紡織品 防紫外線性能的評(píng)定》未指明預(yù)處理相關(guān)程序,但紡織產(chǎn)品在實(shí)際使用過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的拉伸,洗滌、汗?jié)n浸濕等情況,建議增加樣品預(yù)處理的內(nèi)容,如模擬出樣品在實(shí)際應(yīng)用中的拉伸,洗滌、老化等預(yù)處理及測(cè)試內(nèi)容,并進(jìn)一步提高測(cè)試方法的準(zhǔn)確性,從而更好地對(duì)防紫外線紡織品進(jìn)行檢測(cè)及考核,讓其真正起到持續(xù)保護(hù)人體的作用[9]。

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[4] 張鵬飛,藍(lán)海嘯,趙 堅(jiān).防紫外線紡織品的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].紡織科技進(jìn)展,2011,(5):10-12.

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