织物抗紫外线性能的影响因素

摘 要：随着大气环境的变化,人们自我保护意识也在增强,服装面料的高科技含量也在逐步提升.抗紫外线作为当前夏季服装所急需的一大功能,能够使人们免受紫外线灼伤.文章分析了织物抗紫外线性能的影响因素,作为夏季人们选择服装的参考.

关 键 词：针织；抗紫外线；产品开发；Coolmax纤维；

1.前言

太阳光实际上是一种电磁波,分为可见光、紫外光和红外线等.阳光给人类带来了光明的同时,也能给人类带来健康.适当的紫外线照射对人体有益,如它能促进维生素D的合成,杀菌消毒作用等,但过量的紫外线对人体是十分有害的,它会诱发皮肤病（如皮炎、色素干皮症）,甚至皮肤癌,促进白内障的生成并降低人体的免疫功能等.由于近年来各种因素导致的臭氧层破坏,使地面的紫外线照射量大大增加,从而对人体构成了较大的危害.各种防紫外线化妆品和抗紫外线纺织品也纷纷问世.[1-2]

由于防紫外线化妆品的实效性短,因而分析织物抗紫外线性能的影响因素显得尤为重要.

2.影响织物抗紫外线性能的因素

紫外线照射到织物上时,遵守光的透射、反射和吸收定律,即紫外线部分从织物的纱线间和纱线中纤维间的孔隙透过,部分被织物表面反射,部分被织物纤维吸收[4].而紫外线透射、反射和吸收的多少与织物的密度、组织结构、颜色、原料、后整理有密切关系.

2.1密度对织物抗紫外线性能的影响

以纬平针织物为例,对3种不同密度的织物（织物1、织物2和织物3）进行了同一条件下的抗紫外线整理.他们的结构参数及其抗紫外性能指标如表1所示.其中UPF表示织物抗紫外线的能力,T（UVA）表示紫外线波段A的透过率,T（UVB）表示紫外线波段A的透过率.

表1

注：总密度单位为个/25cm2

在表1可以清楚的看到：随着密度的增大,织物的UFP值随之增大,织物2的UFP值为珠地1的3.4倍,织物3的UFP值为珠地1的4.7倍,而紫外线波段A和波段B的透过率也随之减小,透过织物3的A波段紫外线仅为珠地1的1/3.因为对于针织物来说,在其它因素不变的条件下,当试样的密度增大时（不论是横密还是纵密）,纱线排列越来越紧密,单位面积的纱线根数越来越多,织物间的孔隙减小,纱线反射和吸收的紫外线增多,透过孔隙的紫外线减少,织物抗紫外线的性能越来越好.[5]

由此得出以下结论：密度增加,织物的抗紫外线性能得到提高,而且织物总密度和织物的纵密、横密呈正比关系.

2.2织物结构对织物抗紫外线性能的影晌

由于织物的密度不同,织物的抗紫外线性能不同.我们选择密度相近的两种不同组织的织物来进行比较.表2为纬平针织物（织物3）和平布织物（织物4）的结构参数及其抗紫外线性能指标.

表2

注：总密度单位为个/25cm2

通过比较发现,织物3的抗紫外线性能好于织物4.前者的UPF值是后者的8倍多,而透过的紫外线A仅为织物4的1/6,透过的紫外线B的仅为织物4的1/8.这两种织物的抗紫外线性能不同的原因是,织物3的厚度比织物4的大.织物的厚度越大,光在具有层状构造的纤维之间发生的反射与折射的次数多,被纤维吸收的也多,透过织物的紫外光线就弱,因此,织物的紫外线透过率就下降,抗紫外线性能就会越来越好[5].而且织物3的纱线捻度较小,表面有较多的毛羽,使织物间的孔隙减小,有助于阻挡紫外线的射入.由此说明除密度外,选择合适的组织对织物的抗紫外线性能也有较大影响.

2.3颜色对织物抗紫外线性能的影响

表3为18.5tex棉的白色纬平针织物（织物3）和蓝色纬平针织物（织物5）的结构参数及其抗紫外性能指标.

表3

注：总密度单位为个/25cm2

在密度、厚度、克重都相同的条件下,蓝色棉织物的UFP值是白色棉织物的近5倍,且其透过的紫外线A是白色棉织物的5/13,透过的紫外线B是白色棉织物的1/4倍.可见颜色对织物的抗紫外线性能具有较大的影响作用,而颜色又是由燃料决定的,即染料影响着织物的防紫外线性能.这主要是由于染料中存在的共轭体系在选择性吸收可见辐射的同时,还将吸收带伸展到紫外光区域,起紫外吸收剂的作用,即染料的成分对织物的抗紫外线性能有重要的影响作用[6],而且不同的染料对织物的抗紫外线性能影响不同.

综上所述,对于相同组织的织物,有色织物的抗紫外线性能好于白色织物.

2.4原料对织物抗紫外线性能的影响

表5为纯棉纬平针织物和18.5tex棉50/涤50纬平针织物的结构参数及其抗紫外性能指标.

表5

注：总密度单位为个/25cm2

从表5中很容易看出,棉织物和涤棉混纺织物经过相同抗紫外线整理剂整理后,UPF值不一样.涤棉混纺织物布的UPF值为棉织物的2.3倍,而透过的紫外线A和B均远小于棉织物.这说明原料的不同影响着织物的抗紫外线整理,从而影响其抗紫外线性能.因此,在对织物进行抗紫外线整理时应根据原料的性质选择合适的整理剂[7-9].

2.5后整理对织物抗紫外线性能的影响

以纬平针组织为例,通过毛坯与净坯的对比来分析后整理对织物抗紫外线性能的影响.

下表为18.5tex棉纬平针净坯织物（织物3）和毛坯织物（织物6）的结构参数及其抗紫外性能指标.

表4

注：密度单位为个/25cm2

对棉织物毛坯布进行简单的炼漂处理,使其抗紫外线性能有了提高.UPF值比毛坯布提高了26%.透过的紫外线A和B数值相应减少.由此可见后整理有助于织物的抗紫外线性能的提高.

3.结语

织物的抗紫外线性能与织物的材料、结构、密度、颜色等有密切关系.在夏季选择服装时,我们应该综合考虑这几个方面的因素.