不同組織機織物的防紫外線性能

S. N. Jawale

DKTE協(xié)會紡織與工程學(xué)院(印度)

紫外線輻射(UVR)對人體有害。UVR有時也稱紫外光，是一種不可見的電磁輻射，其性質(zhì)與可見光相同，但波長更短，能量更高。全球范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)表明，死于皮膚癌的人數(shù)逐年增加。導(dǎo)致皮膚癌的主要原因是臭氧層受損,使紫外線能夠穿透并輻射人體。人體長時間頻繁地暴露在陽光下會出現(xiàn)不同的皮膚問題。人體短時間暴露在紫外線輻射下也易導(dǎo)致曬傷(醫(yī)學(xué)上的紅斑)。長時間的曬傷會使皮膚光老化，導(dǎo)致非黑素瘤和黑素瘤皮膚癌的形成。受陽光輻照的皮膚細胞會吸收有害的紫外線，過多的紫外線將導(dǎo)致皮膚癌、皮膚炎癥等有害疾病。紫外線輻射對人體有致癌性。人體過度暴露于來自太陽或人工源的紫外線輻射下，對健康有潛在風(fēng)險。穿戴服飾是最簡單、最方便的紫外線防護方式?？椢锖头b的防紫外線性能通常用紫外線防護系數(shù)(UPF)表征。本文旨在從基礎(chǔ)層面了解機織物的防紫外線性能，探討如何通過機織物參數(shù)的優(yōu)化來提高織物的防紫外線能力，而不是使用化學(xué)處理方法?？椢锝Y(jié)構(gòu)被認為是最簡單和最經(jīng)濟的提供良好紫外線防護作用的解決方案，其無需額外的后整理過程。

1 材料與方法

以14.76 tex 的Z捻純棉環(huán)錠紡單紗為原料，制備不同的機織物試樣，測試并探討其防紫外線性能?？椢锝Y(jié)構(gòu)的變化參數(shù)主要有緯向密度(緯密)和織物組織。本文選擇平紋、斜紋和緞紋3種織物組織，以緯密分別為244根/10 cm(低緯密)、283根/10 cm(中緯密)和323根/10 cm(高緯密)，制備不同的機織物，共獲得9種織物試樣，如表1所示。采用轉(zhuǎn)速為700 r/min的噴氣織機制備上述不同組合的機織物。這些織物試樣在同一化學(xué)處理裝置中進行染色和整理。測試整理后所有試樣的UPF和拉伸性能。根據(jù)AATCC 183-2010，采用紫外透光率分析儀測定織物的防紫外線性能。利用方差分析法對測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

表1 織物結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計

2 結(jié)果與討論

2.1 織物結(jié)構(gòu)對防紫外線性能的影響

3種不同組織機織物試樣的UPF測試結(jié)果如圖1所示。由圖1可以看出，織物緯密對其UPF有顯著影響，對于某一特定組織的織物而言，隨著緯密的增大，織物的UPF值增大，但斜紋組織未表現(xiàn)出明顯的變化趨勢。高緯密織物的UPF值大于低緯密織物，原因是隨著緯密增大，織物的遮蓋系數(shù)增加,能吸收更多的紫外線，從而阻止有害紫外線到達皮膚表面。此外，由于覆蓋因子和織物基本結(jié)構(gòu)的不同，不同緯密下織物的UPF值也不同。在中、低緯密條件下，緞紋織物的UPF值最大，平紋織物的UPF值最小。

圖1 織物組織對防紫外線性能的影響

2.2 織物結(jié)構(gòu)對抗拉強度的影響

3種不同組織織物試樣的經(jīng)、緯向抗拉強度測試結(jié)果如圖2和圖3所示。

圖2 織物經(jīng)向抗拉強度

圖3 織物緯向抗拉強度

通過對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析可以發(fā)現(xiàn)，織物組織和緯密均對織物的抗拉強度有顯著的影響。對于某一特定組織的織物試樣而言，隨著緯密的增大，織物的經(jīng)向和緯向抗拉強度均增加。高緯密織物的抗拉強度比低緯密織物的高。這是因為，隨著緯密的增大，織物在結(jié)構(gòu)上變得更加緊湊，從而增加了織物的強度。

由圖2和圖3還可以看出，緯密對織物經(jīng)向抗拉強度的影響大于緯向。對于特定組織的織物試樣，其經(jīng)向抗拉強度也高于緯向。平紋織物的抗拉強度較高，其次是斜紋織物，緞紋織物的抗拉強度較低，這是因為平紋組織結(jié)構(gòu)中存在更多的經(jīng)緯交織點。

3 結(jié)論

本文以14.76 tex的純棉環(huán)錠紡單紗為原料，制備不同組織和緯向密度的機織物試樣，并測試分析各織物試樣的紫外線防護系數(shù)(UPF)與拉伸性能。結(jié)論如下：

——對于同一組織的機織物而言，緯密對織物的UPF值有顯著的影響；

——對于中、低緯密的機織物而言，緞紋織物的UPF值較高，平紋織物的UPF值較低；

——緯密較大的機織物，其經(jīng)向和緯向抗拉強度均較高。