目前,使紡織品具有防紫外線性能主要有2種方法:一種是使用具有防紫外線功能纖維制成的紡織品,這類紡織品所用的纖維是添加了紫外線屏蔽劑的化學纖維或具有抗紫外線性能的天然纖維,此類紡織品抗紫外線性能持久;另一種是在織物后整理加工中,通過浸壓或涂層的方法,賦予紡織品防紫外線性能。利用具有防紫外線性能的天然纖維開發紡織新產品,是新產品開發的方向。
竹原纖維中所含的葉綠素銅鈉是安全、優良的紫外線吸收劑.竹原纖維織物比普通纖維織物具有更強的紫外線的吸收和反射作用,特別是在UVC區域更明顯。本文利用不同比例的竹原纖維紗與毛紗交織,探討不同竹原纖維含量的竹原纖維/毛交織花呢的防紫外線性能,以期為竹原纖維在精紡毛織物中的應用奠定基礎。’
1實驗部分
1.1實驗材料
采用竹原纖維/毛交織花呢,有A、B、C、D、E共5種試樣,各試樣中竹原纖維紗與毛紗的交織比例分別為60:40,40:60,20:80,50:50和80:20。
5種樣品采用同一規格,即采用19.6tex×2的竹原纖維紗與14.7tex×2的精紡毛紗進行交織,織物經、緯密分別為244根/10cm和216根/10cm。
1.2實驗方法
利用U.4100分光光度計測定竹原纖維/毛交織花呢在不同波段下紫外線的透過率、吸收率和反射率。由于國家標準中將紫外線透過率和紫外線防護系數UPF一起作為評價防紫外線性能的指標,因此本文根據測試數據進行紫外線防護系數計算和分析。
1.2.1透過率
紫外線透過率的計算公式為
式中:Tλ為波長λ處的紫外線透過率;△λ為紫外線光波長度間距;λ為紫外線光波長度;n1、n2為
波長。
1.2.2反射率和吸收率
織物對紫外線吸收和反射,會降低紫外線的透過率,提高織物對紫外線的防護能力。三者之間的關系為
透過率=100%—反射率— 吸收率 (2)
1.2.3紫外線防護系數
紫外線防護系數UPF與紫外線透過率互為倒數關系,計算公式為:
式中:Eλ為相對紅斑的紫外線光譜效能;Sλ為太陽光譜輻射能;Tλ為波長λ處的紫外線透過率;△λ為紫外線光波長度間距;λ為紫外線光波長度。
2結果與討論
2.1紫外線吸收率
5種織物的紫外線吸收率曲線參見圖l。可以看出,在UVA(波長400~320nm)、UVB(波長320~280Nm)區域,C面料紫外線吸收率最高,接下來依次為D、B、A、E面料。分析原因:織物色澤對紫外線的吸收有一定影響,C面料含毛紗比例較大,顏色較深,其對紫外線的吸收最多;但在UVC(波長280~200Nm)區域,D面料紫外線吸收率最高,接下來依次為C、A、B、E面料。D面料即含50%竹原纖維的竹原纖維/毛交織花呢對紫外線的吸收性能,尤其是對UVC波的吸收存在明顯的優勢,即D面料具有較好的紫外線防護性能,這可為竹原纖維在精毛紡中的應用提供參考。
2.2紫外線反射率
紫外線反射率曲線參見圖2。可以看出,面料對紫外線反射率從高到低依次是E、A、D、B、C。對比各織物竹原纖維含量可以得出,竹原纖維含量越高,織物對紫外線的反射性能越好。
2.3紫外線透過率
紫外線透過率曲線參見圖3。根據式(1)計算,在UVA、UVB、UVC區域各織物的平均紫外線透過率見表1。從圖3各花呢紫外線透過率分析可以看出:D面料(含50%竹原纖維的面料)對波長較短的UVC的透過率最低,防護性最好,接下來依次為C、A、B、E面料;C面料(含20%的竹原纖維的面料)對波長較長的UVA、UVB的透過率最低,接下來依次為D、B、A、E面料,排列順序與其吸收率順序一致,說明織物透過率主要受其紫外線吸收率影響。如果去除顏色對紫外線吸收性能的影響,D面料具有較低的紫外線透過率,即較好的紫外線防護性能,D面料可作為今后竹原纖維/毛交織花呢開發設計的首選。
從表1可以看出,C面料對UVA、UVB的透過率最低,D面料對UVC的透過率最低。這一結果與紫外線曲線測試結果一致。
2.4紫外線防護系數
根據式(3)計算各竹原纖維/毛交織花呢的紫外線防護系數,得到A、B、C、D、E織物的UPF值分別為13、14、24、22、10。可見C、D面料紫外線防護系數較高。與紫外線防護等級標準對比,D面料和C面料具有較好的紫外線防護性能。去除顏色對紫外線吸收性能的影響,含50%竹原纖維的D面料更具有開發價值。
3結論
通過對不同比例竹原纖維/毛交織花呢防紫外線性能的對比得出:C面料對UVA、UVB區域紫外線吸收率最高,D面料對紫外線吸收性能僅次于C面料,而對UVC的吸收率最高;竹原纖維含量越高,竹原纖維/毛交織花呢對紫外線的反射性能越好;C面料在UVA、UVB區域紫外線透過率最低,分別為4.82%和4.24%,D面料(含50%竹原纖維的面料)在此2個區域的紫外線透過率僅次于C面料,分別為6.42%和4.33%,但對波長較短的UVC的透過率最低,為3.03%。綜合各面料的透過率、吸收率和反射率可以發現,織物的透過率主要取決于其對紫外線的吸收率,吸收率越高,織物對紫外線的透過率就越低。C、D面料紫外線防護系數分別為24和22,紫外線防護性能最好。
來源 張素儉,于偉東 點
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