休闲运动面料抗紫外线性能的研究

简思敏

(江门市彩艳实业有限公司,广东 江门529000)

休闲运动服饰是目前纺织服饰领域的一大流行产品,抗紫外线功能是此类面料的一项基本要求。面料抗紫外线性能的影响因素众多,测试时的波动比较大,在生产中不易找到影响因素的重点,因此进行了相关分析研究,可为实际生产提供借鉴。

1 面料样品

试验面料共16块,为了使分析过程更为清晰直观,选用的面料全部为我司同一款面料不同缸号的大货订单,并且没有添加任何抗紫外线助剂。

纱线原料:82.5 dtex/68 F涤纶DTY(低弹丝),翔鹭涤纶(厦门)有限公司;织造机台:筒径76 cm 28 G Mayer织机;织物组织结构:Interlock(纬编双面组织);面料克重:130 g/m2(不同颜色会有上下5 g波动);织造线长:13.5 cm/100针,不同面料会有波动。

2 检测标准

目前抗紫外线性能常用的检测标准包括国标、澳洲/新西兰标准、欧盟标准、美国标准等,测试结果称作紫外线防护性能指数UPF(Ultraviolet Protection Factor)。本文中采用的是美国标准AAATCC183,其模拟的是美国新墨西哥州的日光光照[1]。

检测仪器:Lambda35(UV-Vis)。

光谱范围:280～400 nm,其中280～315 nm波长的紫外线称作UV-B,315～400 nm波长的紫外线称作UV-A。

测试原理:开启仪器,不覆盖任何面料,测试记录光源发射的UV-A和UV-B,然后放上所要测试的面料,再次测试记录透过的UV-A和UV-B,两者的比值即为UPF值。具体的计算公式如下:

式中:E(λ)为日光光谱辐照度(W/m2·nm);ε(λ)为相对红斑效应;T(λ)为试样在某一波长处的光谱透射比,试验测量得到;Δ(λ)为 波长间隔(2 nm)。

表1 UPF分类标准

3 试验设计

紫外线本质上是一种光线,对针织纬编面料来讲,透过面料的紫外线主要分为两个部分,一部分是透过纱线间的孔隙,直接照射在紫外线积分球上的紫外线;另一部分是穿透纤维,然后被紫外线积分球接收到的部分。穿过面料孔隙的紫外线,可以用可见光来模拟测试得到[2]。

4 结果与分析

测量每块成品面料每100个线圈的纱线长度,然后每块面料从左至右分别取5块试样,测试其UV-A、UV-B和UPF,取平均值,最终结果如表2所示。

表2 紫外线防护指数测试结果

16块面料设定的织造工艺完全相同,但是在不同的织造机台上,实际织造线长有一定误差。经过染色后,涤纶纱线会收缩,不同颜色面料的收缩也有区别,因此最终导致成品克重和透光率有比较大的差别,这种差别最终会反映在紫外线防护系数上。1号红色、4号黑色、8号荧光蓝色的线圈长度都比较短,因此透光率比较高,都在2.0%以上,这严重影响了最终的UPF值结果;3号红色、7号黑色、12号银灰色、13号深橘色、14号宝蓝色的线圈长度都偏长一些,可见光的透光率相应也比较小;11号银灰色面料的线圈长度也比较长,但是透光率偏高,这是因为其克重偏轻造成。因此面料的线圈长度对透光率和UPF值有重要影响。

同一颜色的面料,透光率偏大时,UPF值会降低。此结论在测试结果中非常明确,如红色面料1、2、3号,黑色面料4、5、6、7号,荧光色面料8、9、10号,银灰色面料11、12号,每组颜色面料UPF值,都随着透光率的增大而降低。这进一步验证,织造对面料的抗紫外线性能有非常大的影响,在成品克重相同或非常接近的时候,成品面料的线圈长度越长,面料越蓬松柔软,透光率越低,而这一点,在实际生产中非常容易被忽略[3]。

面料的颜色对UPF值有极为重要的影响。当透光率相同时,不同颜色的面料,UPF值有非常大的区别。如表2中的1号红色、4号黑色、8号荧光蓝色,透光率很接近,为2.0%～2.5%,而UPF值差别很大,红色UPF值较高,黑色次之,荧光蓝最低。取第二组,2号红色、6号黑色、9号荧光蓝色、11号银灰色、16号浅灰色,其透光率相近,在1.1%～1.5%,而UPF值也相差比较远。红色、深色的面料,UPF值比较高,浅色、荧光色的面料UPF值明显偏低。另取第三组,3号红色、7号黑色、10号荧光蓝色、12号银灰色,再取第四组,13号深橘色、14号深蓝色、15号PU色,也可以看到相同的结论。但也要注意,讨论抗紫外线性能的时候,本白可归类为浅色,但通过染色后得到的白色不能归类为浅色,因为白色颜料通常富含二氧化钛或氧化锌,它对紫外线有非常好的散射作用,所以UPF值会比较好。

5 结论

通过测试结果和数据分析,可以得出:

(1)纬编面料的织造线长对透光率有比较大的影响,线长越长,面料越蓬松柔软,透光率越低,抗紫外线性能(UPF)越好。

(2)面料的颜色对最终的抗紫外线性能(UPF)也有非常大的影响,一般来讲红色、深色的面料,抗紫外性能比较好,浅色、荧光色的面料,抗紫外线性能偏弱。

[1]王 煜,李 平,郑春弟,等.紫外线防护系数(UPF)的两种测量方法研究[J].现代测量与实验室管理,2003,(4):11-14.

[2]孙爱贵.针织物克质量及颜色对其防紫外线性能的影响[J].针织工业,2016,(7):22-23.

[3]王革辉,戴 静,蔡嘉婧,等.夏季服装常用针织面料抗紫外线性能研究[J].浙江纺织服装职业技术学院学报,2016,(2):1-4.