休閑運動面料抗紫外線性能的研究

簡思敏

(江門市彩艷實業有限公司,廣東 江門529000)

休閑運動服飾是目前紡織服飾領域的一大流行產品,抗紫外線功能是此類面料的一項基本要求。面料抗紫外線性能的影響因素眾多,測試時的波動比較大,在生產中不易找到影響因素的重點,因此進行了相關分析研究,可為實際生產提供借鑒。

1 面料樣品

試驗面料共16塊,為了使分析過程更為清晰直觀,選用的面料全部為我司同一款面料不同缸號的大貨訂單,并且沒有添加任何抗紫外線助劑。

紗線原料:82.5 dtex/68 F滌綸DTY(低彈絲),翔鷺滌綸(廈門)有限公司;織造機臺:筒徑76 cm 28 G Mayer織機;織物組織結構:Interlock(緯編雙面組織);面料克重:130 g/m2(不同顏色會有上下5 g波動);織造線長:13.5 cm/100針,不同面料會有波動。

2 檢測標準

目前抗紫外線性能常用的檢測標準包括國標、澳洲/新西蘭標準、歐盟標準、美國標準等,測試結果稱作紫外線防護性能指數UPF(Ultraviolet Protection Factor)。本文中采用的是美國標準AAATCC183,其模擬的是美國新墨西哥州的日光光照[1]。

檢測儀器:Lambda35(UV-Vis)。

光譜范圍:280～400 nm,其中280～315 nm波長的紫外線稱作UV-B,315～400 nm波長的紫外線稱作UV-A。

測試原理:開啟儀器,不覆蓋任何面料,測試記錄光源發射的UV-A和UV-B,然后放上所要測試的面料,再次測試記錄透過的UV-A和UV-B,兩者的比值即為UPF值。具體的計算公式如下:

式中:E(λ)為日光光譜輻照度(W/m2·nm);ε(λ)為相對紅斑效應;T(λ)為試樣在某一波長處的光譜透射比,試驗測量得到;Δ(λ)為 波長間隔(2 nm)。

表1 UPF分類標準

3 試驗設計

紫外線本質上是一種光線,對針織緯編面料來講,透過面料的紫外線主要分為兩個部分,一部分是透過紗線間的孔隙,直接照射在紫外線積分球上的紫外線;另一部分是穿透纖維,然后被紫外線積分球接收到的部分。穿過面料孔隙的紫外線,可以用可見光來模擬測試得到[2]。

4 結果與分析

測量每塊成品面料每100個線圈的紗線長度,然后每塊面料從左至右分別取5塊試樣,測試其UV-A、UV-B和UPF,取平均值,最終結果如表2所示。

表2 紫外線防護指數測試結果

16塊面料設定的織造工藝完全相同,但是在不同的織造機臺上,實際織造線長有一定誤差。經過染色后,滌綸紗線會收縮,不同顏色面料的收縮也有區別,因此最終導致成品克重和透光率有比較大的差別,這種差別最終會反映在紫外線防護系數上。1號紅色、4號黑色、8號熒光藍色的線圈長度都比較短,因此透光率比較高,都在2.0%以上,這嚴重影響了最終的UPF值結果;3號紅色、7號黑色、12號銀灰色、13號深橘色、14號寶藍色的線圈長度都偏長一些,可見光的透光率相應也比較小;11號銀灰色面料的線圈長度也比較長,但是透光率偏高,這是因為其克重偏輕造成。因此面料的線圈長度對透光率和UPF值有重要影響。

同一顏色的面料,透光率偏大時,UPF值會降低。此結論在測試結果中非常明確,如紅色面料1、2、3號,黑色面料4、5、6、7號,熒光色面料8、9、10號,銀灰色面料11、12號,每組顏色面料UPF值,都隨著透光率的增大而降低。這進一步驗證,織造對面料的抗紫外線性能有非常大的影響,在成品克重相同或非常接近的時候,成品面料的線圈長度越長,面料越蓬松柔軟,透光率越低,而這一點,在實際生產中非常容易被忽略[3]。

面料的顏色對UPF值有極為重要的影響。當透光率相同時,不同顏色的面料,UPF值有非常大的區別。如表2中的1號紅色、4號黑色、8號熒光藍色,透光率很接近,為2.0%～2.5%,而UPF值差別很大,紅色UPF值較高,黑色次之,熒光藍最低。取第二組,2號紅色、6號黑色、9號熒光藍色、11號銀灰色、16號淺灰色,其透光率相近,在1.1%～1.5%,而UPF值也相差比較遠。紅色、深色的面料,UPF值比較高,淺色、熒光色的面料UPF值明顯偏低。另取第三組,3號紅色、7號黑色、10號熒光藍色、12號銀灰色,再取第四組,13號深橘色、14號深藍色、15號PU色,也可以看到相同的結論。但也要注意,討論抗紫外線性能的時候,本白可歸類為淺色,但通過染色后得到的白色不能歸類為淺色,因為白色顏料通常富含二氧化鈦或氧化鋅,它對紫外線有非常好的散射作用,所以UPF值會比較好。

5 結論

通過測試結果和數據分析,可以得出:

(1)緯編面料的織造線長對透光率有比較大的影響,線長越長,面料越蓬松柔軟,透光率越低,抗紫外線性能(UPF)越好。

(2)面料的顏色對最終的抗紫外線性能(UPF)也有非常大的影響,一般來講紅色、深色的面料,抗紫外性能比較好,淺色、熒光色的面料,抗紫外線性能偏弱。

[1]王 煜,李 平,鄭春弟,等.紫外線防護系數(UPF)的兩種測量方法研究[J].現代測量與實驗室管理,2003,(4):11-14.

[2]孫愛貴.針織物克質量及顏色對其防紫外線性能的影響[J].針織工業,2016,(7):22-23.

[3]王革輝,戴 靜,蔡嘉婧,等.夏季服裝常用針織面料抗紫外線性能研究[J].浙江紡織服裝職業技術學院學報,2016,(2):1-4.