竹纖維非織造布的防紫外線性能

A. Rathod

賈瓦哈拉爾達爾達工程技術學院(印度)

現如今，人們每天長時間的戶外活動，導致全球范圍內的皮膚病發生率顯著上升。紫外線對孩子，以及長時間在戶外工作的人，如建筑工人、道路工人、園丁、農民、戶外游戲玩家等產生重大影響。陽光對人體健康而言至關重要，因為人體需要通過陽光合成維生素D，但陽光中含有的紫外線也會給皮膚帶來潛在的危害。紫外線輻射(UVR)是一種太陽發出的輻射能。

紫外線輻射分為3類：長波紫外線(UV-A)輻射，中波紫外線(UV-B)輻射和短波紫外線輻射(UV-C)。一般而言，UV-C輻射被臭氧層吸收，而UV-A和UV-B輻射則可到達地球表面，且波長越短，輻射能量越多。

隨著工業和城市的不斷發展，環境污染問題越來越嚴重，對臭氧層的破壞也日益加劇，導致更多的紫外線輻照到地球上。人體皮膚暴露于不同波長的紫外線下會產生嚴重的皮膚問題，如老化、粗糙、皺紋、斑點、皮膚松弛、皮膚開裂以及其他更嚴重的皮膚疾病。紡織材料可以有效阻隔紫外線的輻射。因此，市場上對兼具防護性和舒適性的服裝的需求日益增長。

紡織材料可以非常簡單便阻隔紫外線輻射，并能提供足夠的防護效果。聚酯(PET)和羊毛織物通常能夠提供足夠的紫外線防護效果，但棉、亞麻和黏膠等織物的防紫外線性能較差。

織物的防紫外線性能取決于織物類型、織物結構、紗線線密度、經密、緯密、織物面密度、混紡比、織物孔隙率、覆蓋系數、染料類型和色度(%)等。織物的防紫外線性能可用紫外線防護系數(IUPF) 表征。由竹纖維制成的織物可以吸收不同波長的輻射，從而降低紫外線輻射的危害。

1 材料

本文采用的竹纖維材料的基本物理性能如表1所示。表2為竹纖維針刺非織造布試樣的規格參數。

表1 竹纖維的基本物理性能

表2 竹纖維針刺非織造布試樣的規格參數

2 防紫外線性能測試

按照AATCC183-2004測試竹纖維針刺非織造布試樣的防紫外線性能。采用標準操作方法制備織物試樣。根據AATCC 183-2004測試方法，采用體外法評估竹纖維針刺非織造布的紫外線防護性能。試樣的防紫外線性能用IUPF衡量。

3 結果與討論

3.1 纖維原料類型對防紫外線性能的影響

表2和圖1給出了不同纖維原料制成的非織造布試樣的IUPF。由圖1可以看出，竹/PET針刺非織造布的IUPF明顯高于相同規格的竹/棉與竹/黏膠針刺非織造布。

圖1 纖維原料類型對防紫外線性能的影響

3.2 染色對防紫外線性能的影響

表2和圖2給出了染色和未染色的竹/棉針刺非織造布試樣的IUPF。由圖2可以看出，染色對試樣的IUPF有影響。染色的竹/棉非織造布相比相同規格的竹/棉非織造坯布，具有更好的紫外線防護性能。這是因為染色非織造布中所含的染料分子使其比灰色非織造坯布更容易吸收紫外線，從而使透過非織造布傳遞到皮膚表面的輻射減少。因此，與灰色非織造布坯布相比，染色后的非織造布能夠提供更好的紫外線防護效果。

圖2 染色對防紫外線性能的影響

3.3 色度對防紫外線性能的影響

表2和圖3反映了色度(%)對針刺非織造布試樣IUPF的影響。

圖3 色度對防紫外線性能的影響

由圖3可以看出，IUPF隨著色度的增大而增大。染色色度為6%的竹/棉非織造布試樣，其紫外線防護效果明顯優于相同規格的染色色度為3%的非織

造布。這是因為深色織物比淺色織物更容易吸收紫外線輻射，從而使透過非織造布傳遞到皮膚上的輻射更少。

4 結論

——竹/PET針刺非織造布的紫外線防護性能優竹/棉針刺非織造布與竹/黏膠針刺非織造布。

——染色色度為6%和3%的竹/棉(60∶40)針刺非織造布的紫外線防護系數高于相同規格的灰色非織造布坯布。即染色后材料的紫外線防護性能得以提升。

——相比染色色度為3%的竹/棉(60∶40)非織造布，染色色度為6%的非織造布的紫外線防護系數提高了63.84%。