纺织品抗紫外线性能的影响因素及检测方法和标准

悠悠球轴承纺织品抗紫外线性能影响因素及检测方法和标准紫外线辐射是一种波长在290~400nm的太阳光辐射,其中包括了中、长波紫外线UVA和UVB,以及短波紫外线UVC。UVC会被臭氧层吸收,故会对人体造成影响的紫外线主要是UVA和UVB。适量的紫外线照射可以有效促进人体维生素D的合成,是人们生长发育所需,有助于人体健康,还可以防止佝偻病的发生。而受到过度紫外线照射则会对人体产生很大的危害,可使皮肤出现红斑或脱皮现象,甚至会引发癌症。因此,在户外活动时,穿戴具有一定抗紫外线功能的纺织品是非常有必要的。紫外线照射也会对织物造成不良的影响,织物抗紫外线性能的主要影响因素有:纤维类型、纱线结构、织物结构参数、颜以及化学添加剂等,目前大多文献都是针对以上因素进行探讨,而织物(尤其是针织物)在日常使用条件下可能产生的拉伸、润湿以及洗涤也会对抗紫外线性能产生较大的影响。了解纺织品抗紫外线性能的影响因素,对提高纺织品的紫外线防护性能具有重要意义。
本文根据现有的研究综述了织物的抗紫外线机制和影响因素,重点阐述了在最终使用条件下对纺织品抗紫外线性能产生的影响,对比了目前检测织物紫外线防护性能的方法和国际标准,并对抗紫外线纺织品的发展进行了展望。
1纤维及织物抗紫外线机制
当紫外线照射到织物表面时,部分紫外线会被织物透射、吸收和反射,图1是纺织品结构与紫外线在织物表面传播的不同路径[。织物表面的纤维通过吸收
防火罩一部分紫外线的高能量并将其转化成其他形式的能量来减少人体皮肤受到紫外线辐射带来的危害[10],另一部分辐射则被纤维本身反射或散射。
普通的纤维、纱线和织物本身就具有一定的防紫外线能力,但是大多达不到人们日常所需的防晒效果。因此,可以使用紫外线屏蔽剂对纤维或织物进行一定程度的化学处理,其主要作用机制就是将绝大多数的紫外线进行反射或者有选择性地吸收,并把这些强能量转化为低能量来释放,从而达到紫外线防护的效果。目前被人们广泛采用的抗紫外线方法是在对织物后整理的过程中适量地加入紫外线屏蔽剂。紫外线屏蔽剂大致可以分为“有机”和“无机”2种。有机紫外线屏蔽剂的主要作用就是通过对紫外光的有效吸收来实现能量的转换,然后以无害的低能或热量的形式辐射出紫外线。无机紫外线屏蔽剂主要作用原理是通过对紫外线的反射或散射,减少紫外线进入织物来达到屏蔽的效果。
2抗紫外线影响因素
夏桑菊对新型冠状病毒有效吗2.1织物的纤维类型
纤维类型对织物紫外线防护性能的影响很大,不同纤维的紫外线吸收和反射能力也不同,主要取决于其化学和物理特性。在天然纤维中,相比丝绸和亚麻等纤维的紫外线透过率,羊毛、黄麻和竹桨纤维的紫外线透过率会低一点,但通常都无法提供良好的紫外线防护效果。Ranjan等[13]研究发现,涤/棉混纺织物的紫外线防护性能优于纯棉织物,且荧光增白剂对纯棉及棉混纺织物的UPF值有改善作用,聚酯类织物具有良好的抗紫外线性能,但热、湿舒适性较差。Aguilera等[14]对市面上不同的服装进行检测,发现使用同一类型纤维制成的服装,衬衫所提供的UPF值是最低的。因此,采用不同的设计生
产制成的纺织品,其结构、规格和种类等都具有不同的风格和特点,不能只从纤维的角度出发来判定一种纺织品的防紫外线性能的优劣。户外路径
2.2织物的纱线结构
纱线的厚度、捻度和毛羽,以及使用的纺纱方法会影响纱线的结构和相关性能,从整体上看,纱线结构会影响织物的密度、厚度和面密度。纱线的捻度会影响纱线的紧密程度和表面性能,继而影响织物的开孔度,织物的孔隙越大越容易透过紫外线,且洗涤后的尺寸变化也会影响紫外线防护性能。Mukesh等研究发现,纱线捻度高会使纱线更紧凑,但会产生更不规则的表面,这就阻碍了织造过程中纱线的紧密程度,并导致织物孔隙的增加,从而会影响织物的抗紫外线性能。Stankovic等发现用毛羽较低的纱线制成灰棉平针织物的紫外线透过率比用毛羽较多的纱线制成的针织物更高。纤维线密度越高和纱线表面凸出较多的织物将表现出较高的防紫外线水平,但起球的可能性会更高。
2.3织物的不同结构参数
织物结构决定了织物的多孔性和空间几何状态,是控制紫外线照射到织物路径的主要决定因素。对采用多孔结构的织物进行抗紫外线整理,可能达不到预期的抗紫外线效果,因为大部分的紫外线可以通过纱线间的空隙进行传播。相同的织物覆盖系数下,织物中单个孔的大小和织物厚度在防紫外线辐射传播方面起着关键作用。Majumdar等研究了多孔结构对棉织物紫外线防护的影响,发现用紫外线吸收
剂处理棉织物后,由于单个孔径的减小而得到了更高的UPF值。织物结构
被认为是影响紫外线在织物中传播的重要因素,而目前大多数研究都集中在机织物上,对针织物抗紫外线性能影响的研究尚少。Dimitrovski等建立了一种能够计算出机织物的UPF值数学模型,且通过研究发现组织类型、纱线细度和经、纬向密度是影响机织物紫外线防护性能的3个重要参数。
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2.4织物颜
织物泽是由染料在可见光区域的吸收特性决定的,对抗紫外线性能有显著的影响。有研究显示,织物所用染料的不同化学结构会导致同样种类和颜的织物对于紫外线的吸收能力不同。Aguilera等[15]发现除了染料的化学结构外,织物经染后颜的深浅对于彩织物的抗紫外线能力的影响也是非常重要的,染成深的织物比染成浅的织物对于紫外线的吸收更为明显。Akaydin等对棉织物进行了染,研究了染过后棉织物的紫外线透过率,得出深的面料是抵御紫外线辐射的首选,但深面料可能会因为吸收红外线辐射增加体温,相比浅面料更容易在炎热的环境中感到不适。
2.5化学添加剂的影响
除了通过染来提高织物的紫外线防护性能外,还可以用紫外线屏蔽剂对纤维和织物进行化学处理,其中无机紫外线吸收剂由于无毒且化学性质稳定而更受到人们的青睐。将紫外线吸收剂制成纳米级别
的粒子可以得到高表面积和表面能,提高其耐久性和对织物的亲和力,同时增加了暴露在织物表面的原子数量,更有利于对紫外线的吸收。Mousa等采用液体沉淀法制备出了棒状、星形和球形结构的纳米ZnO,并对棉、涤纶和涤/棉混纺织物进行处理,结果表明经纳米ZnO处理过后,织物的抗紫外线性能都得到了很大的提升,同时具备了一定的抗菌效果。Grancaric等研究发现天然沸石纳米粒子和荧光增白剂(FWA)在棉织物上表现出协同作用,降低了UVA和UVB的透射率,棉织物的抗紫外线性能得到很大的提升,同时保持了棉织物的手感柔软。Raeisi等[22]用不同含量的壳聚糖/二氧化钛纳米复合材料对棉织物进行整理,如图2所示,在TiO2含量为7%时,覆盖率达到了最高水平,涂层织物表现出良好的超疏水性能,紫外线防护性能比未涂层织物提高了80%左右,且对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抗菌率分别提高到了99.8%和
97.3%。虽然紫外线吸收剂对提高织物的抗紫外线能力有很大的帮助,但应用于多孔结构,如针织物时,它的效果将会降低。
2.6最终使用条件
c型卡环
服装,尤其是夏季服装,在人们日常穿着过程中难免会受到不同程度的拉伸和汗水的浸湿,且大部分衣物都需要洗涤来达到多次穿着的目的,而这些情况往往会对服装的抗紫外线性能产生较大的影响。
2.6.1拉伸
目前市面上大多数的T恤和运动服装是由针织物制成的,其拉伸率一般可以达到15%,针织面料易伸展的特性能配合在人们运动的时候得到更好的舒展。而

本文发布于:2024-09-21 13:20:54,感谢您对本站的认可!

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