【集萃網(wǎng)觀察】摘要:為了更好發(fā)揮竹原纖維在精紡呢絨中的防紫外線性能,從新品開發(fā)的角度著手,通過(guò)對(duì)幾種不同含量竹原纖維,毛交織花呢防紫外線性能的比較,證實(shí)竹原纖維含量越多,織物對(duì)紫外線反射能力越高,紫外線防護(hù)性能越好;竹原纖維含量為50%的織物,對(duì)紫外線的吸收,尤其是對(duì)UVC的反射能力較高,該織物的紫外線防護(hù)性能較好;各面料的透過(guò)率主要取決于其對(duì)紫外線的吸收率,竹原纖維含量為20%的面料對(duì)UVA、UVB的透過(guò)率最低,含量為50%的面料對(duì)UVC的透過(guò)率最低。研究結(jié)果為竹原纖維新材料在精毛紡中的應(yīng)用提供了參考。
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(xué)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(guò)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(fā)紡織新產(chǎn)品,是新產(chǎn)品開發(fā)的方向。
竹原纖維中所含的葉綠素銅鈉是安全、優(yōu)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(qiáng)的紫外線的吸收和反射作用,特別是在UVC區(qū)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(yīng)用奠定基礎(chǔ)!
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1實(shí)驗(yàn)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(guī)格,即采用19.6tex×2的竹原纖維紗與14.7tex×2的精紡毛紗進(jìn)行交織,織物經(jīng)、緯密分別為244根/10cm和216根/10cm。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
利用U.4100分光光度計(jì)測(cè)定竹原纖維/毛交織花呢在不同波段下紫外線的透過(guò)率、吸收率和反射率。由于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中將紫外線透過(guò)率和紫外線防護(hù)系數(shù)UPF一起作為評(píng)價(jià)防紫外線性能的指標(biāo),因此本文根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行紫外線防護(hù)系數(shù)計(jì)算和分析。
1.2.1透過(guò)率
紫外線透過(guò)率的計(jì)算公式為
式中:Tλ為波長(zhǎng)λ處的紫外線透過(guò)率;△λ為紫外線光波長(zhǎng)度間距;λ為紫外線光波長(zhǎng)度;n1、n2為
波長(zhǎng)。
1.2.2反射率和吸收率
織物對(duì)紫外線吸收和反射,會(huì)降低紫外線的透過(guò)率,提高織物對(duì)紫外線的防護(hù)能力。三者之間的關(guān)系為
透過(guò)率=100%—反射率— 吸收率 (2)
1.2.3紫外線防護(hù)系數(shù)
紫外線防護(hù)系數(shù)UPF與紫外線透過(guò)率互為倒數(shù)關(guān)系,計(jì)算公式為:
式中:Eλ為相對(duì)紅斑的紫外線光譜效能;Sλ為太陽(yáng)光譜輻射能;Tλ為波長(zhǎng)λ處的紫外線透過(guò)率;△λ為紫外線光波長(zhǎng)度間距;λ為紫外線光波長(zhǎng)度。
2結(jié)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(jiàn)圖l?梢钥闯,在UVA(波長(zhǎng)400~320nm)、UVB(波長(zhǎng)320~280Nm)區(qū)域,C面料紫外線吸收率最高,接下來(lái)依次為D、B、A、E面料。分析原因:織物色澤對(duì)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(duì)紫外線的吸收最多;但在UVC(波長(zhǎng)280~200Nm)區(qū)域,D面料紫外線吸收率最高,接下來(lái)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(duì)紫外線的吸收性能,尤其是對(duì)UVC波的吸收存在明顯的優(yōu)勢(shì),即D面料具有較好的紫外線防護(hù)性能,這可為竹原纖維在精毛紡中的應(yīng)用提供參考。
2.2紫外線反射率
紫外線反射率曲線參見(jiàn)圖2?梢钥闯,面料對(duì)紫外線反射率從高到低依次是E、A、D、B、C。對(duì)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(duì)紫外線的反射性能越好。
2.3紫外線透過(guò)率
紫外線透過(guò)率曲線參見(jiàn)圖3。根據(jù)式(1)計(jì)算,在UVA、UVB、UVC區(qū)域各織物的平均紫外線透過(guò)率見(jiàn)表1。從圖3各花呢紫外線透過(guò)率分析可以看出:D面料(含50%竹原纖維的面料)對(duì)波長(zhǎng)較短的UVC的透過(guò)率最低,防護(hù)性最好,接下來(lái)依次為C、A、B、E面料;C面料(含20%的竹原纖維的面料)對(duì)波長(zhǎng)較長(zhǎng)的UVA、UVB的透過(guò)率最低,接下來(lái)依次為D、B、A、E面料,排列順序與其吸收率順序一致,說(shuō)明織物透過(guò)率主要受其紫外線吸收率影響。如果去除顏色對(duì)紫外線吸收性能的影響,D面料具有較低的紫外線透過(guò)率,即較好的紫外線防護(hù)性能,D面料可作為今后竹原纖維/毛交織花呢開發(fā)設(shè)計(jì)的首選。
從表1可以看出,C面料對(duì)UVA、UVB的透過(guò)率最低,D面料對(duì)UVC的透過(guò)率最低。這一結(jié)果與紫外線曲線測(cè)試結(jié)果一致。
2.4紫外線防護(hù)系數(shù)
根據(jù)式(3)計(jì)算各竹原纖維/毛交織花呢的紫外線防護(hù)系數(shù),得到A、B、C、D、E織物的UPF值分別為13、14、24、22、10?梢(jiàn)C、D面料紫外線防護(hù)系數(shù)較高。與紫外線防護(hù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比,D面料和C面料具有較好的紫外線防護(hù)性能。去除顏色對(duì)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(fā)價(jià)值。
3結(jié)論
通過(guò)對(duì)不同比例竹原纖維/毛交織花呢防紫外線性能的對(duì)比得出:C面料對(duì)UVA、UVB區(qū)域紫外線吸收率最高,D面料對(duì)紫外線吸收性能僅次于C面料,而對(duì)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(duì)紫外線的反射性能越好;C面料在UVA、UVB區(qū)域紫外線透過(guò)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(gè)區(qū)域的紫外線透過(guò)率僅次于C面料,分別為6.42%和4.33%,但對(duì)波長(zhǎng)較短的UVC的透過(guò)率最低,為3.03%。綜合各面料的透過(guò)率、吸收率和反射率可以發(fā)現(xiàn),織物的透過(guò)率主要取決于其對(duì)紫外線的吸收率,吸收率越高,織物對(duì)紫外線的透過(guò)率就越低。C、D面料紫外線防護(hù)系數(shù)分別為24和22,紫外線防護(hù)性能最好。
來(lái)源 張素儉,于偉東 點(diǎn)