曹机良，孟春丽，边亚敏

(河南工程学院材料与化学工程系，郑州450007)

近年来，随着人们生活水平的提高，越来越多的人开始关注纺织品的保健和防护功能［1-3］。由于环境恶化，地球表面的紫外线增多，皮肤癌等发病率增高，严重威胁着人类的健康，故抗紫外线整理关注度比较高，同时也促使广大企业和科研机构开发防紫外线服装面料［4-5］。

紫外线分为紫外线A(320～400 nm波段)、紫外线B(280～320 nm波段)和紫外线C(200～280 nm波段)，由于紫外线C不能到达地球表面，故纺织品紫外线防护整理主要为检测其对紫外线A(UVA)和紫外线B(UVB)的防护效果。常用的评价方法有紫外线透过率(TUVA和TUVB)和紫外线防护系数(UPF值)［6-7］。

目前，市场上具有防紫外线功能的面料和产品较多，但其抗紫外性能大多在织物含水率较低的状态下测定，而人体夏季实际使用抗紫外线面料的过程中，织物上往往带有较多的汗液。因此，织物带有汗液时其抗紫外线性能的变化也是值得关注的，因为此状态下的织物防紫外线性能更加贴近实际应用［8］。鉴于此，本研究用模拟汗液对不同类型的织物进行处理，测试织物含水率对其抗紫外性能的影响，为消费者和相关企业提供参考。

1 试验

1.1 材 料

织物:棉、涤纶、锦纶、羊毛、65/35涤棉混纺机织物、蚕丝双绉织物、腈纶针织物。

化学品:L-组氨酸盐酸盐一水合物、氯化钠，均为化学纯。

1.2 织物模拟汗液整理方法

整理液由L-组氨酸盐酸盐一水合物质量浓度0.5 g/L和氯化钠质量浓度5 g/L组成。织物经整理液二浸二轧后，于80℃烘燥不同时间，得到不同含水率的试样。

1.3 测试方法

织物的紫外线防护因子(UPF值)和紫外线透过率在HB902型纺织品紫外线测试仪(山东莱州市电子仪器有限公司)上测定。

2 结果与讨论

2.1 棉织物

由不同含水率条件下棉织物的抗紫外性能可知(图1)，随着棉织物含水率的增加，其紫外线A的透过率(TUVA)和紫外线B的透过率(TUVB)均逐渐增大。由此说明，随着棉织物含水率的增加，越来越多的紫外线能够透过织物到达人体皮肤，故棉织物的抗紫外性能随其含水率的增加而降低。这一点从棉织物的紫外线防护指数(UPF)值随含水率的增加而降低可以更直观地看出。因为照射到织物表面的紫外线往往以散射、吸收和透过3种形式分散，当织物的含水率越高，被织物散射出去的紫外线越低，而被织物吸收的紫外线基本不变，故导致被透过织物的紫外线增加。夏季纯棉衬衫或纯棉T恤比较受广大消费者的欢迎，人们在穿着此类服饰时应考虑到织物含水率增加带来的抗紫外性能减弱这一影响。

图1 含水率对棉织物抗紫外性能的影响Fig.1 Effect of moisture content on anti-ultraviolet capability of cotton fabrics

2.2 涤纶织物

由不同含水率的涤纶织物的抗紫外性能可知(图2)，随着涤纶织物含水率的增加，其TUVA和TUVB在300～320 nm波段上逐渐增加，TUVB在280～300 nm波段上变化较小，织物的UPF值也有所下降。可见，随着含水率的增加，涤纶织物的抗紫外性能有所降低。裙子或运动服等夏季服饰较常采用涤纶作为主要面料，虽然涤纶织物本身的吸水性较差，但汗液对其抗紫外性能的影响仍不可忽视。

图2 含水率对涤纶织物抗紫外性能的影响Fig.2 Effect of moisture content on anti-ultraviolet capability of polyester fabrics

2.3 锦纶织物

由不同含水率的锦纶织物的抗紫外性能可知(图3)，随着锦纶织物含水率的增加，其UPF值逐渐下降，TUVA和TUVB均逐渐增大。可见，随着含水率的增加，锦纶织物的抗紫外性能逐渐降低。锦纶织物由于其特有的弹性特征和相对较高的回潮率而广受喜爱，它常以纯纺或混纺(锦棉、涤锦等)织物的形式作为夏季面料。但汗液对其抗紫外性能有明显的下降作用。

图3 含水率对锦纶织物抗紫外性能的影响Fig.3 Effect of moisture content on anti-ultraviolet capability of nylon fabrics

2.4 腈纶织物

由不同含水率的腈纶织物的抗紫外性能可知(图4)，随着腈纶含水率的增加，其紫外线A的透过率TUVA和紫外线B的透过率TUVB均逐渐增大。由此说明，随着腈纶织物含水率的增加，腈纶织物的抗紫外性能逐渐降低。这一结果也可以从腈纶的紫外线防护指数(UPF)值降低看出。

图4 含水率对腈纶织物抗紫外性能的影响Fig.4 Effect of moisture content on anti-ultraviolet capability of acrylon fabrics

2.5 羊毛织物

由不同含水率的羊毛织物的抗紫外性能可知(图5)，随着羊毛织物含水率的增加，TUVA逐渐升高，说明羊毛织物对紫外线A的防护效果随织物含水率的增加而降低，而织物的TUVB逐渐降低，说明羊毛织物对紫外线B的防护效果随织物含水率的增加而增加，但织物的UPF值随含水率的增加而降低，说明羊毛织物的总体抗紫外线性能随织物含水率的增加而降低。轻薄款式的羊毛织物也是夏季服装的首选，考虑到紫外线B对人体的危害远大于紫外线A，且羊毛含水越多，其抗紫外线B的能力越强，故这一类织物由于含水率的变化而导致抗紫外能力的下降，但造成对人体的影响较小。

图5 含水率对羊毛织物抗紫外性能的影响Fig.5 Effect of moisture content on anti-ultraviolet capability of wool fabrics

2.6 蚕丝织物

不同含水率条件下蚕丝织物的抗紫外性能可知(图6)，随着蚕丝织物含水率的增加，TUVA逐渐升高，说明蚕丝织物对紫外线A的防护效果随织物含水率的增加而降低，而织物的TUVB在280～290 nm波段上逐渐降低，TUVB在290～320 nm波段上逐渐增加。通过织物TUVB在280～320 nm波段上的总体变化可知，蚕丝织物对紫外线B的防护效果随织物含水率的增加而降低，故织物的UPF值随含水率的增加而降低。蚕丝织物由于其独特的优点而深受广大女性的热捧，是常见的夏季面料之一，但织物含水率增加可导致其抗紫外性能的减弱。

图6 含水率对蚕丝织物抗紫外性能的影响Fig.6 Effect of moisture content on anti-ultraviolet capability of silk fabrics

3 结论

1)随着织物含水率的增加，棉、涤纶、锦纶和腈纶的紫外线透过率均逐渐增加，羊毛的TUVA逐渐升高，而 TUVB有所降低;蚕丝织物的 TUVA和 TUVB在290～320 nm波段上逐渐升高，而 TUVB在 280～290 nm波段上逐渐降低。

2)棉、涤纶、锦纶、腈纶、羊毛、蚕丝织物的抗紫外性能随着其含水率的增加而降低，这是因为湿的织物在纱线和纤维之间的水分减弱了紫外线的散射效应，从而提高了织物的紫外线透过率。

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