尿液侵蚀处理对棉布尿不湿吸湿性能影响

林燕萍

(江西服装学院，南昌　330201)



尿液侵蚀处理对棉布尿不湿吸湿性能影响

林燕萍

(江西服装学院，南昌330201)

摘要：通过对尿液侵蚀处理后的棉纤维、棉纱及纯棉织物的吸湿回潮性能测试，探讨了尿液侵蚀处理对棉布尿不湿吸湿性能影响。结果表明，尿液的温度越高，对纯棉织物吸湿回潮性能下降越大，而纯棉织物织造所用的纱线越细，捻系数越小，织物组织结构浮长线越长，尿液侵蚀对纯棉织物的吸湿回潮性能下降越小。同时，棉纤维、棉纱与纯棉织物的吸湿回潮性能均随着尿液侵蚀处理时间的增加而不断下降，且下降幅度变化最大的时间区间均在0～5h。

关键词：尿液；侵蚀温度；侵蚀时间；纯棉织物；捻系数；纱线细度；组织结构；吸湿回潮

尿液是动物与人为了维持身体平衡而通过泌尿系统将体内废物排泄到体外的一种途径。通过尿液的排泄可以有效的维持人体内各种矿物元素及酸碱的平衡。尿液中数十种矿物元素如钙、磷及钠等总体比重约占3%～5%，其余为水分。正常成年人一天排除尿液的总量大约在1500～2500mL[1-2]。尿液的排泄对人体的身体健康具有重要的意义，而对婴幼儿来说，由于年龄太小，自我控制意识较差，排尿过程很难受到有效控制，因此对尿不湿的使用就尤为重要。而棉织物不仅具有较好的柔软性和皮肤亲和力，更具有良好的吸湿透气性，同时纯棉尿布价格低廉，可以重复使用，是较为理想的尿不湿制作材料[3-4]。本文通过测试尿液对棉纤维、棉纱及纯棉织物侵蚀后的吸湿回潮率，分析纯棉织物耐尿液侵蚀性能，为开发新型舒适可重复使用的纯棉布尿不湿提供一定的理论参考依据。

1实验

1.1实验材料

健康婴幼儿新鲜尿液(年龄段为0～1岁)、棉纤维(购自河南省周口市项城县、棉纤维指标：二级锯齿白棉；棉纤维平均细度为1.67dtex；棉纤维主体长度为31mm；马克隆质量值为A级)、棉纱(使用上述棉纤维纺制而成，棉纱S-1的规格为：普梳29.2tex；捻系数200；棉纱S-2的规格为：普梳29.2tex；捻系数300；棉纱S-3的规格为：普梳29.2tex；捻系数400；上述3种捻系数的棉纱均由两股单纱合捻而成)、纯棉织物(织物Z-1规格为：经纬纱线均为普梳29.2tex，捻系数200的棉纱织造而成，平纹组织，经密为286根/10cm，纬密为250根/10cm；织物Z-2规格为：经纬纱线均为普梳19.5tex，捻系数200的棉纱织造而成，平纹组织，经密为286根/10cm，纬密为250根/10cm；织物Z-3规格为：经纬纱线均为普梳14.6tex，捻系数200的棉纱织造而成，平纹组织，经密为286根/10cm，纬密为250根/10cm；织物Z-4规格为：经纬纱线均为普梳29.2tex，捻系数200的棉纱织造而成，1/2斜纹组织，经密为286根/10cm，纬密为250根/10cm；织物Z-5规格为：经纬纱线均为普梳19.5tex，捻系数200的棉纱织造而成，1/2斜纹组织，经密为286根/10cm，纬密为250根/10cm；织物Z-6规格为：经纬纱线均为普梳14.6tex，捻系数200的棉纱织造而成，1/2斜纹组织，经密为286根/10cm，纬密为250根/10cm)。

1.2实验仪器

RXH-5-C热风循环烘箱(泰州金诚制药机械有限公司)、BYH恒温恒湿试验箱(苏州吴中区宝昀通检测设备有限公司)、JA5003B千分之一克电子精密天平(上海精密科学仪器有限公司)、HH-8全不锈钢恒温水浴锅(常州普天仪器制造有限公司)。

1.3实验方法

1.3.1尿液侵蚀处理

将上述棉纤维、棉纱与纯棉织物按照浴比1∶20投入到蒸馏水中，并对其进行加热，使其在沸水中保持0.5h后取出，并在温度为105℃的RXH-5-C热风循环烘箱中烘干至恒重，以去除在纺纱织造过程中棉纱与纯棉织物浆料的残余(对棉纤维进行沸煮，是为了保证实验材料经过同样的处理，保证实验数据的可比性)。将烘干后的棉纤维、棉纱及纯棉织物按照浴比为1∶10投入到丙酮溶液中，并在丙酮溶液中充分浸泡5min，以除去棉纤维及棉纱和纯棉织物中棉纤维表面的油脂及其他脂类杂质。采取倾倒的方式，使用蒸馏水将浸泡后的棉纤维、棉纱及纯棉织物表面残留的丙酮溶液清洗干净后，放置到温度为105℃的烘箱中干燥至恒重。

使用JA5003B电子精密天平分别秤取干燥后的棉纤维15g，共秤取5份，分别放置到2000mL的烧杯中，分别在烧杯中加入1500mL婴幼儿新鲜尿液，并将烧杯放置到温度为15℃的HH-8全不锈钢恒温水浴锅中，分别在实验时间点为5、15、30、50h的时候各取出1份。并采用倾泻的方式使用蒸馏水将取出后的棉纤维冲洗干净，除去棉纤维表面残留尿液。将清洗干净后的棉纤维放置到温度105℃的烘箱中干燥至恒重。按照上述实验方法将棉纤维分别在温度为20℃、25℃、30℃及35℃的尿液中再次进行侵蚀实验处理。

为了简化本次实验研究，依照上述棉纤维的实验方法分别对不同规格的棉纱与纯棉织物只进行尿液温度为35℃的侵蚀实验处理。

1.3.2吸湿回潮性能测定

使用JA5003B电子精密天平分别秤取经沸煮与丙酮溶液浸泡，但未经尿液侵蚀处理的棉纤维(将未经尿液侵蚀处理的棉纤维标记为经尿液侵蚀处理时间为0d)与在尿液温度为15℃条件下处理5、15、30、50h的棉纤维3g(以上秤取的棉纤维均为尿液侵蚀后，并用蒸馏水清洗并干燥至恒重的棉纤维)，分别放置到温度为20℃，相对湿度为65%的BYH恒温恒湿试验箱中平衡24h后，称取平衡后的质量。使用式(1)计算棉纤维经尿液侵蚀处理后的吸湿回潮性能，该实验重复操作5次，取5次计算值的平均值。按照上述实验方法分别计算棉纤维经温度为20℃、25℃、30℃、35℃的尿液侵蚀处理后的吸湿回潮性能。

(1)

其中:W为棉纤维吸湿回潮率；Ga为吸湿回潮后棉纤维的质量；G0为棉纤维干态的质量。

依据上述的实验方法，分别测试不同规格的棉纱与纯棉织物经温度为35℃的尿液侵蚀处理不同时间后的吸湿回潮性能。

2结果与讨论

2.1棉纤维吸湿回潮性能

棉纤维经不同温度尿液侵蚀处理不同时间后的吸湿回潮性能测试结果如图1所示。从图1结果可以看出，在相同温度的尿液侵蚀作用下，棉纤维的吸湿回潮性能随着尿液侵蚀作用时间的增加而不断下降，且下降幅度最大的时间区间均为0～5h。而在相同的尿液侵蚀时间作用下，棉纤维的吸湿回潮性能随着尿液温度的升高而不断下降。在温度为15℃、20℃、25℃、30℃、35℃的尿液侵蚀作用下，棉纤维在侵蚀作用为50h时，其吸湿回潮率分别下降27.02%、30.01%、32.43%、33.79%及37.43%。由此可以推知，尿液温度越高对纯棉织物的吸湿回潮率影响越大，因此，从棉纤维的角度来说，对尿不湿进行及时清洗和晾晒可以防止由于尿液侵蚀时间过长引起的吸湿回潮率的进一步下降。

图1　棉纤维吸湿回潮率与尿液侵蚀时间关系曲线注：箭头从上到下依次是经温度为15℃、20℃、25℃、30℃、35℃的尿液侵蚀作用处理的棉纤维

2.2棉纱吸湿回潮性能

棉纱经温度为35℃的尿液侵蚀处理不同时间后的吸湿回潮性能测试结果如图2所示。从图1、图2可明显看出，在相同的尿液温度侵蚀作用下，在相同的侵蚀实验时间点上，棉纱的吸湿回潮率高于棉纤维的吸湿回潮率。这是由于纱线中纤维与纤维之间空隙可以存储大量的水分，提高了纱线的吸湿回潮率。从图2可知，相同细度的棉纱随着纱线捻系数的增加，棉纱的吸湿回潮率不断下降，这是由于纱线捻系数的增加，使得纱线之间的空间减小，降低了纱线的吸湿回潮率。因此，在选用纯棉棉布制作尿不湿时，应尽量降低选择纤维细度较小的棉纤维，并在纺纱过程中减小纱线的捻系数。对不同规格的棉纱而言，随着尿液侵蚀时间的增加，棉纱吸湿回潮率均呈下降趋势，且下降幅度最大的时间区间也在0～5h，与棉纤维相同。

图2　棉纱吸湿回潮率与尿液侵蚀时间关系曲线注：箭头从上到下依次是捻系数为200、300、400的棉纱经温度为35℃的尿液侵蚀作用

2.3纯棉织物吸湿回潮性能

纯棉织物经温度为35℃的尿液侵蚀处理不同时间后的吸湿回潮性能测试结果如表1所示。从表1中的测试结果可以看出，在相同的尿液温度侵蚀作用下，在相同的侵蚀实验时间点上，纯棉织物的吸湿回潮率高于棉纱的吸湿回潮率。这是由于织物中纱线与纱线之间，纱线中纤维与纤维之间空隙可以存储大量的水分，提高了纯棉织物的吸湿回潮率。同时，从表1可知，同种组织结构的纯棉织物，纱线的细度越细，织物的吸湿回潮率越高，而对同种规格的纱线织造的平纹组织与1/2斜纹组织纯棉织物而言，1/2斜纹组织纯棉织物的吸湿回潮率明显高于平纹组织，这是由于在相同的经纬密度条件下，1/2斜纹组织织物的纱线空隙更大，存储水分的能力更强。由此可知，在选择纯棉织物制作尿不湿时，应选择浮长线较长的组织结构，有利于提高织物的吸湿回潮率。而对不同规格的纯棉织物而言，随着尿液侵蚀时间的增加，纯棉织物吸湿回潮率均呈下降趋势，且下降幅度最大的时间区间也在0～5h，与棉纤维和棉纱相同。

表1尿液侵蚀处理后纯棉织物吸湿回潮率的测试结果

注：表中Z1～Z6为纯棉织物的规格，详见1.1实验材料中的织物规格说明。

3结语

通过对尿液侵蚀处理后的棉纤维、棉纱及纯棉织物的吸湿回潮性能测试可知，尿液侵蚀的温度越高，对纯棉织物吸湿回潮性能影响越大，而纯棉织物织造所用的纱线越细，捻系数越小，织物组织结构浮长线越长，尿液侵蚀对纯棉织物的吸湿回潮性能影响越小。同时，棉纤维、棉纱与纯棉织物的吸湿回潮性能均随着尿液侵蚀处理时间的增加而不断下降，且下降幅度变化最大的时间区间均在0～5h。

参考文献：

[1] 裴卫平.尿液成分的近红外光谱分析原理及实现研究[D].重庆：重庆大学，2012.

[2] 孙薇.红外光谱法检测尿液成分的机理与应用[D].吉林：吉林大学，2010.

[3] 李涛，张涛，张开瑞，等.紫外线辐照对棉纤维结构与性能的影响[J].纺织学报，2014,35(3):52-56.

[4] 陈国强.紫外线辐照对棉纤维力学性能的影响[J].棉纺织技术，2015,43(3):31-33.

(责任编辑：陈和榜)

Influence of Urine Eroding Treatment on Moisture Absorption Performance of Cotton Diaper

LINYanping

(Jiangxi Institute of Fashion Technology, Nanchang 330201, China)

Abstract：This study discusses the influence of urine eroding treatment on moisture absorption performance of cotton diaper through the test on moisture regain property of cotton fiber, cotton yarn and pure cotton fabrics subject to urine eroding treatment. The study shows that, the higher the temperature of urine is, the greater the reduction of moisture regain property of pure cotton fabrics will be; the finer the yarn used for pure cotton fabrics is and the smaller the twist multiplier is, the longer the float of fabric structure will be and the reduction of moisture regain property of pure cotton fabrics by urine erosion will be. Meanwhile, moisture regain property of cotton fiber, cotton yarn and pure cotton fabrics reduces constantly with the increase of urine eroding treatment time. The time interval with the greatest decreasing range is 0 to 5d.

Key words：urine; eroding temperature; eroding time; pure cotton fabrics; twist multiplier; fineness of yarn; fabric structure; moisture regain

收稿日期：2015-09-01

作者简介：林燕萍(1982-)，女，四川泸州市人，讲师，主要从事功能性服装设计与工艺方面的研究。

中图分类号：TS101.92

文献标志码：A

文章编号：1009-265X(2016)04-0005-03