浅析织物的抗紫外线性能

陈亿

摘 要：本文首先对织物的基本属性和大致分类作了简单介绍，并对紫外线的特点进行简要说明，引出了织物对于抗紫外线的重要性，并从纤维的形态和结构等方面分析了对紫外线透过性造成影响的若干因素。分析了织物的抗紫外线作用机理，对织物的抗紫外线性能参数和测试方法加以研究，以棉织物和麻织物为例，分析其抗紫外线的相关整理方法，并通过对麻织物的化学成分和形态结构等特点，探讨其与棉织物抗紫外性能的差异。最后在织物抗紫外线性能的研究基础上，重点分析了抗紫外线织物的加工和未来发展趋势，提出了加强织物抗紫外线性能的若干方法和建议，希望能够帮助人们更加准确的认识织物的抗紫外线性能，为抗紫外线织物的研究和发展做出贡献。

关键词：棉织物;麻织物;抗紫外线;性能

中图分类号：TS101 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）04-0247-02

0 引言

过量的紫外线对于人们的日常伤害具有极大的危害，但由于紫外线隐藏在普通的可见光中，往往容易使人们忽略其危害。此外，一些防护紫外线的专用设备对于日常生活来说并不方便，无法满足人们的生活需求。为了减少阳光照射在人体体表的紫外线含量，降低阳光中紫外线对于人们皮肤造成的伤害，我们有必要从与体表直接接触的衣帽入手，探讨各种织物的抗紫外线性能，深入分析影响紫外线透过的因素，了解提升织物抗紫外线性能的基本方法。这对于人们日常生活中的紫外线防护有很大的帮助，不仅能够使越来越多的人认识到日常防护紫外线的重要性，使他们能够通过穿戴衣物等简单的方法就能达到抵御紫外线伤害的基本目的，同时这也对促进抗紫外线材料的研发和使用具有重要意义。

1 抗紫外线织物概述

1.1 紫外线概述

所谓紫外线，通常指的是电磁波谱中一类波的总称，这类波的长度在10纳米到400纳米之间，属于肉眼无法直接观察到的不可见光。紫外线具有一定的杀菌作用，但是过量的紫外线对人类的生活有害。随着工业污染的不断加剧，大气污染越來越严重，这导致臭氧层空洞现象更加明显，使得大气层过滤紫外线的能力不断减弱，越来越多的有害紫外线穿透大气层照射到地面。有害的紫外线蕴含着很高的能量，由于没有经过大气层的充分吸收，这些能量较高的紫外线可以对人体皮肤造成穿透作用，会对人们的皮肤造成一定程度的损害，不仅造成黑色素的堆积，也会使皮肤的老化速度加快，丧失原有的弹性，严重的话甚至会引发各种皮肤疾病。

1.2 紫外线与织物的关系

在日常生活中，紫外线的存在感并不强，如果不是特殊行业或者是对紫外线有特定要求的场所，一般不会进行紫外线的防护工作。因此人们主要依靠衣物来完成日常防晒处理，在日照强度大的天气里人们也会借助遮阳伞来抵挡紫外线侵袭。当紫外线照射到织物表面时，有一部分会被织物材料本身所吸收，还有一部分会在织物表面形成反射，最后还有一部分残留的紫外线将会穿透织物，接触到皮肤，所以如果能够尽可能的提高织物材料的吸收率，同时增强织物材料的反射率，就能够大大减少穿透织物的紫外线量，从而提升织物的抗紫外线性能。织物本身的结构特点和纤维种类的差异也会使紫外线的穿透性有所不同，影响着织物的抗紫外线性能。

1.3 影响紫外线透过的因素

在紫外线照射到织物表面时，会受到织物本身属性的影响，发生吸收和反射等现象。在紫外线穿透织物的过程中受到各种因素的影响，其中从织物纤维形态上来看，纤维的线密度会对紫外线的穿透过程造成干扰，纤维线密度越大，对紫外线的反射和吸收效果越好，能够有效阻挡紫外线的穿透，提高织物的抗紫外线性能。同样，从织物纤维的形状上来看，不同种类的织物纤维具有不同的形状，其中圆形纤维对于紫外线的反射和吸收作用比较弱，因此对紫外线的阻挡能力不强，而异形纤维表面比较粗糙，在紫外线照射过程中可以吸收更多的紫外线。此外，织物表面的不同纹理分布也会对紫外线的穿透产生影响，是决定紫外线穿透性的重要因素。

2 棉织物的抗紫外线性能

2.1 棉织物的特点

对于织物材料来说，具有多种不同的种类，其中人们最熟悉、使用频率最多的应当要属棉织物了。棉是最早的一种织物材料，材料本身手感柔软，也具有很强的吸湿和透气性，而且具有防敏感作用，不容易使人体皮肤产生过敏反应，因此普遍用于制作衣物，同时棉织物也具有容易清洗和不易起球的特点，所以也被广泛用于家用纺织品的制作。用纯棉材料所制作的棉织物通常很受人们的欢迎，这种材料以天然棉花为原料，通过织机交织而成，得到的棉织物成品使用较为舒适[1]。

棉织物的特点主要可以概括几点：（1）吸湿性。棉织物在和人体皮肤接触时可以吸收水分，使衣物可以保持柔软，穿着更加舒适。（2）耐热性。纯棉织物本身具有一定的耐热性，在熨烫衣物的过程中只会使水分蒸发而不会损伤到棉纤维，也很方便印染。（3）耐碱性。棉织物对碱有一定的抵抗能力，在碱性洗涤剂的浸泡下，其性状不会发生明显的变化，因此可以放心使用碱性溶液进行清洗和消毒。（4）卫生性。棉纤维是常见的一种天然纤维，对人体肌肤没有任何刺激，因此是卫生性比较良好的织物材料之一。

2.2 棉织物抗紫外线的方法

对于棉织物来说，其抗紫外线的方法大致分为两种，一种是利用无机材料来使织物表面具有更强的反射紫外线的能力，从而使棉织物材料能够具备屏蔽紫外线的能力。另一种是在棉织物中使用相应的吸收剂，如氧化锌、二氧化钛等，来对照射到织物表面的紫外线进行吸收，以达到抗紫外线的目的。与此同时，也可以通过改变棉织物的物理性质来提高棉织物的抗紫外线能力，在这一方面比较常见的就是合理利用棉织物的表面纹理分布，与平织纹相比，斜织纹的棉织物对紫外线具有更强的反射和吸收作用，这主要是因为织纹在纺织过程中基于不同的纺织工艺和交织规律，使织物表面可以呈现出不同的结构，而斜纹的织物表面纱线更加紧密，中间的缝隙很小，因此其阻挡紫外线的能力也就越强，基于这个原理，绸缎织物的抗紫外线性能也就更强。此外，使用不同染色剂印染加工过的棉织物，其抗紫外线性能也会存在差异，这主要是由于染色剂本身对紫外线也具有一定的吸收作用，而且根据染色剂颜色的不同，也会对紫外线透过性产生影响，尤其是深色染色剂，对紫外线的吸收作用更加明显，因此也就具有更强的抗紫外线性能[2]。

3 麻织物的抗紫外线性能

3.1 麻织物特点

麻织物的最大优势在于透气性，在夏季服装中具有广泛的应用，采用麻织物制作的服装在穿着过程中能够给人们带来一种独特的凉爽感，而且在体表出汗的情况下，麻织物也不容易粘身，使夏季衣物穿着舒适性有显著提升。而且麻织物具有一种天然的光泽，在自然光下观察具有鲜艳的色泽，与普通印染色彩存在不同，且不易褪色。麻织物由于本身弹性较小，所以在洗涤过程中也不容易缩水，而且也具有较强的吸湿性和抗菌性，在夏季炎热潮湿的环境中也不会因为受潮而发生霉变，在夏季十分受欢迎。麻织物中的一大分类就是亚麻织物，亚麻织物在生活中比较常见，其中包括未经染色的原色亚麻以及经过漂泊的亚麻织物。原色亚麻保持了亚麻材料的原始色彩和光澤，而漂白后的亚麻可以呈现出丝光等不同的色泽，而且比原色亚麻更加柔软更加光滑，在弹性方面也有一定的提升。但是两种亚麻材料都具有平整细腻的特点，具有顺滑的手感和舒适的穿着体验，不仅在夏季服装的加工制作中有广泛的运用，而且也可以用于制作窗帘和沙发布等日常生活用品[3]。

3.2 麻织物抗紫外线的方法

对于麻织物来说，首先可以通过增加麻织物的厚度来提升其抗紫外线的能力，随着麻织物材料厚度的增加，可以显著降低紫外线的穿透能力，使紫外线在穿透麻织物的过程中损耗更多的能量，从而降低穿透麻织物的紫外线对于人体皮肤的损害。其次，也可以通过增大麻织物的紧密度来阻挡紫外线的照射，在相同的麻织物原料和结构条件下，紧密度对紫外线的穿透作用会产生很大的影响，紧密度越大，织物间的空隙就越小，这也是阻挡紫外线的主要方法之一。最后也可以利用麻织物颜色的差异来改变紫外线的穿透能力，在不影响其织物用途的情况下，尽可能的选用深色织物，可以更加有效的阻挡紫外线透过，从而增加麻织物的抗紫外线性能[4]。

4 抗紫外线织物的加工和发展

4.1 紫外线屏蔽剂

对于抗紫外线织物的加工制作来说，可以在织物材料中加入遮光剂来作为紫外线屏蔽剂，以此来对有害紫外线形成反射。比较常见的可用于织物遮光剂的材料主要有陶瓷粉和金属氧化粉等，这类无机物的超微颗粒能够在织物表面形成反射层，从而屏蔽紫外线。这种加工方式简单有效，是未来抗紫外线织物的主要发展方向。

4.2 紫外线吸收剂

与紫外线屏蔽剂具有异曲同工之妙的就是紫外线吸收剂，他也是通过在织物材料中添加物质，以达到吸收有害紫外线的目的，然而不同的是，与紫外线屏蔽剂相比，紫外线吸收剂的添加物质为有机化合物，这种有机物不仅能够吸收紫外线，而且能够将紫外线中的高能量转化为低能量，从而达到吸收紫外线，保护人体皮肤的目的。

4.3 织物整理工艺

抗紫外线织物的加工制作不仅依靠在织物材料中添加抗紫外线的物质，而且还需要借助于对织物材料的纺织和加工工艺，通过将抗紫外线材料加工成纤维，之后整理编织成织物，在这个过程中需要对织物的密度和厚度做到充分的把握，使抗紫外线材料能够均匀的分布在织物中，这对于抗紫外线织物的加工来说十分重要。

4.4 抗紫外线织物发展前景

紫外线的防护对于人们的健康生活来说非常重要，未来抗紫外线织物及其产品将成为人们生活中的巨大需求之一。抗紫外线纺织品具有巨大的市场和发展空间，目前的主导产品主要有遮阳伞、防晒服等，未来抗紫外线织物将会向着更多方向发展，如抗紫外线运动服、抗紫外线车棚等，同时，具有抵挡紫外线功能的相关产品的研发如火如荼，以至于不断满足人们对于抗紫外线的需求，促进人们生活水平的提高。

5 结语

总的来说，随着人类社会的日益发展和工业水平的不断提高，人们在享受物质生活的同时，也对环境造成了一定程度的破坏，也许人类对于环境的破坏情况不太明显，就如同人们不容易察觉紫外线对人体健康的威胁一般，大气污染在无形之中已然导致了自然光中的紫外线含量不断增加。对于紫外线的防护我们没有必要也不可能做到人手一套专业防护设备，所以研究织物的抗紫外线性能就显得很有意义，棉织物和麻织物是日常生活中比较常见的两种织物，对其抗紫外线性能进行提升便可以满足人们防护紫外线的基本需求，这也将成为未来织物材料的主要发展趋势，并将不断推动我国纺织业实现更好更快的发展。

参考文献

[1] 陈东，石程玉.基于主成分分析法对纺织品抗紫外线性能的研究[J].产业用纺织品，2017（6）：21-25.

[2] 杨玲.多酚介导疏水抗紫外织物的制备及性能研究[D].武汉纺织大学，2017.

[3] 姜洪武.黄连色素对锦纶织物的染色性及功能性[J].印染助剂，2017（3）：28-32.

[4] 赵伟.棉与莫代尔、竹纤维混纺系列织物的服用性能研究[J].合成材料老化与应用，2017（1）：22-27.