不同组织机织物的防紫外线性能

S. N. Jawale

DKTE协会纺织与工程学院(印度)

紫外线辐射(UVR)对人体有害。UVR有时也称紫外光，是一种不可见的电磁辐射，其性质与可见光相同，但波长更短，能量更高。全球范围内的数据表明，死于皮肤癌的人数逐年增加。导致皮肤癌的主要原因是臭氧层受损,使紫外线能够穿透并辐射人体。人体长时间频繁地暴露在阳光下会出现不同的皮肤问题。人体短时间暴露在紫外线辐射下也易导致晒伤(医学上的红斑)。长时间的晒伤会使皮肤光老化，导致非黑素瘤和黑素瘤皮肤癌的形成。受阳光辐照的皮肤细胞会吸收有害的紫外线，过多的紫外线将导致皮肤癌、皮肤炎症等有害疾病。紫外线辐射对人体有致癌性。人体过度暴露于来自太阳或人工源的紫外线辐射下，对健康有潜在风险。穿戴服饰是最简单、最方便的紫外线防护方式。织物和服装的防紫外线性能通常用紫外线防护系数(UPF)表征。本文旨在从基础层面了解机织物的防紫外线性能，探讨如何通过机织物参数的优化来提高织物的防紫外线能力，而不是使用化学处理方法。织物结构被认为是最简单和最经济的提供良好紫外线防护作用的解决方案，其无需额外的后整理过程。

1 材料与方法

以14.76 tex 的Z捻纯棉环锭纺单纱为原料，制备不同的机织物试样，测试并探讨其防紫外线性能。织物结构的变化参数主要有纬向密度(纬密)和织物组织。本文选择平纹、斜纹和缎纹3种织物组织，以纬密分别为244根/10 cm(低纬密)、283根/10 cm(中纬密)和323根/10 cm(高纬密)，制备不同的机织物，共获得9种织物试样，如表1所示。采用转速为700 r/min的喷气织机制备上述不同组合的机织物。这些织物试样在同一化学处理装置中进行染色和整理。测试整理后所有试样的UPF和拉伸性能。根据AATCC 183-2010，采用紫外透光率分析仪测定织物的防紫外线性能。利用方差分析法对测试数据进行统计分析。

表1 织物结构参数设计

2 结果与讨论

2.1 织物结构对防紫外线性能的影响

3种不同组织机织物试样的UPF测试结果如图1所示。由图1可以看出，织物纬密对其UPF有显著影响，对于某一特定组织的织物而言，随着纬密的增大，织物的UPF值增大，但斜纹组织未表现出明显的变化趋势。高纬密织物的UPF值大于低纬密织物，原因是随着纬密增大，织物的遮盖系数增加,能吸收更多的紫外线，从而阻止有害紫外线到达皮肤表面。此外，由于覆盖因子和织物基本结构的不同，不同纬密下织物的UPF值也不同。在中、低纬密条件下，缎纹织物的UPF值最大，平纹织物的UPF值最小。

图1 织物组织对防紫外线性能的影响

2.2 织物结构对抗拉强度的影响

3种不同组织织物试样的经、纬向抗拉强度测试结果如图2和图3所示。

图2 织物经向抗拉强度

图3 织物纬向抗拉强度

通过对数据的统计分析可以发现，织物组织和纬密均对织物的抗拉强度有显著的影响。对于某一特定组织的织物试样而言，随着纬密的增大，织物的经向和纬向抗拉强度均增加。高纬密织物的抗拉强度比低纬密织物的高。这是因为，随着纬密的增大，织物在结构上变得更加紧凑，从而增加了织物的强度。

由图2和图3还可以看出，纬密对织物经向抗拉强度的影响大于纬向。对于特定组织的织物试样，其经向抗拉强度也高于纬向。平纹织物的抗拉强度较高，其次是斜纹织物，缎纹织物的抗拉强度较低，这是因为平纹组织结构中存在更多的经纬交织点。

3 结论

本文以14.76 tex的纯棉环锭纺单纱为原料，制备不同组织和纬向密度的机织物试样，并测试分析各织物试样的紫外线防护系数(UPF)与拉伸性能。结论如下：

——对于同一组织的机织物而言，纬密对织物的UPF值有显著的影响；

——对于中、低纬密的机织物而言，缎纹织物的UPF值较高，平纹织物的UPF值较低；

——纬密较大的机织物，其经向和纬向抗拉强度均较高。