【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,通過對幾種不同含量竹原纖維,毛交織花呢防紫外線性能的比較,證實竹原纖維含量越多,織物對紫外線反射能力越高,紫外線防護性能越好;竹原纖維含量為50%的織物,對紫外線的吸收,尤其是對UVC的反射能力較高,該織物的紫外線防護性能較好;各面料的透過率主要取決于其對紫外線的吸收率,竹原纖維含量為20%的面料對UVA、UVB的透過率最低,含量為50%的面料對UVC的透過率最低。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實驗部分
1.1實驗材料
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的精紡毛紗進行交織,織物經(jīng)、緯密分別為244根/10cm和216根/10cm。
1.2實驗方法
利用U.4100分光光度計測定竹原纖維/毛交織花呢在不同波段下紫外線的透過率、吸收率和反射率。由于國家標準中將紫外線透過率和紫外線防護系數(shù)UPF一起作為評價防紫外線性能的指標,因此本文根據(jù)測試數(shù)據(jù)進行紫外線防護系數(shù)計算和分析。
1.2.1透過率
紫外線透過率的計算公式為
式中:Tλ為波長λ處的紫外線透過率;△λ為紫外線光波長度間距;λ為紫外線光波長度;n1、n2為
波長。
1.2.2反射率和吸收率
織物對紫外線吸收和反射,會降低紫外線的透過率,提高織物對紫外線的防護能力。三者之間的關(guān)系為
透過率=100%—反射率— 吸收率 (2)
1.2.3紫外線防護系數(shù)
紫外線防護系數(shù)UPF與紫外線透過率互為倒數(shù)關(guān)系,計算公式為:
式中:Eλ為相對紅斑的紫外線光譜效能;Sλ為太陽光譜輻射能;Tλ為波長λ處的紫外線透過率;△λ為紫外線光波長度間距;λ為紫外線光波長度。
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圖l。可以看出,在UVA(波長400~320nm)、UVB(波長320~280Nm)區(qū)域,C面料紫外線吸收率最高,接下來依次為D、B、A、E面料。分析原因:織物色澤對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,其對紫外線的吸收最多;但在UVC(波長280~200Nm)區(qū)域,D面料紫外線吸收率最高,接下來依次為C、A、B、E面料。D面料即含50%竹原纖維的竹原纖維/毛交織花呢對紫外線的吸收性能,尤其是對UVC波的吸收存在明顯的優(yōu)勢,即D面料具有較好的紫外線防護性能,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圖2?梢钥闯觯媪蠈ψ贤饩反射率從高到低依次是E、A、D、B、C。對比各織物竹原纖維含量可以得出,竹原纖維含量越高,織物對紫外線的反射性能越好。
2.3紫外線透過率
紫外線透過率曲線參見圖3。根據(jù)式(1)計算,在UVA、UVB、UVC區(qū)域各織物的平均紫外線透過率見表1。從圖3各花呢紫外線透過率分析可以看出:D面料(含50%竹原纖維的面料)對波長較短的UVC的透過率最低,防護性最好,接下來依次為C、A、B、E面料;C面料(含20%的竹原纖維的面料)對波長較長的UVA、UVB的透過率最低,接下來依次為D、B、A、E面料,排列順序與其吸收率順序一致,說明織物透過率主要受其紫外線吸收率影響。如果去除顏色對紫外線吸收性能的影響,D面料具有較低的紫外線透過率,即較好的紫外線防護性能,D面料可作為今后竹原纖維/毛交織花呢開發(fā)設(shè)計的首選。
從表1可以看出,C面料對UVA、UVB的透過率最低,D面料對UVC的透過率最低。這一結(jié)果與紫外線曲線測試結(jié)果一致。
2.4紫外線防護系數(shù)
根據(jù)式(3)計算各竹原纖維/毛交織花呢的紫外線防護系數(shù),得到A、B、C、D、E織物的UPF值分別為13、14、24、22、10?梢奀、D面料紫外線防護系數(shù)較高。與紫外線防護等級標準對比,D面料和C面料具有較好的紫外線防護性能。去除顏色對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)價值。
3結(jié)論
通過對不同比例竹原纖維/毛交織花呢防紫外線性能的對比得出:C面料對UVA、UVB區(qū)域紫外線吸收率最高,D面料對紫外線吸收性能僅次于C面料,而對UVC的吸收率最高;竹原纖維含量越高,竹原纖維/毛交織花呢對紫外線的反射性能越好;C面料在UVA、UVB區(qū)域紫外線透過率最低,分別為4.82%和4.24%,D面料(含50%竹原纖維的面料)在此2個區(qū)域的紫外線透過率僅次于C面料,分別為6.42%和4.33%,但對波長較短的UVC的透過率最低,為3.03%。綜合各面料的透過率、吸收率和反射率可以發(fā)現(xiàn),織物的透過率主要取決于其對紫外線的吸收率,吸收率越高,織物對紫外線的透過率就越低。C、D面料紫外線防護系數(shù)分別為24和22,紫外線防護性能最好。
來源 張素儉,于偉東 點