真丝面料防紫外线性能探究

真丝中含有18种对人体有益的氨基酸，长期穿着真丝制品可以使皮肤保持滋润、光滑，促进皮肤自身新陈代谢，因此真丝被称为“纤维皇后”，以其透气、柔软、吸汗等特点备受人们青睐。真丝的另一个非常重要的特性就是防晒，由于真丝中含有色氨酸及酪氨酸，真丝面料能吸收可见光中的紫外线，达到保护皮肤，防紫外线的效果¨引。根据纺织方法的不同，真丝面料分为绸、绉、纱、缎等，大致有电力纺、双绉、素绉缎，重绉等14大类43小类H’7 J。
据文献报道织物的防紫外性能受含水率旧J、织物结构、织物厚度、染料及紫外屏蔽剂一。1刨等诸多因素影响，此外真丝经特殊染料染整后可改变其防紫外性能¨卜12j。然而，针对真丝面料防紫外线性能的测试鲜有报道，且研究范围具有一定局限性。为了了解真丝织物结构及染色加工对织物防紫外性能的影响，本研究通过测定不同真丝面料的紫外光透射率及UPF值，探讨研究了组织结构、平方米质量及颜色深浅对真丝面料(主要是电力纺、素绉缎及双绉面料)吸收紫外线性能的影响，希望能对有关企业及机构提供有用的信息及帮助。

1 真丝吸收紫外线机理
20世纪中后期，有关课题组对真丝防晒机理进行了研究，认为真丝在吸收紫外线过程中，氨基酸肽链会吸收光而发生光裂解，并在氧气作用下生成过氧自由基。过氧自由基与肽链进行自由基交换，生成过氧酸产物，继续与原肽链发生后肽链断裂而起到阻挡紫外线的作用u孓14J，具体反应过程表示如图1所示。

2实验
2．1仪器及设备
Ultrascanp电脑测色仪(美国Hunter Lab公司)，Labsphere UV-IOOOF纺织品抗紫外因子测试仪(美国Labsphere公司)。
2．2材料
真丝面料(浙江再辉丝绸商行)，规格见表1。
2．3测试方法
2．3．1织物表观色深的测定
织物K／S值等颜色特征值采用Ultra Scan XEHunter Lab K／S测试仪进行测试。测试条件为染色织物4折，D65光源，10。标准视场，重复五次取平均值。
2．3．2织物抗紫外性能测定
在织物抗紫外测试仪上测试织物紫外线透过率和UPF指数，表示织物的抗紫外性。

3结果与讨论
由于紫外短波区域(UVC区200～280 nm)可以被大气臭氧层吸收，因此波长测试范围设为紫外中波及长波区域(UVA及UVB区280～400 nln)。1…。
通过测试面料透射率(波长280～400 nlTl)及UPF值，讨论了组织结构、面料平方米质量及颜色对面料吸收紫外线性能的影响。1。”。。
3。1 面料组织结构对透射率的影响
织物的结构决定着织物纹路几何形状及孔隙率。具有紧密经纬结构的面料具有较好的防御紫外线能力¨“。由于不同染料及印染深度对面料吸收紫外线性能有很大影响，因此选择未经染色的本色布进行对比，以比较不同的面料组织结构对透射率及UPF值的影响。选取相同平方米质量规格(68．9 g／m2)的电力纺，素绉缎及双绉面料，测试发现：透射率递减顺序依次为双绉>素绉缎>电力纺，UPF值电力纺>素绉缎>双绉(表2，图2)。双绉面料经线是并合无捻的桑蚕丝，纬线是并合强捻丝交错织成的平纹组织坯绸，经过精练脱胶后，纬线会发生各自捻向扭曲，面料本身存在空隙。电力纺虽然也是平纹组织，但其经纬向在纺织过程中为了体现织物的平挺，经纬均保持一定捻度。素绉缎与双绉不同的是由纬线加有强捻织成的缎纹组织，因此比双绉面料更为密实。组织结构的不同导致双绉材料紫外线吸收能力要比素绉缎及电力纺弱。
3．2面料平方米质量对透射率的影响
对相同颜色、相同组织结构，但平方米质量不同的面料进行比较，发现UPF随织物克重增大而增加，紫外线透射率相应依次降低。以电力纺本白色织物为例(表3)，68．9∥m2面料经纬密度分别为632、416根／10cm，较34．4 g／m2面料经纬密度大(564、396根／10cm)，因此68．9 g／m2面料更为密实，单位面积对紫外线的吸收也就更强，因而光透射率越低(图3)。
3)从样品UPF值可以看出，其基本变化规律与透射率是对应的，即染色深度越低的样品，UPF值越小，对紫外线的阻挡能力越差，依次顺序为本白<湖蓝<粉红<大红<深咖。湖蓝及粉红色样品UPF与透射率结果的差异可能与其染料的性质和结构不同有关。
4)从电力纺(34．4 g／m2)系列面料测试结果可以看出，颜色比较深的大红和深咖面料对紫外线的吸收能力远高于其余样品。其中深咖色样品透射率小于5％，UPF值高于30。
3．3面料颜色对透射率及UPF值的影响由表4、图4可见，相同组织结构(电力纺)、相同平方米质量(34．4 r／m2)不同颜色面料的透射率及UPF值随着颜色变深区分非常明显。
1)在UVA射线区(波长320～400 nm)，以波长320 nm处透射率为例，其数值基本随着面料颜色深度的增加而减弱，依次顺序为本白>粉红>湖蓝>大红>深咖。说明面料颜色越深，光被面料吸收得越多而透过越少，这可能是因为颜色较深的面料染料中存在共轭体系，因而可吸收较大范围的紫外线。
2)在UVB射线区(波长280～320 nm)，以波长280 nm处透射率为例，无染色或染色深度稍浅的本白，粉红及湖蓝样品在该波长透射率较320 B1TI有较大幅度下降(例如本白色样品320 nm处透射率为35％，280 lq_m处透射率仅为7．1％)。而深色样品大红及深咖色样品透射率在整个紫外区域随波长变化较小(紫外波长区透射率变化小于3％)。
测试素绉缎(68．9 g／m2)面料也得出相似的结果，即随着面料染色深度的加深透射率降低，相应UPF值升高(表5，图5)。

4结论
1)通过测试电力纺，双绉，素绉缎共12种面料的紫外线透射率(波长280～400 nm)及UPF值，讨论了组织结构、面料平方米质量及颜色三因素对真丝面料吸收紫外线性能的影响。从实验的结果可以看出；相同颜色及克重条件下，素绉缎及电力纺面料较双绉面料更好；面料克重越高，吸收紫外线能力越高；颜色对透射率影响比较明显，面料的颜色越深，阻挡紫外线的效果越好。
2)作为天然纤维，不同的真丝面料对紫外线阻挡能力各不同，在涉及的实验样品中，深咖色电力纺(34．4∥m2)和湖蓝色电力纺面料(68．9 g／"m2)，较其余样品对紫外线具有更好的防护作用(其中深咖色样品透射率<5％且UPF>30)。但根据国家GB／T18830--2009((纺织品 防紫外线性能的评定》标准要求透射率<5％且UPF>40，还不能称之为防晒产品。

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