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轻薄真丝织物的耐洗防紫外整理2022-08-04王明亮 许陈旺 孙思恒 李鹏 姜 伟 浙江丝绸科技有限公司 王明亮 许陈旺 孙思恒 李鹏 浙江金元亚麻有限公司 姜 伟 摘 要：依据AATCC标准，研究、对比不同厚度、不同颜色以及不同组织规格真丝织物的防紫外性能，优选防紫外整理助剂，优化防紫外整理工艺参数。同时，重点研究了洗水前后不同组织、不同颜色、不同厚度整理织物的防紫外性能，也研究了干洗对织物防紫外性能的影响。结果表明，不同颜色、60g/m2真丝斜纹织物都具有很好的防紫外性能， 且耐洗性良好。 关键词：防紫外性能；真丝；耐洗性 真丝是一种天然蛋白质纤维，由于其优异的服用性能而被广泛使用。真丝还有防晒的特性，研究表明，真丝会吸收可见光中的紫外线[1-4];受到日光紫外线照射作用时，会发生光氧化作用，造成黄变、脆变等老化现象。变黄是因为丝素蛋白中带芳香环的氨基酸在紫外线照射下被氧化；脆化即力学性能下降，主要原因是氧化作用使丝素肽链降解、分子链被切断[5]。真丝面料以吸收紫外线的方式来达到防紫外线、保护穿着者皮肤的效果，但是夏季服用的真丝面料都较为轻薄，对人体的防护作用不够。对真丝织物进行防紫外整理，可进一步提高其防护性，也对真丝纤维具有一定的保护作用[6-8]。目前对于真丝织物的防紫外研究主要针对紫外线吸收剂以及屏蔽剂[9-12]。王小龙等[13]研究了不同组织、印染前后织物的防紫外性能，但耐洗性却没有涉及。吕景春[14]采用紫外线吸收剂整理的方法提高真丝的防紫外性能，在整理剂整理后，真丝的防紫外性能增强，但耐洗性还需进一步改善。 本实验致力于研究轻薄真丝产品的耐洗防紫外整理技术，研究和开发具有优异防紫外性能的真丝产品。选择了12m/m和14m/m( 50～60g/m2)不同组织、不同颜色的织物进行研究，分析了织物的组织规格及颜色对防紫外性能的影响；然后通过对功能性整理剂的筛选及用量等参数的调整，优化了防紫外整理的工艺；分析不同组织、不同颜色、不同厚度的真丝织物水洗以及干洗前后的防紫外性能，表征了织物的防紫外耐洗性。 1实验 1.1材料与仪器 织物：12m/m真丝双绉、素绉缎、乔其纱、斜纹绸， 14m/m斜纹绸。 试剂：防紫外整理剂Tanuval cpa、防紫外整理剂6160、防紫外整理剂UV-SUN、增白剂CBS、染料（酸性藏青R、酸性黄D、荧光增白剂MER-2000）。 仪器：平卧式轧车（德国RAPID），连续烘干机（厦门瑞比精密机械有限公司），ST-Ⅱ型照度计（北京师范大学光电仪器厂），Y( B) 089D洗衣机、SW- 24A耐洗试验机（温州大荣纺织仪器有限公司）。 1.2实验方法及原理 选择不同厚度和组织的织物，分析比较了织物本身的防护能力，测定了不同颜色织物的防护性能；然后通过后整理添加吸收和反射复合型的防紫外整理剂，分析比较织物UPF值来优化整理工艺；最后分析比较了织物水洗以及干洗前后的防紫外性能，表征了真丝织物防紫外性能的耐洗性。 1.3测试 1.3.1防紫外性能 将待测面料裁成10 cm×10 cm大小，置于紫外线测试光源下，通过紫外线强度累积法读取紫外线透过率[5]，从而计算紫外线防护系数UPF值。 根据防紫外性能测试标准计算UPF值，根据表l 评价纤维或纺织品的防紫外性能[16-19]。 表1防紫外性能一般评价标准
1.3.2洗涤标准 水洗：根据GB/T 8629-2017《纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序》的要求进行. 耐洗性／耐干洗性：通过对比织物水洗前后的防紫外性能进行评价。 干洗：参考GB/T 5711-2015《纺织品色牢度试验耐四氯乙烯干洗色牢度》的要求进行，用四氟乙烯洗15 min，晾干。 2结果与讨论 2.1织物组织结构及厚度对防紫外性能的影响 织物组织结构和厚度决定了织物的孔隙率，织物越厚、越紧密，孔隙率越低，光的反射越多，防紫外辐射效果越好。真丝本身具备一定的防紫外性能，但由于真丝织物一般轻薄透光，对织物的防紫外性能有很大影响，光线容易透过织物，造成织物的防紫外性能差。选择16m/m及以下厚度的素绉缎、双绉、斜纹绸等作为研究对象，分析织物本身的防紫外性能，研究织物组织规格对防紫外性能的影响，从而为防紫外功能性织物的开发提供基础。 12m/m的4种织物厚度基本相同，但乔其纱的孔隙最多最大。由表2可以看出，织物组织的孔隙越小，UPF值越大，即紫外线透过率就越小，此时紫外线防护性就越好。从不同厚度斜纹绸的防紫外数据可以看出，织物越厚重防紫外性能越好；其中，16m/m斜纹绸的UPF值为6.6，而12m/m斜纹绸为4.2，主要原因是织物越厚，紫外线越难穿透，则防紫外性能越好。此外，数据也说明轻薄的真丝织物本身不具有防紫外能力，需要通过一定的方法加以改善提高。 表2不同组织结构及厚度的真丝织物的防紫外性能
注：所选织物为市场上常规品种精练脱腔后的练白绸。 2.2不同颜色对防紫外性能的影响 染料会对光源中不同波长的光进行选择性吸收，从而表现出不同的颜色。因为染料对光线具有吸收能力，印染织物的防紫外性能会有所提高。选择了3种常见颜色的12m/m染色斜纹绸，研究了染色后织物的防紫外性能，结果如表3所示。 表3不同颜色12m/m斜纹绸的防紫外性能
由表3可以看出，颜色对织物防紫外性能的影响比较显著，藏青织物与其他颜色的织物相比，防紫外性能相对较好。原因在于深色染料中存在共轭体系，可吸收较大范围的紫外线。藏青织物的UPF值为30.0，具有良好的防紫外性能，但UVA透过率为7.52%，尚未达到良好标准，而其他颜色织物的防紫外性能更差。 2.3防紫外整理对防紫外性能的影响 上述研究表明，常规真丝织物不具备紫外线防护性能，通过染色可改善，但不够理想。因此，本实验进一步研究采用防紫外整理方法来提高织物的防紫外性能。 2.3.1防紫外整理剂对织物防紫外性能的影响 选用不同助剂对12m/m浅黄色真丝斜纹绸(19006)进行整理，整理工艺为：浸轧，助剂20 g/L，烘干温度140℃，烘干时间60 s，整理织物的UPF值如表4所示。由表4可以看出，整理剂6160整理后织物防紫外性能相对比较好，达到较好的防紫外性能级别，故选用该助剂做进一步的研究。 表4不同整理剂的防紫外性能
2.3.2整理剂用量对织物防紫外性能的影响 织物为浅黄色斜纹绸，整理剂为6160，烘干温度140℃，烘干时间60 s。由表5可以看出，随着整理剂用量的增加，防紫外性能不断提高，从10 g/L增加到30 g/L时，防紫外性能明显改善，但当整理剂用量增加到50 g/L时，防紫外性能提高不明显。综合考虑，防紫外整理剂用量选择30 g/L。 表5不同整理剂用量下的防紫外性能
2.4真丝织物防紫外性能的耐洗性 取不同的织物进行防紫外整理，采用水洗和干洗的方式对织物进行洗涤，通过测试洗涤前后织物的防紫外性能，研究了织物防紫外性能的耐洗能力。 2.4.1不同品种真丝 选用12m/m藏青色不同组织的织物，整理剂6160 30 g/L，烘干温度140℃，烘干时间60 s，水洗工艺采用GB/T 8629-2017 4M洗水程序，研究了织物水洗前后的防紫外性能，结果如表6所示。 表6不同组织真丝织物的防紫外性能耐洗性
由表6可以看出，素绉缎以及斜纹绸在处理后， UPF达到了50+，UVA、UVB透过率均达到要求，而且经过10次水洗后数据变化不大，说明素绉缎和斜纹绸的防紫外性能很好，且均有良好的耐洗性。而双绉因为纱线之间的孔隙较大，紫外线更容易透过，所以同样工艺的防紫外整理效果不好；双绉的UPF值为15、UVA透过率为6.77%，10次水洗后变化也不大。 2.4.2不同颜色真丝 选用不同颜色的12m/m真丝斜纹绸，整理剂6160 30 g/L，烘干温度140℃，烘干时间60 s，水洗工艺采用CB/T 8629-2017 4M洗水程序，研究了织物水洗前后的防紫外性能，结果如表7所示。 表7不同颜色真丝织物的防紫外性能耐洗性
由表7可以看出，不同颜色的真丝织物经防紫外整理后，防紫外性能差异明显；其中，深色织物的防紫外性能很好，且耐洗性优越；浅黄色织物的UPF值为30，达到很好的效果，但UVA透过率只能到较好的效果；而增白真丝织物整理后基本无防紫外性能。 由上述研究可知.12m/m斜纹绸只有藏青色能够满足很好的紫外防护指标，浅黄色和增白织物的防紫外性能不理想，颜色可选范围太小，所以该单位面积质量的织物不能满足产品开发要求。选用14m/m 斜纹绸进行整理，研究了不同颜色水洗前后的防紫外性能，结果如表8所示。 由表8可知，藏青色和浅黄色14m/m斜纹绸整理后的防紫外性能很好，水洗前后均具有很好的防紫外性能，UPF值可以达到50+；增白织物水洗前后的UPF值均达到40+; UVA透过率略差，水洗前为4.22%，能够达到良好的防紫外级别，洗后5.35%.能够达到较好的防紫外级别。这表明14m/m斜纹绸经防紫外整理后，浅色和深色织物的UPF值均能够达到50+，白色也能够具有较好的防紫外性能，这个单位面积质量的轻薄真丝织物具有良好的市场前景。 表8不同颜色14m/m斜纹绸的防紫外性能耐洗性
综上所述，14m/m斜纹绸的防紫外性能良好，并且耐洗性良好。进一步取藏青色和浅黄色斜纹绸，研究了干洗前后织物的防紫外性能。由表9可以看出，经防紫外整理的黄色与藏青色织物的防紫外性能均比较理想，干洗后防紫外性能有所下降，浅黄色织物5次干洗后UPF值为39，仍具有良好的紫外防护性能；藏青色织物5次干洗后UPF值为43，仍具有很好的防紫外性能。 表9防紫外整理织物的耐干洗性
3结论 (1)组织和厚度对真丝织物的防紫外性能有一 定影响，而颜色影响更显著，藏青色织物防紫外UPF 值可达30，但UVA透过率不佳。 (2)防紫外整理可提高织物的防紫外性能，不同整理剂的防紫外性能有所差异，整理剂用量的影响明显。综合考虑后，整理剂选择6160，用量为30 g/L。 (3)不同组织、不同颜色对防紫外整理织物的防紫外性能影响显著，双绉类织物的防紫外性能不佳， 藏青色的12m/m斜纹绸经过防紫外整理后性能优良，但颜色可选范围小，不满足产品开发的要求；各种颜色的14m/m斜纹绸（单位面积质量60 g/m2）防紫外性能很好，且具有良好的耐洗性、耐干洗性，市场前景良好。 参考文献： [l]宋萍，雎建华，王祥荣，等，真丝面料防紫外线性能探究[J] 丝绸.2014(11):1-4. [2]许才定，李久珍，徐信云，防紫外线的佳品——真丝绸[J] 丝绸.2000(9):49. [3]汤华，真丝织物风格的特点及其构成[J]蚕学通讯，2001， 21(3):59-63. [4]陈英影响织物防紫外性能的因素[J].北京服装学院学报， 2001，21(2):30-33. [5]周爱晖，张华春.纺织品黄变的测试与分析[J].针织工业， 2010(7):62-64，73. [6]沈岳，严雪峰.柔丝织物紫外线透射性能分析[J]，丝绸， 2012，49(8):1-3. [7]张晓莉，赵静秒，刘璐萍.指甲花染料染真丝织物及其抗紫外线性能研究[J]，丝绸，2012，49(10):25-28. [8]郑敏华，许惠儿，张青山，改善桑蚕丝织物耐光色牢度的探讨[J].丝绸，2001(7):14-16. [9]杨栋襟.纺织品的紫外线屏蔽整理（一）[J]印染，1995，2l (5):35-38. [10]杨栋揲纺织品的紫外线屏蔽整理（二）[Ⅱ].印染，1995，2l (6):35-39. [11]杨栋揉，纺织品的紫外线屏蔽整理（三）[Ⅱ]印染，1995，21 (7):29-31. [12]张永文，陈英含纳米Zn0抗紫外整理剂的制备及性能研究[J]印染助剂.2005，22(5):15-18. [13]王小龙，刘路，陈铭，等真丝织物的抗紫外线整理[J].印染，2018，44(8):36-38. [14]吕景春，真丝绸紫外线防护整理[D]苏州：苏州大学， 2009. [15] GB/T17032-1997，纺织品织物紫外线透过率的试验方法[S]. [16]陆洪凯，张红，顾钰华.防紫外线纺织品认证中的测试与评价IJJ.上海纺织科技，2012，40(4):47-50. [17] GB，r18830-2019，纺织品防紫外线性能的评定[s]. [18]王煜，李平，郑春弟，等，紫外线防护系数(UPF)的两种测量方法研究[J]现代测量与实验室管理，2003，11(4):11-14. [19] AATCC 183-2004，紫外辐射通过织物的透过或阻挡性能[S] |
