随着人们生活质量的不断提高,关于紫外线对人体影响的研究也在不断深入。1982年10月南极观测到同温层臭氧层厚度减少和臭氧层空洞存在以来,臭氧层厚度的破坏而导致的紫外线辐射问题已成为人们日益关注的焦点之一。
紫外线
紫外线是一种电磁波射线,国际照明委员会(CIE)将太阳辐射中的紫外线划分为3个波长段。
长波长紫外线UV-A(波长3l5nm-400nm)。UV-A占紫外线到达地面总量的90%,引起肌肤变黑,严重的会导致皮肤癌。
中波长紫外线UV-B(波长290nm-3l5nm)。这是导致晒伤的根源。
短波长紫外线UV-C(波长l80nm-290nm)。能被臭氧层吸收,到达不了地面。
由此可见,对人体危害大的紫外线是UVA和UVB。
织物抗紫外线性能的影响因素
织物的抗紫外线顾名思义就是织物吸收或反射紫外线的能力。目前国际上主要采用紫外线防护系数UPF (英文Ultraviolet Protection Factor的缩写)(又称紫外线遮挡系数)来表示织物防护紫外线的能力。它是紫外线对未防护的皮肤的平均辐射量与要经测试的织物遮挡后紫外线辐射量的比值。UPF的数值及防护等级见表。
影响因素
纱线原料
纺织纤维本身对紫外线有一定的吸收屏蔽作用,不同类型的纤维对于紫外线的吸收、透射能力不同。吸收能力越低,透射率越高,抗紫外线性能越差。
所有广泛应用的纤维原料中,涤纶中含有苯环,具有较高的紫外线吸收能力;锦纶吸收紫外线的能力较差;羊毛、蚕丝等蛋白质纤维分子中含有芳香族氨基酸,对小于300nm波段的光有很强的吸收性,其抗紫外线的性能介于涤纶和锦纶之间。
对于纤维素类纤维,漂白棉纱和粘胶织物的紫外线透过率相对较高,而未漂白的棉纱织物由于其中的天然色素和木质素可作为吸收剂,其紫外线防护系数稍高;麻织物由于纤维内具有沟状空隙且管壁多空隙,有较好的抗紫外线性能;竹纤维中所含叶绿素铜钠是安全、优良的紫外线吸收剂,其抗紫外线性能大大优于棉纤维,也明显优于苎麻、亚麻纤维。
近年来利用添加屏蔽剂的方法可有效提高纤维的抗紫外线能力。
纱线结构
纱线的捻度影响纱线的紧密程度和表面性能,继而影响织物的开孔度,影响对紫外线的透射性能。有研究者认为纱线对抗紫外线性能的主要影响参数为纱线的厚度(或直径)与纱线的卷曲率,由于这些参数对织物的结构有直接的影响,故可将纱线结构的影响纳入到织物结构参数的影响中。
织物结构参数
影响纺织品紫外线防护性能的织物结构参数主要为组织结构、紧密程度、厚度等。织物的组织结构与织物的紧度、密度、厚度、单位面积质量等都有关系。织物的组织结构决定了织物的空间几何状态和多孔性,一般认为,其对抗紫外线性能的影响主要是在于紧密程度与厚度两个参数,织物越紧密、越厚,其抗紫外线性能越好。
颜色
织物的色泽是由染料在可见光区域的吸收特性决定的,这与染料在紫外光区的吸收特性不同,因此织物的色泽并不是决定织物抗紫外线性能的主要因素。
目前,研究颜色对纺织品抗紫外线性能的影响有较一致的定论:有些染料在可见光谱区有较强的吸收能力,同时在紫外光谱区也有部分吸收能力;一般对紫外线的防护性能随着颜色深度的增加而提高,深蓝色和黑色在各种颜色中的抗紫外线性能好。
后整理
在后整理工艺中,可将紫外线屏蔽剂固着在织物表面来改善织物的抗紫外线性能。
织物抗紫外线整理
根据抗紫外机理可分为:反射型抗紫外线整理剂、吸收型抗紫外线整理剂和纳米型抗紫外线整理剂。