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纺织品防紫外线功效性验证的洗涤后UPF值变化

三方检测单位 2023-05-04

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纺织品的防紫外线功效是夏季服装、户外用品的核心性能之一,UPF(紫外线防护系数)作为评定该功效的关键指标,直接反映产品对UVA、UVB的阻隔能力。然而,日常洗涤会通过破坏织物结构、流失防紫外线整理剂等方式改变UPF值,因此洗涤后的功效性验证成为评估产品耐久性的核心环节。本文将从机制、变量、标准等维度,拆解洗涤对UPF值的影响规律,为行业测试与消费者使用提供参考。

纺织品UPF值的基础认知

UPF即紫外线防护系数,计算公式为“皮肤无防护时的紫外线辐照量”与“皮肤有纺织品防护时的紫外线辐照量”的比值。根据GB/T 18830-2009标准,UPF≥40且UVA透过率≤5%时,可标注“防紫外线产品”;UPF50+则代表“优异防护”。UPF值的高低不仅取决于纤维本身的性能(如涤纶的疏水性天然阻隔紫外线),还与织物厚度、密度、颜色及后整理工艺相关——深色、高密度织物的UPF值通常更高,而浅色、疏松织物需通过涂覆纳米二氧化钛、二苯甲酮类整理剂提升防护力。

例如,一件未经整理的纯棉T恤,UPF值约为5-10,仅能阻挡少量紫外线;而经过防紫外线整理的涤纶T恤,UPF值可达到50+,能阻挡98%以上的紫外线。

洗涤影响UPF值的核心机制

洗涤对UPF值的影响主要通过两条路径:一是织物结构的物理变化。棉纤维吸水后直径增加约20%,织物孔隙率增大,原本紧密的结构变得松散,紫外线更容易穿透纤维间隙;二是防紫外线整理剂的流失。多数纺织品依赖后整理(如将整理剂附着在纤维表面或渗透进内部)实现防护功能,洗涤时的水流冲刷、洗涤剂化学作用会破坏整理剂与纤维的结合键——有机整理剂易被水解,无机整理剂(如纳米氧化锌)易脱落。

某户外品牌的测试数据显示:采用纳米氧化锌涂层的棉涤混纺衬衫,初始UPF值50+,3次机洗后纤维表面的氧化锌颗粒减少30%,UPF值降至40,刚好达到防紫外线产品的最低标准。

洗涤剂类型对UPF值的具体影响

洗涤剂成分直接决定UPF值的下降幅度。中性洗涤剂(pH7-8)仅通过物理冲刷去除污垢,对整理剂破坏较小;碱性洗涤剂(pH>9,如传统肥皂)会破坏整理剂与纤维的氢键,加速脱落——实验显示,棉织物用碱性洗涤剂洗5次后,UPF值较中性组多降15%。

含酶洗涤剂(蛋白酶、脂肪酶)的影响更具针对性:蛋白酶会分解有机整理剂中的蛋白质成分,脂肪酶则破坏酯键结构。此外,含荧光增白剂的洗涤剂虽能提升白度,但会附着在纤维表面,长期使用会堵塞孔隙或破坏整理剂层,反而降低UPF值。

洗涤条件的变量分析:水温、次数与机械力

水温越高,UPF值下降越明显。涤纶织物在25℃洗涤时,UPF值降5%;60℃时降18%——高温加速整理剂溶解与纤维膨胀,双重加剧防护性能流失。洗涤次数的影响呈“先快后慢”:第一次洗时表面松散整理剂大量流失,UPF值降10%-20%;3-5次后流失趋于稳定,后续每次降幅<5%。

机械力的影响与织物强度相关:机洗的搅拌揉搓产生更大机械力,导致棉织物起球(5次机洗后起球率2级),UPF值较手洗组多降8%。丝绸等脆弱纤维更易破损,甚至完全失去防护功能。

纤维类型差异下的UPF值变化规律

天然纤维(棉、麻)与合成纤维(涤纶、尼龙)的UPF值变化差异显著。棉亲水易膨胀,洗后孔隙增大,UPF值降得多——棉防晒衫初始45,5次洗后降至30;涤纶疏水结构稳定,整理剂结合更牢(酯键与共价键结合),同条件下仅降至40。

混纺纤维的变化取决于成分比例:30%棉+70%涤纶的混纺布,5次洗后UPF值降10%;70%棉+30%涤纶的降25%。再生纤维(如莫代尔)经改性(交联处理)后,吸水性降低,UPF稳定性可接近合成纤维。

防紫外线纺织品的洗涤测试标准解读

GB/T 18830-2009明确要求:耐久性防紫外线产品需进行洗涤测试,模拟日常使用的“温和条件”——用标准洗涤剂、40℃水温、机械搅拌,测试5次、10次、20次后的UPF值。国际标准如AATCC 183-2014、ISO 13758-2012的要求类似,但洗涤次数更灵活。

需注意,标准测试是“模拟温和条件”,若消费者用更剧烈的方式(高温、强碱性洗涤剂),实际降幅会超过标准结果。

实际应用中维持UPF值的关键细节

消费者可通过以下方式减少UPF值下降:选中性洗涤剂,避免碱性或含酶产品;水温控制在30-40℃;优先手洗或洗衣机“轻柔模式”;不用漂白剂(含氯会氧化整理剂);晾干时阴干或通风处晾干(暴晒会破坏整理剂结构)。

例如,棉防晒帽用40℃温水、中性洗涤剂手洗,10次后UPF仍保持40;若用60℃热水、碱性洗涤剂机洗,5次后就降至25,失去防紫外线功能。

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