尿液侵蝕處理對棉布尿不濕吸濕性能影響

林燕萍

(江西服裝學院，南昌　330201)

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尿液侵蝕處理對棉布尿不濕吸濕性能影響

林燕萍

(江西服裝學院，南昌330201)

摘要：通過對尿液侵蝕處理后的棉纖維、棉紗及純棉織物的吸濕回潮性能測試，探討了尿液侵蝕處理對棉布尿不濕吸濕性能影響。結(jié)果表明，尿液的溫度越高，對純棉織物吸濕回潮性能下降越大，而純棉織物織造所用的紗線越細，捻系數(shù)越小，織物組織結(jié)構(gòu)浮長線越長，尿液侵蝕對純棉織物的吸濕回潮性能下降越小。同時，棉纖維、棉紗與純棉織物的吸濕回潮性能均隨著尿液侵蝕處理時間的增加而不斷下降，且下降幅度變化最大的時間區(qū)間均在0～5h。

關(guān)鍵詞：尿液；侵蝕溫度；侵蝕時間；純棉織物；捻系數(shù)；紗線細度；組織結(jié)構(gòu)；吸濕回潮

尿液是動物與人為了維持身體平衡而通過泌尿系統(tǒng)將體內(nèi)廢物排泄到體外的一種途徑。通過尿液的排泄可以有效的維持人體內(nèi)各種礦物元素及酸堿的平衡。尿液中數(shù)十種礦物元素如鈣、磷及鈉等總體比重約占3%～5%，其余為水分。正常成年人一天排除尿液的總量大約在1500～2500mL[1-2]。尿液的排泄對人體的身體健康具有重要的意義，而對嬰幼兒來說，由于年齡太小，自我控制意識較差，排尿過程很難受到有效控制，因此對尿不濕的使用就尤為重要。而棉織物不僅具有較好的柔軟性和皮膚親和力，更具有良好的吸濕透氣性，同時純棉尿布價格低廉，可以重復使用，是較為理想的尿不濕制作材料[3-4]。本文通過測試尿液對棉纖維、棉紗及純棉織物侵蝕后的吸濕回潮率，分析純棉織物耐尿液侵蝕性能，為開發(fā)新型舒適可重復使用的純棉布尿不濕提供一定的理論參考依據(jù)。

1實驗

1.1實驗材料

健康嬰幼兒新鮮尿液(年齡段為0～1歲)、棉纖維(購自河南省周口市項城縣、棉纖維指標：二級鋸齒白棉；棉纖維平均細度為1.67dtex；棉纖維主體長度為31mm；馬克隆質(zhì)量值為A級)、棉紗(使用上述棉纖維紡制而成，棉紗S-1的規(guī)格為：普梳29.2tex；捻系數(shù)200；棉紗S-2的規(guī)格為：普梳29.2tex；捻系數(shù)300；棉紗S-3的規(guī)格為：普梳29.2tex；捻系數(shù)400；上述3種捻系數(shù)的棉紗均由兩股單紗合捻而成)、純棉織物(織物Z-1規(guī)格為：經(jīng)緯紗線均為普梳29.2tex，捻系數(shù)200的棉紗織造而成，平紋組織，經(jīng)密為286根/10cm，緯密為250根/10cm；織物Z-2規(guī)格為：經(jīng)緯紗線均為普梳19.5tex，捻系數(shù)200的棉紗織造而成，平紋組織，經(jīng)密為286根/10cm，緯密為250根/10cm；織物Z-3規(guī)格為：經(jīng)緯紗線均為普梳14.6tex，捻系數(shù)200的棉紗織造而成，平紋組織，經(jīng)密為286根/10cm，緯密為250根/10cm；織物Z-4規(guī)格為：經(jīng)緯紗線均為普梳29.2tex，捻系數(shù)200的棉紗織造而成，1/2斜紋組織，經(jīng)密為286根/10cm，緯密為250根/10cm；織物Z-5規(guī)格為：經(jīng)緯紗線均為普梳19.5tex，捻系數(shù)200的棉紗織造而成，1/2斜紋組織，經(jīng)密為286根/10cm，緯密為250根/10cm；織物Z-6規(guī)格為：經(jīng)緯紗線均為普梳14.6tex，捻系數(shù)200的棉紗織造而成，1/2斜紋組織，經(jīng)密為286根/10cm，緯密為250根/10cm)。

1.2實驗儀器

RXH-5-C熱風循環(huán)烘箱(泰州金誠制藥機械有限公司)、BYH恒溫恒濕試驗箱(蘇州吳中區(qū)寶昀通檢測設(shè)備有限公司)、JA5003B千分之一克電子精密天平(上海精密科學儀器有限公司)、HH-8全不銹鋼恒溫水浴鍋(常州普天儀器制造有限公司)。

1.3實驗方法

1.3.1尿液侵蝕處理

將上述棉纖維、棉紗與純棉織物按照浴比1∶20投入到蒸餾水中，并對其進行加熱，使其在沸水中保持0.5h后取出，并在溫度為105℃的RXH-5-C熱風循環(huán)烘箱中烘干至恒重，以去除在紡紗織造過程中棉紗與純棉織物漿料的殘余(對棉纖維進行沸煮，是為了保證實驗材料經(jīng)過同樣的處理，保證實驗數(shù)據(jù)的可比性)。將烘干后的棉纖維、棉紗及純棉織物按照浴比為1∶10投入到丙酮溶液中，并在丙酮溶液中充分浸泡5min，以除去棉纖維及棉紗和純棉織物中棉纖維表面的油脂及其他脂類雜質(zhì)。采取傾倒的方式，使用蒸餾水將浸泡后的棉纖維、棉紗及純棉織物表面殘留的丙酮溶液清洗干凈后，放置到溫度為105℃的烘箱中干燥至恒重。

使用JA5003B電子精密天平分別秤取干燥后的棉纖維15g，共秤取5份，分別放置到2000mL的燒杯中，分別在燒杯中加入1500mL嬰幼兒新鮮尿液，并將燒杯放置到溫度為15℃的HH-8全不銹鋼恒溫水浴鍋中，分別在實驗時間點為5、15、30、50h的時候各取出1份。并采用傾瀉的方式使用蒸餾水將取出后的棉纖維沖洗干凈，除去棉纖維表面殘留尿液。將清洗干凈后的棉纖維放置到溫度105℃的烘箱中干燥至恒重。按照上述實驗方法將棉纖維分別在溫度為20℃、25℃、30℃及35℃的尿液中再次進行侵蝕實驗處理。

為了簡化本次實驗研究，依照上述棉纖維的實驗方法分別對不同規(guī)格的棉紗與純棉織物只進行尿液溫度為35℃的侵蝕實驗處理。

1.3.2吸濕回潮性能測定

使用JA5003B電子精密天平分別秤取經(jīng)沸煮與丙酮溶液浸泡，但未經(jīng)尿液侵蝕處理的棉纖維(將未經(jīng)尿液侵蝕處理的棉纖維標記為經(jīng)尿液侵蝕處理時間為0d)與在尿液溫度為15℃條件下處理5、15、30、50h的棉纖維3g(以上秤取的棉纖維均為尿液侵蝕后，并用蒸餾水清洗并干燥至恒重的棉纖維)，分別放置到溫度為20℃，相對濕度為65%的BYH恒溫恒濕試驗箱中平衡24h后，稱取平衡后的質(zhì)量。使用式(1)計算棉纖維經(jīng)尿液侵蝕處理后的吸濕回潮性能，該實驗重復操作5次，取5次計算值的平均值。按照上述實驗方法分別計算棉纖維經(jīng)溫度為20℃、25℃、30℃、35℃的尿液侵蝕處理后的吸濕回潮性能。

(1)

其中:W為棉纖維吸濕回潮率；Ga為吸濕回潮后棉纖維的質(zhì)量；G0為棉纖維干態(tài)的質(zhì)量。

依據(jù)上述的實驗方法，分別測試不同規(guī)格的棉紗與純棉織物經(jīng)溫度為35℃的尿液侵蝕處理不同時間后的吸濕回潮性能。

2結(jié)果與討論

2.1棉纖維吸濕回潮性能

棉纖維經(jīng)不同溫度尿液侵蝕處理不同時間后的吸濕回潮性能測試結(jié)果如圖1所示。從圖1結(jié)果可以看出，在相同溫度的尿液侵蝕作用下，棉纖維的吸濕回潮性能隨著尿液侵蝕作用時間的增加而不斷下降，且下降幅度最大的時間區(qū)間均為0～5h。而在相同的尿液侵蝕時間作用下，棉纖維的吸濕回潮性能隨著尿液溫度的升高而不斷下降。在溫度為15℃、20℃、25℃、30℃、35℃的尿液侵蝕作用下，棉纖維在侵蝕作用為50h時，其吸濕回潮率分別下降27.02%、30.01%、32.43%、33.79%及37.43%。由此可以推知，尿液溫度越高對純棉織物的吸濕回潮率影響越大，因此，從棉纖維的角度來說，對尿不濕進行及時清洗和晾曬可以防止由于尿液侵蝕時間過長引起的吸濕回潮率的進一步下降。

圖1　棉纖維吸濕回潮率與尿液侵蝕時間關(guān)系曲線注：箭頭從上到下依次是經(jīng)溫度為15℃、20℃、25℃、30℃、35℃的尿液侵蝕作用處理的棉纖維

2.2棉紗吸濕回潮性能

棉紗經(jīng)溫度為35℃的尿液侵蝕處理不同時間后的吸濕回潮性能測試結(jié)果如圖2所示。從圖1、圖2可明顯看出，在相同的尿液溫度侵蝕作用下，在相同的侵蝕實驗時間點上，棉紗的吸濕回潮率高于棉纖維的吸濕回潮率。這是由于紗線中纖維與纖維之間空隙可以存儲大量的水分，提高了紗線的吸濕回潮率。從圖2可知，相同細度的棉紗隨著紗線捻系數(shù)的增加，棉紗的吸濕回潮率不斷下降，這是由于紗線捻系數(shù)的增加，使得紗線之間的空間減小，降低了紗線的吸濕回潮率。因此，在選用純棉棉布制作尿不濕時，應(yīng)盡量降低選擇纖維細度較小的棉纖維，并在紡紗過程中減小紗線的捻系數(shù)。對不同規(guī)格的棉紗而言，隨著尿液侵蝕時間的增加，棉紗吸濕回潮率均呈下降趨勢，且下降幅度最大的時間區(qū)間也在0～5h，與棉纖維相同。

圖2　棉紗吸濕回潮率與尿液侵蝕時間關(guān)系曲線注：箭頭從上到下依次是捻系數(shù)為200、300、400的棉紗經(jīng)溫度為35℃的尿液侵蝕作用

2.3純棉織物吸濕回潮性能

純棉織物經(jīng)溫度為35℃的尿液侵蝕處理不同時間后的吸濕回潮性能測試結(jié)果如表1所示。從表1中的測試結(jié)果可以看出，在相同的尿液溫度侵蝕作用下，在相同的侵蝕實驗時間點上，純棉織物的吸濕回潮率高于棉紗的吸濕回潮率。這是由于織物中紗線與紗線之間，紗線中纖維與纖維之間空隙可以存儲大量的水分，提高了純棉織物的吸濕回潮率。同時，從表1可知，同種組織結(jié)構(gòu)的純棉織物，紗線的細度越細，織物的吸濕回潮率越高，而對同種規(guī)格的紗線織造的平紋組織與1/2斜紋組織純棉織物而言，1/2斜紋組織純棉織物的吸濕回潮率明顯高于平紋組織，這是由于在相同的經(jīng)緯密度條件下，1/2斜紋組織織物的紗線空隙更大，存儲水分的能力更強。由此可知，在選擇純棉織物制作尿不濕時，應(yīng)選擇浮長線較長的組織結(jié)構(gòu)，有利于提高織物的吸濕回潮率。而對不同規(guī)格的純棉織物而言，隨著尿液侵蝕時間的增加，純棉織物吸濕回潮率均呈下降趨勢，且下降幅度最大的時間區(qū)間也在0～5h，與棉纖維和棉紗相同。

表1尿液侵蝕處理后純棉織物吸濕回潮率的測試結(jié)果

注：表中Z1～Z6為純棉織物的規(guī)格，詳見1.1實驗材料中的織物規(guī)格說明。

3結(jié)語

通過對尿液侵蝕處理后的棉纖維、棉紗及純棉織物的吸濕回潮性能測試可知，尿液侵蝕的溫度越高，對純棉織物吸濕回潮性能影響越大，而純棉織物織造所用的紗線越細，捻系數(shù)越小，織物組織結(jié)構(gòu)浮長線越長，尿液侵蝕對純棉織物的吸濕回潮性能影響越小。同時，棉纖維、棉紗與純棉織物的吸濕回潮性能均隨著尿液侵蝕處理時間的增加而不斷下降，且下降幅度變化最大的時間區(qū)間均在0～5h。

參考文獻：

[1] 裴衛(wèi)平.尿液成分的近紅外光譜分析原理及實現(xiàn)研究[D].重慶：重慶大學，2012.

[2] 孫薇.紅外光譜法檢測尿液成分的機理與應(yīng)用[D].吉林：吉林大學，2010.

[3] 李濤，張濤，張開瑞，等.紫外線輻照對棉纖維結(jié)構(gòu)與性能的影響[J].紡織學報，2014,35(3):52-56.

[4] 陳國強.紫外線輻照對棉纖維力學性能的影響[J].棉紡織技術(shù)，2015,43(3):31-33.

(責任編輯：陳和榜)

Influence of Urine Eroding Treatment on Moisture Absorption Performance of Cotton Diaper

LINYanping

(Jiangxi Institute of Fashion Technology, Nanchang 330201, China)

Abstract：This study discusses the influence of urine eroding treatment on moisture absorption performance of cotton diaper through the test on moisture regain property of cotton fiber, cotton yarn and pure cotton fabrics subject to urine eroding treatment. The study shows that, the higher the temperature of urine is, the greater the reduction of moisture regain property of pure cotton fabrics will be; the finer the yarn used for pure cotton fabrics is and the smaller the twist multiplier is, the longer the float of fabric structure will be and the reduction of moisture regain property of pure cotton fabrics by urine erosion will be. Meanwhile, moisture regain property of cotton fiber, cotton yarn and pure cotton fabrics reduces constantly with the increase of urine eroding treatment time. The time interval with the greatest decreasing range is 0 to 5d.

Key words：urine; eroding temperature; eroding time; pure cotton fabrics; twist multiplier; fineness of yarn; fabric structure; moisture regain

收稿日期：2015-09-01

作者簡介：林燕萍(1982-)，女，四川瀘州市人，講師，主要從事功能性服裝設(shè)計與工藝方面的研究。

中圖分類號：TS101.92

文獻標志碼：A

文章編號：1009-265X(2016)04-0005-03