防蚊面料的制备

雷开锋，卢琳娜，李婷婷，师冠淇，兰秀妹，蒲 翠，李永贵

（闽江学院服装与艺术工程学院，福建福州 350108）

蚊子在叮咬人的同时会传播各种疾病[1]，严重影响人类生命健康。例如，2016年在巴西里约奥运会期间，由蚊虫引起的病毒寨卡肆虐巴西[2]，造成恶劣影响。进入21世纪以来，随着人们生活水平的提高，户外运动、野外宿营等已成为时尚，亲近自然的生活方式使得人们对服装不再仅仅满足于御寒保暖的传统功效[3]，具有防蚊效果的新型功能性纺织品越来越受消费者欢迎[4]。然而，目前市面上带有“防蚊”噱头的纺织品价格高昂而防蚊效果却差强人意，具有高效防蚊效果的纺织品开发技术还未成熟[5]，因此，迫切需要研究开发新型防蚊面料。

为了获得防蚊效果好的面料，本研究采用防蚊整理剂JYK-PL100通过浸轧法处理纯棉针织物，研究了整理工艺对面料防蚊效果的影响，确定了最佳防蚊整理工艺。

1 实验

1.1 材料及仪器

织物：纯棉胚布（100%棉，150 g/m2）。药品：防蚊整理剂JYK PL-100（上海洁宜康化工科技有限公司），变色硅胶（天津市大茂化学试剂厂）。

测试蚊子：淡色库蚊（病媒监测用品）。

仪器：HH-S6 型六孔水浴锅、YG(B)216-Ⅱ织物透湿仪（温州市大荣纺织仪器有限公司），YMPOO1S-8 型小轧车（莱州元茂仪器有限公司），DHG-9070A 型电热鼓风干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司），SW-12AⅡ型耐洗色牢度实验机（常州第一纺织设备有限公司），防蚊实验框（自制）。

1.2 防蚊实验框

自制防蚊实验框如图1所示。将两个一样大小的实验框边缘都留出1 cm，将样品织物剪为六块，其中五块样品仔细包覆于实验框五个面层，在实验框的另一面贴上网纱以便观察。

1.3 实验方法

实验步骤：面料→防蚊整理（配制防蚊整理溶液，一浸一轧，轧液率70%～80%）→干燥（80 ℃，15 min）→焙烘（140 ℃，2 min）→测试。

1.3.1 防蚊溶液的配制

按照浴比1∶10配制防蚊整理液。

1.3.2 防蚊面料的制备

将样品织物于一定温度的防蚊整理液中浸渍一段时间后取出，用小轧车轧压，置于80 ℃烘箱中干燥15 min，在140 ℃下烘焙2 min制得防蚊面料。将该防蚊面料再次称重，计算防蚊整理剂的附着量，并测试其防蚊效果。

1.4 测试

1.4.1 防蚊效果

将捕捉的20 只鲜活的蚊子放入自制实验框内，观察对照组（未经过防蚊处理的面料）和实验组（防蚊面料）两个实验框内蚊子的活动情况，并仔细记录蚊子的全部击落时间，以30 min 为限，超过30min 的样品视为无效果。

1.4.2 吸湿性能

根据GB/T 9995—1997《纺织材料含水率和回潮率的测定 烘箱干燥法》测定。

1.4.3 透湿性能

根据GB/T 12704.1—2009《纺织品 织物透湿性实验方法 第1部分：吸湿法》测定。

1.4.4 抗老化性能

根据ISO 105-B02-2014《纺织品色牢度实验 耐人造光色牢度：氙弧灯实验办法》，委托福建华峰新材料有限公司测试中心进行照射测试。实验条件：光辐照强度1.10 m2·nm，黑板温度50 ℃，湿度40%，光源类型xe-2。

1.4.5 耐皂洗色牢度

根据GB/T 3921—2008《纺织品 色牢度实验 耐皂洗色牢度》测定。

2 结果与讨论

2.1 经防蚊整理后的面料的防蚊效果

通过观察自制实验框中蚊子的活跃情况及击落时间能够判断出面料的防蚊效果。如图2所示，采用未经过防蚊处理的面料包覆的实验框中，蚊子的初始活跃情况与30 min后的活跃情况没有明显差别。

图2 未进行防蚊整理的面料的防蚊效果

将棉布用25%的防蚊整理液在30 ℃处理15 min得到的防蚊面料，将其包覆于实验框上，见图3。

图3 经防蚊整理后的面料的防蚊效果

观察该实验框中蚊子的活动情况，开始时蚊子非常活跃，5 min 后有蚊子被击落，10 min 时处在活跃状态的蚊子所剩无几，30 min 时蚊子已被全部击落。说明该防蚊面料具有良好的防蚊效果。

2.2 整理工艺对防蚊效果的影响

2.2.1 防蚊剂质量分数

由图4可知，在样品浸渍温度和浸渍时间相同（温度30 ℃，时间15 min）的情况下，防蚊剂的质量分数越高，击蚊用时越短。在质量分数为25%之前，随质量分数增加，击蚊用时迅速减少，防蚊效果迅速提高；质量分数大于25%时，随着质量分数提高，击蚊用时减少幅度变小，防蚊效果增加并不明显。根据GB 18401—2003《国家纺织产品基本安全技术规范》，防蚊剂质量分数一旦超过30%，驱蚊剂中的菊酯成分有害性增加，将影响防蚊面料的化学安全性。因此，选择25%作为防蚊整理剂JYK PL-100 的最佳处理质量分数，既能保证防蚊面料的安全性，又具有良好的防蚊功效。

图4 防蚊剂质量分数对防蚊效果的影响

2.2.2 浸渍温度

由图5可知，在样品防蚊剂质量分数和浸渍时间相同（质量分数25%，时间15 min）的情况下，随着处理温度升高，击蚊用时呈现出先减少后增加的现象。30 ℃之前，击蚊用时随温度升高持续减少；30 ℃左右时，击蚊用时出现最小值；当浸渍温度超过30 ℃后，随温度升高，击蚊用时反而逐渐增加，这是由于达到一定温度后，防蚊整理剂中的有效成分挥发速度加快，导致留存于面料中的防蚊剂减少，面料的防蚊效果变差，击蚊用时增加。因此，将浸渍温度控制在30 ℃，既能保证防蚊效果，又能节约能源。

图5 浸渍温度对防蚊效果的影响

2.2.3 浸渍时间

由图6可知，在保持防蚊剂质量分数和浸渍温度相同（质量分数25%，温度30 ℃）情况下，浸渍3 min时，面料开始具有防蚊效果，但此时击蚊用时较久；随浸渍时间延长，击蚊用时显著减少；浸渍时间达到15 min时，击蚊用时达到最少，时长为10 min，此后再增加浸渍时间，击蚊用时保持在10 min左右，不再减少。分析原因如下：当浸渍时间为15 min 时，防蚊面料已充分吸收防蚊整理剂中的有效成分，达到饱和状态，此时面料具有最佳防蚊效果。

图6 浸渍时间对防蚊效果的影响

2.3 防蚊面料的服用性能分析

2.3.1 毒理性

将制备的防蚊面料直接附着于10名志愿者皮肤上，24 h内均无过敏现象。根据《化学品毒性鉴定技术规范》及参考对防蚊整理剂JYK PL-100 的安全性能研究[6]，实验所用防蚊整理剂对皮肤属弱致敏物质，具有良好的安全性能，可用于与皮肤接触的防蚊纺织品的开发。

2.3.2 吸湿与透湿性

测试样品的吸湿性能，结果如表1所示。对比未处理面料和防蚊面料的回潮率可知，经防蚊整理剂处理后，面料的回潮率有所降低，吸湿性能下降，但仍高于锦纶等化学纤维织物，一定程度上保留了天然纺织品的穿着舒适性。相比未处理面料，防蚊面料的透湿率减小，透湿性能有所下降，这可能是由于防蚊面料表面附着的防蚊整理剂填充了棉织物的缝隙，在一定程度上阻碍了水分进出。

表1 吸湿与透湿性测试结果

2.3.3 抗老化性能

参照ISO-105-B02 测试标准，进行抗老化实验后再进行防蚊效果的测试，结果如表2所示。由表2可知，击蚊用时随光照时长的延长而增加。由此可知，长时间日晒会影响面料的防蚊效果，曝晒7.5 h后，击蚊用时几乎延长了一倍，达到20.39 min，但此时防蚊面料仍具有防蚊效果。因此，该防蚊面料具有较好的抗老化性能。

表2 抗老化性能测试结果

2.3.4 耐水洗性能

如表3所示，随着洗涤次数的增加，样品质量逐渐减少，击蚊用时变长。前4次水洗，样品质量下降明显，而之后的几次水洗，差值逐渐减小，样品质量趋于稳定。10次洗涤过程中，随洗涤次数的增加，击蚊用时虽然变长，但都在30 min以内，面料仍具有防蚊效果。由此可见，本实验制备的防蚊面料具有良好的耐水洗性能。

表3 耐水洗性能测试结果

3 结论

（1）采用浸轧法对纯棉针织物进行防蚊整理，探索了防蚊整理剂JYK-PL100的质量分数、处理温度和浸渍时间对防蚊效果的影响，得出的最佳防蚊整理工艺为：防蚊整理剂的质量分数25%、处理温度30 ℃、浸渍时间15 min，此条件下制备的防蚊面料的击蚊用时在10 min左右，具有良好的防蚊功效。

（2）毒理性测试表明，该防蚊面料可直接用于接触皮肤；该防蚊面料具有良好的耐水洗和抗老化性能；经防蚊整理后面料的吸湿和透湿性能有所降低，但仍能满足人体的舒适性要求。