织物抗紫外机理
防紫外线面料资料
∙那要看你用的是什么伞。
现在的很多防紫外线雨伞世界上都是晴雨两用伞。
就是说既可以当太阳伞用,也可以当作雨伞使用。
所需要注意的就是当作雨伞使用后,一定要注意晒干后在收起来,否则就会影响到他的防紫外线效果。
现在市面上的很多所谓防晒伞其实并不防紫外线。
阳伞只有达到UPF>30并且UVA的透过率<5%的时候才能够称得上为防紫外线,这种产品的防护等级标示为UPF30+;而当UPF>50时,表明该产品的紫外线防护性能极佳,防护等级标示为UPF50+。
楼主购买的时候注意看标志哦祝您有个清爽的夏天:>∙添加评论评论读取中...取消∙donglinlinil | 2009-10-31 07:17:53∙有0人认为这个回答不错 | 有0人认为这个回答没有帮助∙>>>据专业人员介绍,伞面是遮阳伞防紫外线效果的关键。
目前,防紫外线伞面多为尼龙或涤纶面料,经防紫外线加工处理后而成。
伞面名称有银胶布、金胶布、珍珠胶等。
从试验结果看,银胶伞面防护效果最好。
>>>>防紫外线的原理主要是减少它的透射部分,使紫外线尽量被反射掉或吸收掉。
目前主要有两种方法,第一种是使它反射或散射掉。
其中又包括两种情况,一是镀金属膜,这属于镜反射、规则反射;还有一种珠光效果的面料,如某些伞面,能把紫外线向反射的方向散射开。
第二种方法是在织物纤维的内部掺入吸收紫外线的材料,或是在织物完成以后做后期整理,渗入一些吸收紫外线的材料,如纳米级的氧化锌或二氧化钛等。
>>>当我们在选购防紫外线伞时要注意伞面质量:⑴面料薄又稀疏的伞,防紫外线能力一般较差;⑵伞面宜大不宜小;⑶颜色越深的织物,其抗紫外线的能力越好;⑷伞面在湿的情况下,由于水的光学传导作用,紫外线的透过率增加,防护效果降低。
《防紫外线织物》课件
织物整理法
总结词
通过后整理加工,使织物获得防紫外线性能。
详细描述
织物整理法是一种常见的后处理方法。通过对已经制成的织物进行防紫外线整 理,使织物获得抗紫外线性能。这种方法的优点是适用于各种类型的织物,工 艺灵活多样。
其他制造技术
总结词
除上述方法外,还有一些特殊的制造技 术也被应用于防紫外线织物的制造。
消费者对环保和可持续发 展的关注将促使企业研发 更加环保的防紫外线织物 。
对未来研究的建议与展望
加强基础研究
深入探讨防紫外线织物 的机理和性能,为其进 一步发展提供理论支持
。
创新技术研发
积极探索新型材料和工 艺,提高防紫外线织物
的性能和舒适度。
拓展应用领域
将防紫外线织物应用于 更多领域,如医疗保健
让志愿者穿着防紫外线织物在阳光下 进行活动,通过观察志愿者皮肤晒伤 情况来评价防紫外线性能。
仪器测试法
使用紫外线透射仪、紫外线吸收仪等 仪器对织物进行测试,获取准确的防 紫外线性能数据。
防紫外线性能的影响因素
织物的纤维类型
不同的纤维类型对紫外线的吸 收和反射能力不同,直接影响
防紫外线性能。
织物的厚度和密度
窗帘
适用于家庭和办公室的窗帘, 阻挡紫外线的进入,保护室内 家具和物品不受阳光损害。
泳装
适用于海滩、游泳池等水上活 动,提供对皮肤的全面保护。
防紫外线织物的重要性
保护皮肤健康
预防眼部疾病
紫外线过度暴露会导致皮肤晒伤、晒斑、 皮肤老化等问题,防紫外线织物可以有效 减少紫外线的伤害,保持皮肤健康。
紫外线长时间直射眼睛可能导致眼部疾病 如白内障等,防紫外线织物能够阻挡紫外 线进入眼睛,降低眼部疾病的发生风险。
PET的紫外老化性能及机理研究
在 影 响 对 苯 二 甲酸 乙二 醇 酯 ( P E T) 材 料 使 用
寿命 的众 多 因素 中 , 光 氧 降 解 对 其 性 能 的破 坏 备 受
2 0
表 1 各种 复合 助剂 添 加 比
聚 酯 工 业
第2 8卷
用 电子万 能材 料试 验 机 对 样 品进 行 拉 伸 测 试 ; 拉 伸
第2 8卷 第 3期
2 0l 5- ( ) 5
聚 酯 工 业
Po l y e s t e r I n d us t r y
Vo 1 . 2 8 No . 3
Ma v. 2 01 5
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 8 - 8 2 6 1 . 2 0 1 5 . 0 3 . 0 0 6
所 示
抗 紫外 复合 助 剂体 系 : 自制 , 由耐 紫外 剂 和抗 氧 剂体 系及 热 稳定 剂组 成 ;
苯酚 : 分析纯 , 成都科龙试剂有限公司;
收 稿 日期 : 2 0 1 5 02 - — 1 1 。
作者简介 : 马城华 ( 1 9 8 0 ・ ) , 男, 辽宁铁岭人 , 工程师 , 学士 , 从事化工新材料研制工作。
氯仿 : 分 析纯 , 成都 科龙试 剂 有 限公 司 。
1 . 2 实验 设 备
关 注 。其 中 , 能量 约 占 7 % 的波 长 为 2 9 0~4 0 0 n m 的 近紫外 线 ( 常称 太 阳光 紫外 线 )由于其 波长 较短 ,
第12章 功能性纺织品
轻量保暖织物
中空率35-40%
面料保暖性达1.6倍, 阻断流动空气1.4倍, 重量轻,高效保暖
轻量保暖织物
木棉中空率80%
一、木棉絮料的优势性能
1、高效保暖(絮片测试结果) 与羽绒相比,木棉絮的导热系数小、挡风性 好,综合保暖效果更好,但压缩弹性较差
2、高效保暖(服装测试结果) 木棉保暖性略优于羽绒。
吸湿排汗机理
利用纤维形态结构的变化在纤维结合体内 形成毛细管路径,并通过比较疏松的纺织 结构和亲水整理保证和增强毛细效应,从 而获得织物的快速导水功能, 并利用合纤大分子无亲水基团的特性获得 织物的‘快干’和不缠粘皮肤的功能。 最早的吸湿排汗纤维是微孔结构,通过加 入第三单体共混纺丝后用碱溶法或独特的 后拉伸等技术使纤维上产生微孔结构。
常见的抗电磁辐射织物
1、抗电磁辐射纤维(导电)与普通纤维混 纺/交织
金属丝 金属物颗粒与有机高聚物复合纺丝 聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯等导电聚合物 高聚物纺丝时在丝的表面或中心加入导电的微 小颗粒。
2、导电涂层处理后的纺织品
镀银、 镀铜、镀镍 涂覆金属盐的织物
3.2 抗紫外线织物
热阻 差异率 (%) 湿阻 差异率 (%)
温湿度
羽绒服 热阻
木棉服 热阻
羽绒服 湿阻
木棉服 湿阻
2℃,60%
7℃,60%
0.392
0.353
0.400
0.386ຫໍສະໝຸດ -2.12-9.26
108.0
109.7
106.5
111.6
紫外线遮蔽效果的影响因素
织物结构:覆盖系数大,织物紫外线的通透量小。紫外线 防护性能随着织物的厚度和质量的增加而增加。 织物所用的纤维种类:棉、粘胶、尼龙织物紫外线的透过 率均高,漂白的棉织物具有较大透过率。毛织物、丝织物 具有较高的紫外线的吸收能力。涤纶具有较高的紫外线吸 收能力。具有消光剂的材料,较容易吸收紫外线。 织物颜色及颜色的深浅:许多染料均可吸收紫外线。黑色 和深蓝色等深颜色织物具有较好的防护性能。 后整理:经抗紫外处理的织物。反复洗涤后会影响它的抗 紫外性能。
织物的抗紫外线性能测试与评估
织物的抗紫外线性能测试与评估在如今的生活中,紫外线对我们的影响日益显著。
长时间暴露在紫外线下,不仅会导致皮肤晒伤、晒黑,甚至还可能增加患皮肤癌的风险。
因此,具有良好抗紫外线性能的织物越来越受到人们的关注和青睐。
织物的抗紫外线性能如何进行测试与评估,成为了一个至关重要的课题。
一、抗紫外线的原理要了解织物抗紫外线性能的测试与评估方法,首先得明白织物是如何抵御紫外线的。
紫外线根据波长的不同,可分为 UVA(波长 320 400 纳米)、UVB(波长 280 320 纳米)和 UVC(波长 200 280 纳米)。
其中,UVC 通常被大气层吸收,对我们影响较小,而 UVA 和UVB 则是造成皮肤伤害的主要“元凶”。
织物能够阻挡紫外线主要通过以下几种方式:1、吸收作用:织物中的某些化学物质可以吸收紫外线,将其能量转化为热能或其他形式的能量,从而减少紫外线的透过。
2、反射作用:织物的表面结构和纤维特性可以使部分紫外线发生反射,无法穿透织物。
3、散射作用:紫外线在织物内部的纤维间发生散射,改变其传播方向,降低其透过率。
不同的织物,由于其纤维成分、组织结构、颜色和后整理工艺等因素的不同,抗紫外线的能力也会有所差异。
二、测试方法目前,常用的织物抗紫外线性能测试方法主要有以下几种:1、分光光度计法这是一种较为常见和准确的测试方法。
通过分光光度计测量织物对不同波长紫外线的透过率。
测试时,将织物样品放置在测试光路中,测量紫外线在经过织物前后的强度变化,从而计算出紫外线透过率和防护因子(UPF 值)。
2、紫外线强度计法使用紫外线强度计直接测量透过织物的紫外线强度。
这种方法相对简单,但精度可能不如分光光度计法。
3、人体法在实际的环境中,让志愿者穿着织物样品,然后通过测量皮肤接受的紫外线剂量来评估织物的抗紫外线性能。
不过,这种方法受到许多因素的影响,如志愿者的肤色、活动状态、环境条件等,且可能存在一定的伦理问题,因此应用相对较少。
特种整理大论文 抗紫外纺织品
摘要随着工业的发展,各种废气对大气的污染日益加剧,导致地球臭氧层遭到破坏,地表太阳光的紫外线辐射量逐渐增强,对人们的健康造成了损害。
因此,国际上非常重视抗紫外功能性织物的开发和研究,纺织品的抗紫外整理成为纺织行业的重要课题之一。
本文通过阐述了防紫外线纺织品的国内外发展现状,以及存在的问题对未来防紫外线纺织品进行了一个前景展望。
关键词:防紫外线,纺织品,发展趋势ABSTRACTAlong with the development of the industry, all kinds of waste gas of atmospheric pollution is increasingly intensified, leading to the destruction of earth's ozone layer surface of the sun's ultraviolet (uv) radiation enhanced gradually, the damage to people's health. Therefore, the international attaches great importance to the development and research of ultraviolet resistant functional fabric, the ultraviolet resistant finishing of textiles become one of the important subject of the textile industry.This paper elaborates the uv protection textiles development present situation at home and abroad, as well as the existing problems in the future a prospect uv protection textiles.KEY WORDS uv protection, textiles, the development trend目录第一章前言 (1)1.1紫外线对人体的危害 (2)1.2国内外防紫外线纺织品研究现状 (3)1.2.1防紫外线屏蔽剂的研究现状 (3)1.2.2防紫外线纺织品生产方法的研究现状 (4)1.2.3纺织品防紫外线性能影响因素的研究现状 (4)1.2.4防紫外线性能测试的研究现状 (4)1.3存在问题 (4)1.3.1目前织物防紫外各种整理工艺及主要问题 (5)1.3.2紫外吸收剂的要求 (5)第二章基本理论概述 (5)2.1纺织品防紫外光辐射整理原理 (5)2.1.1影响织物防紫外性能的因素 (6)2.1.2提高纺织品防紫外性能的途径 (7)2.1.3适用于织物的紫外线整理剂种类及其紫外线吸收机理 (9)2.1.4对整理布样各项性能的测试 (10)第三章防紫外线纺织品的发展前景 (9)3.1防紫外线纺织品的应用 (10)3.2防紫外线织物的发展趋势 (11)第四章结语 (11)参考文献 (11)第一章前言适量的紫外线照射有益于提高人体的抗病能力,但是过量的紫外线会使人的免疫功能下降,引发各种各样的疾病,尤其是皮肤病,严重时还会导致皮肤癌。
防紫外线织物的研究进展
0.前言人们崇尚回归自然,室外活动必然增多,然而当今温室效应加剧,臭氧层空洞的日益严重,紫外线达到地面的量也逐年递增,其长时间照射会对皮肤造成很大的伤害,服装是人体防紫外线的主要屏障。
因此,开发具有抗紫外线功能的织物一直是人们研究的热点。
本文从紫外线的概念入手,分析影响纺织品防紫外性能的因素和提高防紫外线的途径,并介绍了最新发展情况.1.紫外线辐射1.1紫外线紫外线是太阳光谱中波长最短的一种,可分为短波UVC 、中波UVB 和长波UVA 。
研究表明,适量照射紫外线有利于人体健康,但过量接收会造成一些损害。
UVC 可被大气臭氧层吸收,不会到达地面;UVB 中的大部分被皮肤真皮吸收,促使皮肤细胞内的核酸或蛋白质变性,长久辐射就会出现红斑、皮肤老化,甚至导致皮肤癌;UVA 对衣物和皮肤的穿透性比UVB 深,会引起黑色素的沉着,使皮肤黝黑,长期积累仍可导致皮肤老化[1]。
如何预防紫外线对人体的伤害,最有效的方法是研制开发具有防紫外线功能的织物,不但可以保护人体,且可以防止纺织品的褪色和脆化。
1.2紫外线照射织物发生的作用紫外线照射到织物上会发生三种作用:一是反射,就是在织物表面产生反射;二是吸收,穿透织物纤维的过程会被吸收一部分;三是透射,有一部分透过织物产生透射。
为了减少紫外线对皮肤的伤害,从纺织品方面来说,必须减少紫外线透过织物的量;也就是说照射在织物上紫外线的反射和吸收越多,透过织物的紫外线就越少,对紫外线的防护性能就越好,对皮肤的伤害就越小。
2.紫外辐射的评价指标2.1防晒因子SPF(Sun Protectio n Factor)又称防晒系数,是指皮肤抵挡紫外线的时间倍数,一般用于防晒霜的等级,也用于织物的防晒系数,数值适用于每一个人。
其计算方法是:假设紫外线的强度不因时间改变,一个没有任何防晒措施的人,如果待在阳光下20分钟后皮肤会变红,当他使用SPF15的防晒品时,表示可以延长15倍的时间,也就是300分钟后皮肤才会被晒红。
7 抗紫外线纤维及纺织品 产业用功能纤维及纺织品 教学课件
(三)染料
织物颜色的变化主要是染料对可见光辐射选择性吸收的 结果。有些染料的吸收带伸展到紫外光谱区域,因此起着紫 外吸收剂的作用;化学纤维的消光处理也影响紫外线透过率; 一般,同一种材料的纺织品经同一种染料染色,颜色越深, 对紫外线的吸收也越多。
(四)后整理
经过非抗紫外线整理的织物,其抗紫外线性能也会附带 增强。如涂层整理、拒水拒油整理等
取代丙烯腈类
第三节 抗紫外线纤维及纺织品的生产
一、抗紫外纤维
• 1991年9月,可乐丽首先向日本市场推出了紫外线屏蔽纤维 ESMO,激起了日本纺织界中紫外线屏蔽材料的发展。 ESMO是混有ZnO微粉的聚酯短纤。
• 近年来,我国抗紫外线纤维发展也很快,尤其是涤纶防紫外 线纤维的开发。有涤纶短纤、涤纶POY、FDY、UDY、DTY 等
苯并三唑类:可吸收300~400nm的光,屏蔽效果好, 对400nm以上的可见光几乎不吸收,因此制品不会泛色。
水杨酸类化合物:能大量吸收UV-B,仅少量吸收UV-A, 而且吸收波长分布于短波长一侧,应用较少。
有机镍聚合物:该类屏蔽剂通过分子本身结构变化(光化 学反应)来消散能量。
三嗪类:该类化合物非常适用作织物紫外线吸收整理剂, 它在显著提高整理后织物的防晒因子(SPF)的同时,还 赋予织物防污性能。对280~380nm的紫外光有较高的吸收 能力。
第七章 抗紫外线纤维及纺织品
• 光照射到物体上,一部分被物体表面反射;部分被物 体吸收;其他的则透过物体。
• 紫外线防护功能纤维及制品,当紫外光照射时,除其 中一部分从纤维织物上的孔隙透过外,其他的不是被 紫外线防护剂反射,就是被选择性吸收,并将其能量 转化成热能释放
• 能将紫外线反射的物质叫紫外线屏蔽剂;对紫外线有 强烈选择性吸收并能进行能量转换而减少它的透过量 的物质叫紫外线吸收剂。
深圳 继续教育 化学与生活 测试题答案
1.2 绪论一、单选题1. 世界上最古老的系统阐述炼丹的书籍是( A )A. 《周易参同契》B. 《丹房诀要》C. 《神农本草经》2. 被称为“化学教父”的明朝皇帝是(B)A. 明成祖朱棣B. 明太祖朱元璋C. 明神宗朱翊钧3. 近代化学的开始年代为(A) A. 1661年 B. 1761年 C. 1861年4. 燃素学说不能解释下面哪些现象(C)A. 金属燃烧后质量增加B. 有机物燃烧后质量减轻C. 以上两者都是5. 合成氨技术的发明者弗里茨•哈伯是(C)A. 美国人B. 法国人C. 德国人D. 英国人6. 无机化学的起点是(B)A. 《化学教程》的出版B. 元素周期表的发现C. 碳的四价概念提出二、多选题(共10.00 分) 1. 下列化学家与原子分子理论有关的是(ABD )A. 道尔顿B. 盖·吕萨克C. 拉瓦锡D. 阿伏伽德罗三、填空题(共30.00 分) 1. 近代化学的前身是炼金术和炼丹术2. “化学”一词最早出现在英国传教士韦廉臣在1856 年出版的《格物探原》中。
3. 四大基础化学指的是无机化学, 有机化学 , 分析化学和物理化学。
2.1 化学与皮肤一、单选题1. 皮肤表面呈现(A),对寄生于皮肤表面的各种细菌和真菌的生长不利。
A. 弱酸性B. 弱碱性C. 中性2. 人体中的胶原蛋白主要有(C)种。
A. 2B. 3C. 4D. 53. 胶原蛋白是由( B)条肽链组成。
A. 2 B. 3 C. 4 D. 54. 下列身体部位中弹性蛋白含量最高的是(D ) A. 皮肤 B. 肺部 C. 主动脉 D. 韧带5. 皮肤中主要存在的硫酸软骨素种类是(B)A. 硫酸软骨素AB. 硫酸软骨素BC. 硫酸软骨素C6. 防晒织物的防紫外线指数的表示方法是( C ) A. SPF B. PA C. UPF D. UBF二、多选题1. 夏天感觉皮肤比较油是因为( A B C)A. 气温高,皮脂由固态变为液态B. 气温高,皮脂分泌增多C. 出汗后皮脂在皮肤上扩散速度增快D. 皮脂粘稠度增大,排出增多2. 关节软骨的主要粘多糖成份有( A C D )A. 硫酸软骨素AB. 硫酸软骨素BC. 硫酸软骨素CD. 透明质酸3. 以下化学防晒剂具有UVA防护功能的是( A B C)A. Parsol 1789B. Mexoryl – SXC. Mexoryl XLD. Ensulizole三、判断题1. 黑人皮肤中黑色素细胞密度较大,因此肤色黑。
纺织品功能整理
功能整理:凡是能赋予纺织品某种特殊实用功能的整理加工统称为功能整理。
包括:抗皱、防缩、防水、防油、阻燃、抗菌防臭、防霉防蛀、防静电、防紫外线、防辐射、香味整理、陶瓷(保健)整理等等。
止血整理:整理手段:化学接枝变性(赋予织物新的化学和物理性能)止血机理:1、物理作用:吸收水分而膨化(增加血液粘度,减缓流速)紧贴产生压力(膨化胶体堵塞毛细管末端)2、化学作用:粘附及凝集血小板3、生理作用:促活凝血因子-----活化凝血酶抗冻疮整理整理手段:纤维上连接(化学嫁接(为经得起重复使用中酸性汗液和碱性洗液的侵蚀))某种化学物质。
抗冻疮机理:制止动脉的痉挛收缩(通过生理性舒解、物理性扶摸)消痒整理整理手段:选择一种在结构上近似组织胺(致痒的代谢产物,脱羧的组胺酸),活性又比组织胺较强的物质,连接在纤维上。
抗菌整理整理手段:抗菌剂化学结合等方法留存在织物上。
抗菌机理:抗菌剂直接作用或缓慢释放作用,抑制菌类生长。
抗霉腐整理整理手段:在织物上生成不溶性的抗霉腐物质、伯醇基化学变性、与纤维素纤维中羟基结合形成共价键。
抗静电整理整理手段:物理方法(带不同电荷的纤维混纺或交织添加油剂、给湿、车间接地)化学方法(用抗静电剂进行整理来消除,在疏水性纤维表面形成导电层:提高纤维的吸湿性表面离子化)。
防臭整理整理手段:抗菌法(使杂菌无法在织物上繁殖生长)吸收法氧化法。
防紫外线整理整理手段:增强织物对紫外线的吸收能力(选用适当的纤维,用紫外线吸收剂,选择合适的组织结构)增强织物对紫外线的反射能力(选用适当的纤维,选择合适的组织结构,用反光性强的物质)。
防污整理易去污整理:指通过这种整理后的织物沾污后在水中易于洗除。
拒污整理:拒污整理是指通过这种整理后的织物在空气中不易被污物沾污。
1.含氟整理剂适合作拒油整理剂。
2. 聚丙烯酸系整理剂适合作易去污整理剂。
污物分类(1)油脂类物质:乙醚溶解物、食品油脂、汗脂。
(2)水溶性物质:盐、糖、尿、汁、酸、碱,果汁、菜汁、难除的淀粉、胶水、蛋白质、牛奶,易再沾污。
纺织品的抗紫外线整理
纺织品的抗紫外线整理一紫外线的组成及危害二纺织品对紫外线的防护作用三抗紫外线整理机理四抗紫外线吸收剂五抗紫外线屏蔽剂六抗紫外线整理剂一紫外线的组成及危害1.1紫外线的双重作用益处:(1)紫外线照射是有益的,它能促进维生素D的合成促进钙、磷在体内的吸收-帮助骨骼生长发育(2)杀菌、消炎作用害处:紫外线照射容易引起角膜炎、结膜炎,诱发皮癌、人的免疫能力下降。
氟利昂(氯氟炷),农药(漠甲基化合物)臭氧层破坏1 %,到达地球表面的紫外线增加2%,皮肤癌发病率增加4%,人的免疫能力下降。
因此,纺织品的防紫外线整理更加引人注目。
1・2不同波长紫外线的特征不同波段紫外线对人体的影响① UV-A (320-400)段: 引起肌肤变黑、干皱老化、失去弹性、严重的会导致皮癌。
是紫外防护整理的主要对象。
②UV-B (280-320)段导致真皮血管扩张,红肿,产生水泡,晒伤皮肤。
紫外防护主要对象。
1. 3对高分子材料的危害(1)紫外线能够催化高分子材料降解,引起材老化。
尤其对室外使用的高分子材料的破坏更为明显。
如塑料分子降解表现为失去韧性,而脆性增加,因此制造塑料时要加入防老化剂;(2)引起纺织材料的降解,导致光脆损;(3)引起染料发色基团的破坏,导致光褪色;纺织品防紫外整理有助于防止织物的光脆损和光褪色,因此防紫外整理的防护性能是多方面的。
纺织品对紫外线的防护作用2・1入射光线:一部分被吸收; 一部分被反射;一部分透射过织物发生扩散辐射和直接辐射.这些光线中作用人体是直接辐射部分。
如果织物吸收、反射紫外线的能力强,则紫外防护性能好。
2.2 UV-R防护作用的表征紫外线防护指数UPF (ultraviolet protection factor): 表征纺织品和服装对紫外线的防护能力。
定义为紫外线对未防护皮肤的平均辐射量与经被测试织物遮挡后紫外线平均辐射量的比值。
紫外线的辐射量UPF =到达皮肤的紫外线量UPF越大,防护效果越好。
特种功能性纤维
SOOCHOW UNIVERSITY
抗菌防臭纤维
加工方法
共混纺丝法:
将抗菌剂混入纤维中的方法,有在聚合阶段、聚合结束 后、熔融作业线上纺丝喷嘴之前,将抗菌剂混人聚合物 中和混入纺丝原液等方法。
SOOCHOW UNIVERSITY
抗菌防臭纤维
加工方法
三种加工方法比较
后整理法 抗菌效果 耐久性 适用范围 抗菌范围 使用方法 产品手感 颜色 好 稍差 各类纤维 最广泛 纯纺或混纺 稍有影响 白色 化学改性法 好 好 特定的人造及合成纤维 广泛 混纺 很少影响 绿色 共混法 好 好 合成纤维 广泛 混纺 很少影响 白色
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抗紫外线纤维
紫外线屏蔽剂
紫外吸收剂:吸收高能量的紫外线,进行能量转换, 将紫外线变为低能量的热能或波长较短的电磁波,对 人体无危害。如:二苯甲酮系、苯并三唑系 、水杨酸 酯系 等。 紫外反射剂:没有光能的转化作用,而是利用陶瓷或 金属氧化物等细粉或超细粉末与纤维或织物结合,增 加纺织品的表面对紫外线的反射和散射作用,以防止 紫外线透过织物,损害皮肤。这些粉末包括高岭土、 碳酸钙、滑石粉、氧化铁、氧化锌和氧化亚铅等。
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抗菌防臭纤维
抗菌防臭机理
纺织品上抗菌剂的活性部位与细菌细胞接触而形成接触杀死 效果。如利用季按盐表面吸附而使细菌组织发生变化,阻碍 溶菌酶作用,酶蛋白质和核酸夺性,从而杀灭细菌。 在银锌等离子作用下,电子传达体系受阻,细胞内蛋白质的 构造遭破坏,引起代谢阻碍,或与DNA(脱氧核糖核酸)反应而 抑杀细菌。 纤维接枝的抗菌基团带正电荷,而细菌类结构一般带负电荷, 抗菌基作用于细菌的细胞壁上的膜蛋白,使之变性损坏原有 的膜内物质运输功能、代谢功能。细菌由于膜组织结构受损 变性而出现空洞,失去生存条件,导致内部组织外露而死亡。
抗紫外剂改性石榴皮色素及其功能性染色
研究与技术丝绸JOURNALOFSILK抗紫外剂改性石榴皮色素及其功能性染色ModificationofpomegranatepeelpigmentwithreactiveUV ̄absorbentanditsfunctionaldyeingforsilk姜㊀健1ꎬ吴晓杰1ꎬ刘㊀宇1ꎬ宋㊀娇1ꎬ2ꎬ路艳华1ꎬ黄凤远1(1.辽东学院化工与机械学院ꎬ辽宁丹东118003ꎻ2.沈阳化工大学化学工程学院ꎬ辽宁沈阳110142)摘要:为提高蚕丝织物的功能性和附加值ꎬ文章采用抗紫外剂改性天然染料石榴皮色素染色蚕丝织物ꎮ通过单因素实验确定改性反应最佳pH值ꎬ探讨了改性反应的机理ꎬ研究了染浴pH值对织物染色性能及抗紫外性能的影响ꎮ结果表明ꎬ染浴pH值分别为3.0㊁4.0㊁5.0㊁6.0时ꎬ相同pH值染浴中ꎬ改性后石榴皮色素染色织物的K/S值高于改性前ꎮ染浴pH值分别为3.0㊁4.0㊁5.0㊁6.0㊁7.0时ꎬ改性后石榴皮色素染色织物的抗紫外性能显著提高ꎬ相同pH值染浴中UPF比值在1.87~2.57ꎮ染浴pH值为3.0时ꎬ改性前㊁后石榴皮色素染色织物的K/S值均较高ꎬ耐皂洗色牢度及耐摩擦色牢度达4~5级ꎬUPF值分别为24.54和10.73ꎮ关键词:抗紫外剂ꎻ石榴皮色素ꎻ蚕丝织物ꎻ染色性能ꎻ抗紫外性能中图分类号:TS193.62ꎻO629.9㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:10017003(2023)10004508引用页码:101107DOI:10.3969/j.issn.1001 ̄7003.2023.10.007收稿日期:20230315ꎻ修回日期:20230914基金项目:国家自然科学基金项目(51873084)ꎻ辽宁省教育厅高校基本科研项目(LJKMZ20221754)ꎻ辽东学院国家级大学生创新创业训练项目(202211779040)作者简介:姜健(1969)ꎬ女ꎬ副教授ꎬ主要从事纺织品生态染整及应用ꎮ通信作者:黄凤远ꎬ教授ꎬhuangfengyuan@hotmail.comꎮ㊀㊀石榴是石榴属落叶灌木或小乔木ꎬ又称安石榴㊁若榴等[1]ꎮ石榴的干燥果皮是一味传统中药ꎬ在中国历版药典中都有记载ꎬ其性酸㊁温㊁涩ꎬ且具有止血㊁止泻㊁驱虫等效果ꎬ石榴皮质量约占石榴总质量的20%~30%[1 ̄2]ꎮ石榴皮提取物含有天然黄色素成分ꎬ作为天然染料应用于织物染色古已有之ꎬ因此也称为石榴皮染料㊁石榴皮色素[3]ꎮ石榴在中国新疆㊁陕西㊁四川㊁云南等地广泛种植[4]ꎮ由于对石榴汁㊁石榴酒㊁石榴种子油的加工生产ꎬ除少量果皮用于药材外ꎬ大量的果皮变成废弃物ꎬ因此石榴皮色素具有来源广㊁成本低的特点[5]ꎮ石榴皮含有多酚㊁黄酮㊁氨基酸㊁微量元素等多种化学成分[6 ̄7]ꎬ其中多酚类化合物约占石榴皮干重的10.4%~21 3%ꎬ是石榴皮色素的主要成分[8]ꎮ石榴多酚主要包括安石榴苷㊁没食子酸㊁石榴皮素㊁石榴皮鞣素㊁鞣花酸㊁儿茶素㊁原花青素等化合物[7]ꎬ其中安石榴苷含量最高ꎬ约占石榴皮总酚含量的65.75%[2]ꎮ真丝织物细腻柔滑ꎬ吸湿透气ꎬ是夏季服装的常用面料[9]ꎮ但真丝织物特性轻薄ꎬ其防御紫外线性能较弱ꎬ且吸湿后易产生异味ꎮ采用具有抗菌性㊁抗紫外功能的天然染料染色真丝织物可提高织物的功能性和附加值ꎬ用于制备高档服装面料[10 ̄11]ꎮ研究结果表明ꎬ安石榴苷与鞣花酸均有抗氧化㊁抗菌㊁抗肿瘤㊁保护心血管等多种功效[6]ꎮ石榴皮色素作为染料可赋予织物一定的抗氧化性㊁抗菌性及抗紫外性能[3ꎬ12]ꎮ为提高色素的紫外线吸收性能ꎬ采用反应性抗紫外剂对石榴皮色素进行改性ꎬ制备改性石榴皮色素ꎬ提高染料的紫外线吸收性能ꎬ可赋予染色织物一定的抗紫外㊁抗菌㊁抗氧化等功能[13 ̄14]ꎮ安石榴苷和鞣花酸的结构式如图1所示ꎮ图1㊀安石榴苷和鞣花酸结构式Fig.1㊀Structureofpunicalaginandellagicacid本研究采用水提醇沉法提取石榴皮色素ꎬ采用反应性抗紫外剂在碱性条件下与石榴皮色素中多酚类物质反应ꎬ制备改性石榴皮色素ꎮ并以改性前㊁后的石榴皮色素在不同pH值条件下对桑蚕丝电力纺进行染色ꎬ制得一系列色光不同的蚕丝织物ꎮ进一步探究pH值对蚕丝织物颜色特征㊁染色性能及抗紫外性能的影响ꎮ54Vol.60㊀No.10ModificationofpomegranatepeelpigmentwithreactiveUV ̄absorbentanditsfunctionaldyeingforsilk1㊀实㊀验1.1㊀材料与仪器桑蚕丝电力纺ꎬ平方米质量42g/m2ꎬ经线55线/cmꎬ纬线67线/cmꎮ石榴皮(河北省安国市御颜坊中药材有限公司)ꎬ质量分数为47.99%㊁1.039g/mL的HuntsmanUV ̄SunCelLiq(UV ̄SCL)反应性阴离子型紫外线吸收剂(苏州雅图纺织助剂有限公司)ꎬ乙醇㊁碳酸钠㊁醋酸㊁氯化钠均为分析纯(国药集团化学试剂有限公司)ꎮHAO ̄300B摇摆式高速粉碎机(广州市赛豪机械有限公司)ꎬRE ̄2000A型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)ꎬPHS ̄3C型pH计(上海仪电科学仪器股份有限公司)ꎬTU ̄1901双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)ꎬSpectrum100红外光谱仪(PerkinElmerIncꎬUSA)ꎬSHA ̄C型水浴振荡器(巩义市英峪予华仪器厂)ꎬXW ̄ZDR型低噪振荡式染样机(靖江新旺染整设备厂)ꎬColor ̄Eye7000A型计算机测色配色仪(X ̄Rite公司)ꎬSW ̄12AⅡ型耐洗色牢度试验机㊁Y ̄571B型摩擦色牢度试验仪(温州市大荣纺织仪器有限公司)ꎬLabsphereUV ̄2000F型紫外透射率分析仪(美国Lab ̄sphereInc)ꎮ1.2㊀石榴皮色素的提取及化学改性1.2.1㊀石榴皮色素的提取将石榴皮干燥㊁粉碎后过60目筛ꎬ称取石榴皮粉按照1︰6加入去离子水ꎬ浸泡5hꎬ80ħ水浴加热60minꎮ抽滤ꎬ得到石榴皮色素提取液ꎮ将石榴皮提取液逐滴滴入无水乙醇中ꎬ以除去絮状果胶沉淀ꎬ静置2~4hꎮ过滤ꎬ旋转蒸发ꎬ制得固体石榴皮色素[15]ꎮ1.2.2㊀不同pH值条件下石榴皮色素改性反应准确称取0.043g石榴皮色素(按鞣花酸计ꎬ相对分子质量为302g/molꎬ约为0.14mmol)ꎬ按照鞣花酸与UV ̄SCL近似摩尔比为1.0︰2.8ꎬ移取460μL抗紫外剂UV ̄SCLꎬ分别加入pH值为8.0㊁8.5㊁9.0㊁9.5的Na2CO3溶液30mLꎬ在水浴振荡器中70ħ连续振荡40minꎬ过滤ꎬ得到改性石榴皮色素溶液ꎮ旋转蒸发ꎬ制得固体改性石榴皮色素ꎮ测定改性前㊁后石榴皮色素及UV ̄SCL的FTIR光谱ꎬ通过观察在1240cm-1附近是否出现芳香醚中C O(ϕ)键的反对称伸缩振动νC O(ϕ)(反应机理见2.1)[16]以确定改性反应的最佳pH值条件ꎮ1.3㊀直接染色法染色工艺采用改性前㊁后石榴皮色素在不同pH值染浴中对蚕丝织物进行染色ꎮ用HAc和Na2CO3溶液调节染浴的pH值ꎮ染色过程在低噪振荡式染样机中进行ꎮ石榴皮色素与织物质量比为8.6%ꎬ浴比为60︰1ꎮ染浴温度由室温以2ħ/min的速度升至70ħꎬ加入1.5gNaClꎬ保温60minꎮ染色完毕ꎬ织物经冷水洗涤3~4次ꎬ洗去浮色ꎬ自然晾干ꎮ1.4㊀测试方法1.4.1㊀FTIR光谱和紫外可见吸收光谱测试将石榴皮色素㊁抗紫外剂UV ̄SCL及不同pH值条件下改性的石榴皮色素经干燥㊁研磨后与KBr压片ꎬ使用FTIR光谱仪测定红外光谱图ꎮ称取0.043g石榴皮色素ꎬ移取460μL抗紫外剂UV ̄SCLꎬ分别溶于30mL去离子水中ꎬ制得石榴皮色素溶液及抗紫外剂UV ̄SCL溶液ꎮ称取0.043g石榴皮色素ꎬ加入460μLUV ̄SCLꎬ在1.2.2确定的最佳反应条件下进行改性反应ꎬ制得改性石榴皮色素溶液ꎮ准确移取上述溶液1mL稀释至100mLꎬ在波长200~700nm内进行光谱扫描ꎬ测定紫外可见吸收光谱ꎮ1.4.2㊀颜色表征采用电脑测色配色仪测定改性前㊁后石榴皮色素染色织物的K/S值和颜色坐标值(明暗度[L∗]ꎬ红绿值[a∗]ꎬ黄蓝值[b∗]及艳度[c∗])ꎮ将织物折叠两次ꎬ得到四层厚正方形待测样品ꎮ在D65光源㊁10ʎ标准视角下ꎬ对染色织物不同部位测定5次取平均值ꎮ1.4.3㊀染色牢度测试染色织物耐皂洗色牢度按照GB/T3921 2008«纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度»标准进行测试ꎬ耐摩擦色牢度按照GB/T3920 2008«纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度»标准进行测试ꎮ1.4.4㊀紫外线防护性能及其耐洗性测试按照GB/T18830 2009«纺织品防紫外线性能的评定»标准ꎬ采用紫外透射率分析仪测试织物的紫外线透射率(T)和紫外线防护系数(UPF值)ꎬ每个样品取5个不同位置测试ꎬ取平均值ꎮ在耐洗色牢度试验机中进行织物抗紫外性能的耐洗性测试ꎮ按照织物耐皂洗色牢度方法进行洗涤ꎬ洗涤条件为标准皂片5g/Lꎬ时间30minꎬ温度40ħꎬ浴比50︰1ꎮ此洗涤过程重复1次㊁5次㊁10次和30次后ꎬ用自来水漂洗10minꎬ将织物自然晾干ꎬ测试织物的UPF值ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀石榴皮色素改性反应机理水溶性㊁反应性抗紫外剂UV ̄SCL是基于NꎬN 二苯基乙二酰胺(草酰苯胺)基团的阴离子型紫外线吸收剂ꎬ如图2所示ꎮ在碱性条件下ꎬ抗紫外剂UV ̄SCL可水解生成乙烯64第60卷㊀第10期抗紫外剂改性石榴皮色素及其功能性染色砜基团ꎮ石榴皮多酚分子中酚羟基在碱性条件下可解离生成羟基氧负离子ꎬ通过亲核加成反应ꎬUV ̄SCL以芳香醚键与石榴皮多酚分子连接ꎬ生成改性石榴皮色素[13ꎬ17]ꎮ以鞣花酸与UV ̄SCL反应为例ꎬ其反应机理如图3所示ꎮ通过比较不同pH值条件下改性石榴皮色素FTIR谱图中是否存在芳香醚键ꎬ可以推断是否发生了改性反应ꎬ从而确定改性反应最佳pH值条件ꎮ图2㊀抗紫外剂UV ̄SCL结构示意Fig.2㊀StructurediagramofUV ̄absorbentUV ̄SCL图3㊀鞣花酸与反应性抗紫外剂UV ̄SCL反应机理Fig.3㊀MechanismofthemodificationofellagicacidwithareactiveUV ̄absorbentUV ̄SCL2.2㊀FTIR光谱和紫外可见吸收光谱2.2.1㊀FTIR光谱分析石榴皮色素㊁UV ̄SCL及不同pH值条件下改性的石榴皮色素的FTIR光谱图如图4所示ꎮ由图4(a)可见ꎬ石榴皮色素在3500~3200cm-1内较宽的吸收峰是分子间氢键的伸缩振动ꎬ在3447cm-1处的吸收峰表明石榴皮色素分子间存在缔合的酚羟基ꎮ在2884cm-1处的吸收峰为甲基C H键的对称伸缩振动ꎬ1738cm-1处的吸收峰为与芳环相连的酯羰基C O键的伸缩振动ꎬ1626cm-1处的吸收峰为苯环C C键的伸缩振动ꎬ1327cm-1处为酚的C OH伸缩振动[16]ꎮ这些基团的存在表明石榴皮色素分子中存在苯环及酚羟基 OHꎬ符合石榴皮色素组成物质的基本结构ꎮ由图4(b)可见ꎬ抗紫外剂UV ̄SCL在3452cm-1处的吸收峰为胺基N H键的伸缩振动ꎬ1680㊁1569cm-1处的峰分别为酰胺Ⅰ的C O键伸缩振动和酰胺Ⅱ的N H键弯曲振动ꎬ1618㊁1516cm-1处的吸收峰为苯环C C键的伸缩振动ꎮ这些峰来自于抗紫外剂中的NꎬN 二苯基乙二酰胺基团ꎮ2926cm-1处的吸收峰为亚甲基C H键的反对称伸缩图4㊀石榴皮色素㊁UV ̄SCL及不同pH值条件下改性石榴皮色素FTIR光谱图Fig.4㊀FTIRspectraofpomegranatepeelpigmentꎬUV ̄SCLandmodifiedpomegranatepeelpigmentpreparedatdifferentpHvalues振动ꎬ1365㊁1140cm-1处的吸收峰分别为砜基O S O的反对称和对称伸缩振动ꎬ1225㊁1184cm-1处的吸收峰为硫酸盐及磺酸盐中 SO3基团的反对称伸缩振动ꎬ1106㊁1037cm-1处的吸收峰分别为两种盐中 SO3基团的对称伸缩振动ꎮ上述观察表明ꎬ反应性抗紫外剂UV ̄SCL分子内含有砜基ꎬ具有基于草酰苯胺和硫酸盐㊁磺酸盐的结构特征ꎬ符合阴离子特性[13ꎬ17]ꎮ芳香醚中C O C键两边连接的基团不同ꎬ两个C O键的伸缩振动频率差别很大ꎮ与芳环相连的C O(ϕ)基团约在1240cm-1附近出现吸收峰ꎬ与烷基相连的C O键伸缩振动频率在1040cm-1附近ꎮ通过比较改性前㊁后石榴皮色素及UV ̄SCL的FTIR光谱图在1240cm-1附近是否出现芳香醚C O(ϕ)基团的伸缩振动吸收峰ꎬ可以判断石榴皮色素是否发生了改性反应ꎮ由图4(c~f)可见ꎬ改性石榴皮色素的FTIR光谱图明显不同于石榴皮色素和UV ̄SCL的光谱图ꎮpH值为8.0㊁8.5㊁9.0㊁9.5条件下改性石榴皮色素在3500~3200cm-1内的吸收峰明显减弱ꎬ表明酚羟基解聚且数量减少ꎮpH值为8.0㊁8.5㊁9.0条件下改性石榴皮色素在1275cm-1处较强的吸收峰为芳香醚键中C O(ϕ)基团的74Vol.60㊀No.10ModificationofpomegranatepeelpigmentwithreactiveUV ̄absorbentanditsfunctionaldyeingforsilk反对称伸缩振动[16]ꎬ表明石榴皮色素发生了改性反应ꎬ生成了改性石榴皮色素ꎮ改性石榴皮色素中芳香醚键烷基一侧连接吸电子砜基O S Oꎬ使芳香醚键中O C O键电子云密度向烷基方向移动ꎬ产生诱导效应ꎬ从而使芳香醚键中与芳环相连的C O键伸缩振动频率增加ꎬ由1240cm-1移动至1275cm-1ꎮ由于石榴皮色素在pH值大于8.5时容易出现褐变ꎬ考虑到色素的稳定性与反应活性ꎬ改性反应最佳pH值为8.0ꎮ2.2.2㊀紫外可见吸收光谱石榴皮色素㊁UV ̄SCL及pH值为8.0条件下制备的改性石榴皮色素的紫外可见吸收光谱如图5所示ꎮ由图5可知ꎬ石榴皮色素的最大吸收波长分别为261㊁360nmꎬ其中261nm的吸收峰对应于发色团C C共轭体系π π∗的跃迁ꎬ360nm处的吸收峰为石榴皮色素的特征吸收峰[5ꎬ12]ꎮUV ̄SCL最大吸收波长为289nmꎬ改性石榴皮色素在紫外区的最大吸收波长为284nmꎮ相同浓度的石榴皮色素改性后ꎬ紫外区最大吸收波长下的吸光度明显增大ꎬ表明改性后石榴皮色素的紫外线吸收能力增强ꎮ图5㊀石榴皮色素㊁UV ̄SCL及改性石榴皮色素紫外可见吸收光谱Fig.5㊀UV ̄VisabsorptionspectraofpomegranatepeelpigmentꎬUV ̄SCLandmodifiedpomegranatepeelpigment2.3㊀pH值对染色织物颜色特征值的影响2.3.1㊀石榴皮色素染色织物的颜色特征按照1.3染色工艺采用石榴皮色素对桑蚕丝织物进行染色ꎬ染浴的pH值分别用HAc和Na2CO3溶液调节为3.0㊁4 0㊁5.0㊁6.0㊁7.0㊁9.0㊁10.0ꎬ染色织物的K/S值曲线及颜色特征值如图6所示ꎮ由图6可知ꎬ不同pH值染浴中石榴皮色素染色织物的K/S值曲线形态接近ꎬ最大吸收波长均在400nmꎬ织物呈现一系列由棕黄色至浅紫色色光ꎮ染浴pH值为3.0㊁4.0㊁5.0时ꎬ随染浴pH值增大ꎬ最大吸收波长下染色织物K/S值逐渐下图6㊀石榴皮色素染色织物的K/S值曲线及颜色特征值Fig.6㊀K/Scurveandcolorparametersofsilkfabricsdyedwithpomegranatepeelpigment降ꎬ织物呈现不同浓淡的棕黄色ꎮ染浴pH值为3.0时ꎬ染色织物的K/S值最大ꎮ染浴pH值大于6.0时ꎬ石榴皮色素上色效果很差ꎬ在碱性条件下几乎不上色ꎮ因此ꎬ石榴皮色素染浴最佳pH值为3.0ꎮ2.3.2㊀改性石榴皮色素染色织物的颜色特征按照1.3染色工艺采用改性石榴皮色素对桑蚕丝织物进行染色ꎬ考虑到碱性条件下石榴皮色素染色织物色深值较低ꎬ故改性石榴皮色素只在酸性染浴中进行染色ꎮ染浴的pH值用HAc溶液调节为3.0㊁4.0㊁5.0㊁6.0㊁7.0ꎬ染色织物的K/S值曲线及颜色特征值如图7所示ꎮ图7㊀改性石榴皮色素染色织物的K/S值曲线及颜色特征值Fig.7㊀K/Scurveandcolorparametersofsilkfabricsdyedwithmodifiedpomegranatepeelpigment由图7可知ꎬ不同pH值染浴中改性石榴皮色素染色织物的K/S值曲线形态接近ꎬ最大吸收波长均在400nmꎬ织物呈现一系列浓淡不同的棕黄色色光ꎮ随染浴pH值增大ꎬ最大吸84第60卷㊀第10期抗紫外剂改性石榴皮色素及其功能性染色收波长下染色织物K/S值逐渐下降ꎮ染浴pH值为3.0时ꎬ染色织物的K/S值最大ꎮ染浴pH值为7.0时ꎬ改性石榴皮色素上色效果很差ꎮ因此ꎬ改性石榴皮色素染浴最佳pH值为3 0ꎮ比较图6和图7可知ꎬ改性前㊁后石榴皮色素染色织物的K/S值曲线有着相似的变化规律ꎮ最大吸收波长均在400nmꎬ染浴pH值为3.0时ꎬ最大吸收波长下染色织物的K/S值最高ꎮ在相同pH值的酸性染浴中ꎬ改性后石榴皮色素染色织物的K/S值明显提高ꎮ分析认为这与改性石榴皮色素中存在磺酸基ꎬ增强了色素分子与蚕丝纤维的离子键作用力ꎬ使织物得色量增加有关ꎮ2.4㊀染色牢度测定了染浴pH值为3.0时改性前㊁后石榴皮色素染色织物的耐皂洗色牢度及耐摩擦色牢度ꎬ结果如表1所示ꎮ表1㊀改性前㊁后石榴皮色素染色蚕丝织物的牢度Tab.1㊀Dyeingfastnessofsilkfabricsdyedwithpomegranatepeelpigmentandmodifiedpomegranatepeelpigment洗色牢度和耐摩擦色牢度均在4~5级以上ꎬ尤其是耐皂洗棉㊁丝沾色色牢度和耐干㊁湿摩擦色牢度均为5级ꎬ表明染色织物具有较好的染色牢度ꎮ分析认为这与两方面因素有关:一是石榴皮色素含有多酚物质ꎬ如鞣花酸分子内有4个酚羟基ꎬ按照石榴皮色素与抗紫外剂UV ̄SCL近似摩尔比为1.0︰2.8进行反应时ꎬ只有部分酚羟基发生了反应ꎬ改性石榴皮色素中仍含有酚羟基ꎮ酚羟基可与蚕丝纤维间产生氢键作用ꎬ增强染料对纤维的亲和力ꎮ由于改性前㊁后的石榴皮色素分子中均含有一定数量的酚羟基ꎬ因此改性前㊁后石榴皮色素染色织物的染色牢度均较高ꎮ二是由于改性石榴皮色素分子中含有磺酸基ꎬ除与蚕丝纤维间有氢键作用以外ꎬ还有离子键作用力ꎮ因此ꎬ染色牢度仍较高ꎮ2.5㊀抗紫外性能在不同pH值染浴中改性前㊁后石榴皮色素染色织物的紫外线透射率如图8㊁图9所示ꎬUPF值如图10所示ꎮ由图8和图10可知ꎬ未染色织物的紫外线透射率较高ꎬUPF值仅为4.53ꎬ抗紫外性能较低ꎮ石榴皮色素具有一定的紫外线吸收性能ꎬ因此不同pH值染浴中染色织物都具有一定图8㊀石榴皮色素染色蚕丝织物紫外线透过率Fig.8㊀UVtransmittanceofsilkfabricsdyedwithpomegranatepeelpigment图9㊀改性石榴皮色素染色蚕丝织物紫外透过率Fig.9㊀UVtransmittanceofsilkfabricsdyedwithmodifiedpomegranatepeelpigment图10㊀改性前㊁后石榴皮色素染色及未染色蚕丝织物的UPF值Fig.10㊀UPFvaluesofsilkfabricsundyedanddyedwithpomegranatepeelpigmentandmodifiedpomegranatepeelpigment的抗紫外性能ꎮ染浴pH值为3.0㊁4.0时ꎬ织物的紫外线透射率曲线几乎重合ꎬUPF值接近且较高ꎬ分别为10.73㊁10.75ꎮ由图9和图10可知ꎬ相同pH值染浴中ꎬ改性石榴皮色素染色织物在UVA(420~315nm)和UVB(315~280nm)波段的紫外线透过率均进一步降低ꎮ染浴pH值为3.0㊁4.0㊁5.0时ꎬ织94Vol.60㊀No.10ModificationofpomegranatepeelpigmentwithreactiveUV ̄absorbentanditsfunctionaldyeingforsilk物T(UVA)AV均小于5%ꎬ抗紫外性能显著提高ꎮ染浴pH值为3.0时ꎬ织物的UPF值最高ꎬ为24.54ꎮ将pH值为3.0时改性前㊁后石榴皮色素染色织物进行耐洗性实验ꎬ经1次㊁5次㊁10次和30次洗涤后ꎬ染色织物的UPF值结果如图11所示ꎮ由图11可知ꎬ随洗涤次数增加ꎬ石榴皮色素和改性石榴皮色素染色织物的UPF值均缓慢下降ꎮ经过30次洗涤循环后ꎬ经石榴皮色素和改性石榴皮色素染色的织物的UPF值分别为6.02和18.51ꎬ降幅分别为43.9%和24.6%ꎬ表明石榴皮色素经过改性后ꎬ其染色织物抗紫外性能的耐洗性增强ꎮ分析认为这与改性石榴皮色素中存在酚羟基和磺酸基ꎬ与纤维间既有氢键作用又有离子键作用有关ꎮ图11㊀水洗次数对改性前㊁后石榴皮色素染色织物抗紫外性能的影响Fig.11㊀UVprotectionperformanceofsilkfabricsdyedwithpomegranatepeelpigmentandmodifiedpomegranatepeelpigmentsubjectedtorepeatedlaundering相同pH值染浴中ꎬ改性后与改性前石榴皮色素染色织物的UPF比值在1.87~2.57ꎮ改性石榴皮色素染色织物抗紫外性能的提高ꎬ显然与分子内引入紫外线吸收基团有关ꎮ紫外线吸收基团中存在草酰苯胺基团ꎬ草酰苯胺基团在短波紫外区域315~280nm有较强的吸收ꎬ因此改性石榴皮色素染色织物的抗紫外性能明显提高ꎮ3㊀结㊀论采用水溶性㊁反应性抗紫外剂UV ̄SCL改性石榴皮色素以提高石榴皮色素的紫外线吸收性能ꎬ用改性前㊁后的石榴皮色素在不同pH值染浴中染色蚕丝织物ꎬ主要有以下结论:1)pH值为8.0㊁8.5㊁9.0时改性石榴皮色素红外光谱在1275cm-1处均出现芳香醚键中C O(ϕ)基团的反对称伸缩振动ꎬ表明生成了改性石榴皮色素ꎮ考虑到色素的稳定性ꎬ改性反应最佳pH值选定为8.0ꎮ2)改性后石榴皮色素染色织物的UPF值均高于改性前ꎮ染浴pH值为3.0时ꎬ改性前㊁后石榴皮色素染色织物的K/S值均为最高ꎬ耐皂洗色牢度均为4~5级ꎬ耐摩擦色牢度均为5级ꎬUPF值分别为24.54㊁10.73ꎮ«丝绸»官网下载㊀中国知网下载参考文献:[1]郭海茹ꎬ朱芳娟ꎬ李龙根ꎬ等.石榴皮化学成分研究[J].云南农业大学学报(自然科学)ꎬ2019ꎬ34(2):362 ̄369.GUOHairuꎬZHUFangjuanꎬLILonggenꎬetal.Thechemicalconstituentsfrompunicagranatumpeels[J].JournalofYunnanAgriculturalUniversity(NaturalScience)ꎬ2019ꎬ34(2):362 ̄369.[2]李建科ꎬ李国秀ꎬ赵艳红ꎬ等.石榴皮多酚组成分析及其抗氧化活性[J].中国农业科学ꎬ2009ꎬ42(11):4035 ̄4041.LIJiankeꎬLIGuoxiuꎬZHAOYanhongꎬetal.Compositionofpomegranatepeelpolyphenolsanditsantioxidantactivities[J].ScientiaAgriculturaSinicaꎬ2009ꎬ42(11):4035 ̄4041.[3]武利利ꎬ吕佳宁ꎬ刘秋果ꎬ等.不同酸碱条件下石榴皮色素的提取及其对棉织物的染色应用[J].毛纺科技ꎬ2021ꎬ49(11):23 ̄27.WULiliꎬLÜJianingꎬLIUQiuguo.DyeextractionofpomegranatepeelunderdifferentpHconditionsanditsdyeingapplicationtocottonfabrics[J].WoolTextileJournalꎬ2021ꎬ49(11):23 ̄27.[4]梁超南ꎬ李晋.石榴化学成分及加工研究进展[J].果树资源学报ꎬ2022ꎬ3(2):77 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lowsensitization zeroirritationtothehumanbody biodegradability goodenvironmentalcompatibility andsoon havearousedpeople sattentionagain.Somenaturaldyeshavesuchfunctionsasantibacteriality anti ̄ultravioletandanti ̄oxidation whichcanenhancetheaddedvalueofdyedproducts.Clothingpeoplewearinsummeristhin whichweakenstheprotectionagainstUVrays.Insummer silkfabricsareverypopular.However duetothelightnessandthinnessofsilkfabrics theiranti ̄ultravioletfunctionisweak.TheUV ̄resistantfinishingagentcanimprovetheanti ̄ultravioletpropertyofsilkfabrics.Butthefinishingagentiseasytoberemovedfromthesurfaceofthesilkfabrics andtheanti ̄ultravioletfunctionisnotdurableenough.Thepomegranatepeelpigment containingpolyphenolsubstancessuchaspunicalaginandellagicacid hasantioxidant antibacterialfunctions andanti ̄ultravioletproperties.Themodificationreactionofthenaturaldyeofpomegranatepeelpigmentwithwater ̄solubleandreactiveUV ̄absorbentcouldimprovetheUVabsorptionperformance.Anddyeingandfinishingcanbecarriedoutsimultaneouslywhensilkfabricsaredyedwithmodifiedpomegranatepeelpigment whichreducesthetechnologyprocess.DuetothecombinationofmodifiedpomegranatepigmentandfiberwithvanderWaalsforceandotherforces theanti ̄ultravioletpropertyofthefabricsislong ̄lastingandnoteasytoelute.UV ̄SunCelLiqUV ̄SCLforshort isareactiveandanionicUVabsorberbasedonN N  ̄diphenylacetamideoxaloaniline group andithasgoodwatersolubilityandanti ̄ultravioletproperties.Underalkalineconditions UVabsorberUV ̄SCLcandissociatetoformthevinylsulfonegroupthatcanreactwiththephenolichydroxylgroup.Thephenolichydroxylgroupofpolyphenolmoleculesinthepomegranatepeelpigmentcanbedissociatedunderalkalineconditionstoproduceahydroxy ̄oxygenanion.Throughnucleophilicadditionreaction UV ̄SCLisconnectedwithpolyphenolmoleculesinthepomegranatepeelpigmentbyaromaticetherbondtoproducethemodifiedpomegranatepigment.TheoptimumpHvalueofthemodificationreactionwasdeterminedbyasingle ̄factorconditionexperiment andthemechanismofthemodificationreactionwasdiscussed.Inthisexperiment thepomegranatepeelpigmentbeforeandaftermodificationwasusedtodyesilkfabrics andtheeffectofthepHvalueofthedyeingbathonthedyeingbehaviorandanti ̄ultravioletpropertyofdyedsilkfabricswerestudied.TheresultsshowedthattheantisymmetricstretchingvibrationoftheC O ϕgroupconnectedtothebenzeneringinthearomaticetherbondappearedat1275cm-1intheFTIRspectraofthemodifiedproductsatpHvaluesof8.08.5and9.0indicatingthatthemodifiedpomegranatepeelpigmentwasformed.Consideringthestabilityofpigment theoptimalpHvalueofthemodificationreactionisselectedas8.0.ThecolorlightofsilkfabricsdyedwiththepomegranatepeelpigmentbeforeandaftermodificationisaffectedbythepHvalueofthedyeingbath.Inanacidicdyeingbath therearedifferentshadesofpalebrown andthecolorlightisweakunderneutralandalkalineconditions.WhenthepHvalueofthedyeingbathis3.0theK/Svalueofsilkfabricsdyedwiththepomegranatepeelpigmentbeforeandaftermodificationisthehighest.ThecolordepthofsilkfabricsdyedwiththemodifiedpomegranatepeelpigmentinthesamepHbathishigherthanthatofsilkfabricsdyedwithpomegranatepeelpigmentwhenthepHvalueofthedyeingbathis3.04.05.0and6.0.WhenthepHvalueofthedyeingbathis3.0thecolorfastnesstosoapwashingandfrictionofsilkfabricsdyedwiththepomegranatepeelpigmentbeforeandaftermodificationisrelativelyhigh.Thecolorfastnesstosoapchangingofsilkfabricsisgrade4-5andthecottonandsilkcolorfastnesstosoapwashinganddryandwetfrictionfastnessisgrade5.InthedyeingbathwiththesamepHvalue theUVtransmittanceofsilkfabricsdyedwiththemodifiedpomegranatepeelpigmentislowerthanthatbeforemodification andtheUPFvalueishigherthanthatbeforemodificationwhenthepHvalueofthedyeingbathis3.04.05.06.0and7.0.TheratioofUPFvalueofsilkfabricsdyedwiththemodifiedpomegranatepeelpigmentandtheoriginalpomegranatepeelpigmentrangesfrom1.87to2.57.WhenthepHvalueofthedyeingbathis3.0theUPFvalueofsilkfabricsdyedwithmodifiedpomegranatepeelpigmentisthehighest andtheUPFvalueis24.54.WhenthepHvalueofthedyeingbathis3.0and4.0theUPFvalueofsilkfabricsdyedwithpomegranatepeelpigmentis10.73and10.75respectively.Itisexpectedthattheanti ̄ultraviolet antibacterialandantioxidantpropertiesofthedyedsilkfabricscanbeelevatedbydyeingwiththemodifiedpomegranatepeelpigment whichcanbeusedtopromotethefunctionandaddedvalueofdyedfabrics.Atthesametime dyeingandfinishingcanbecarriedoutinthesamebathandthedurabilityofafunctionofdyedfabricscanbeimproved.Keywords UV ̄absorbent pomegranatepeelpigment mulberrysilkfabrics dyeingbehavior anti ̄ultravioletproperty25。
纺织品抗紫外线性能的影响因素及检测方法和标准
纺织品抗紫外线性能的影响因素及检测方法和标准紫外线辐射是一种波长在290~400nm的太阳光辐射,其中包括了中、长波紫外线UVA和UVB,以及短波紫外线UVC。
UVC会被臭氧层吸收,故会对人体造成影响的紫外线主要是UVA和UVB。
适量的紫外线照射可以有效促进人体维生素D的合成,是人们生长发育所需,有助于人体健康,还可以防止佝偻病的发生。
而受到过度紫外线照射则会对人体产生很大的危害,可使皮肤出现红斑或脱皮现象,甚至会引发癌症。
因此,在户外活动时,穿戴具有一定抗紫外线功能的纺织品是非常有必要的。
紫外线照射也会对织物造成不良的影响,织物抗紫外线性能的主要影响因素有:纤维类型、纱线结构、织物结构参数、颜色以及化学添加剂等,目前大多文献都是针对以上因素进行探讨,而织物(尤其是针织物)在日常使用条件下可能产生的拉伸、润湿以及洗涤也会对抗紫外线性能产生较大的影响。
了解纺织品抗紫外线性能的影响因素,对提高纺织品的紫外线防护性能具有重要意义。
本文根据现有的研究综述了织物的抗紫外线机制和影响因素,重点阐述了在最终使用条件下对纺织品抗紫外线性能产生的影响,对比了目前检测织物紫外线防护性能的方法和国际标准,并对抗紫外线纺织品的发展进行了展望。
1纤维及织物抗紫外线机制当紫外线照射到织物表面时,部分紫外线会被织物透射、吸收和反射,图1是纺织品结构与紫外线在织物表面传播的不同路径[。
织物表面的纤维通过吸收一部分紫外线的高能量并将其转化成其他形式的能量来减少人体皮肤受到紫外线辐射带来的危害[10],另一部分辐射则被纤维本身反射或散射。
普通的纤维、纱线和织物本身就具有一定的防紫外线能力,但是大多达不到人们日常所需的防晒效果。
因此,可以使用紫外线屏蔽剂对纤维或织物进行一定程度的化学处理,其主要作用机制就是将绝大多数的紫外线进行反射或者有选择性地吸收,并把这些强能量转化为低能量来释放,从而达到紫外线防护的效果。
目前被人们广泛采用的抗紫外线方法是在对织物后整理的过程中适量地加入紫外线屏蔽剂。
织物的功能整理(全部)PPT课件
绪论
一、整理的范畴 织物后整理
广义:离开织机后一切加工过程 印染加工
狭义:练漂、染色、印花后的加工过程(含功能整理)
二、功能整理的含义与范畴 含义:凡能赋予纺织品某种实用功能的整理加工统称为功能整理 使织物具有医疗、保健和抵御外侵的功能 范畴:使织物的穿着功能延伸 功能性涂层整理
三、功能开发的重要性 是工业发展的需要
三、常用整理方法
氢氧化铜氨
(一)不溶性铜剂整理法
环烷酸铜 8-羟基喹啉铜
铜-锆氧衍生物 不溶性物质 (二)锡、锌、铬和汞剂整理法
六价铬盐很容易水解,应用价值不大
(三)酚类整理法
(四)接枝和变性整理法
伯醇基化学变性
(五)树脂整理法
与纤维素纤维中羟基结合形成共价键
14
§1-6 抗静电整理
静电带来的麻烦:P41~42
Fe 3+—酞菁衍生物溶解于碱性水溶液中,附于纤维
人造氧化酶
工作原理图
活性中心Fe 3+
O2氧化 还原
Fe 2+
臭气中硫化氢 氧化分解
17
二、防臭机理
积极法 消极法
杜绝臭味生成 吸附臭气 氧化臭气
§1-8 防昆虫整理
一、整理手段 消极的 积极的
驱赶法 灭杀法(常用于毛织物防蛀整理、棉麻织物的防蚊整理)
10
§1-4 抗菌整理
一、整理手段 抗菌剂化学结合等方法留存在织物上
对人体无害的
二、抗菌机理
抗菌剂直接作用或缓慢释放作用,抑制菌类生长 三、常用整理方法及所适用织物
1、 *有机硅—季铵盐抗菌整理 (加工方法:浸渍法、浸轧法; 适用织物:睡衣、被褥、内衣、内裤、运动服、工作服、袜子 及毛巾)
编织品的抗紫外线性能测试考核试卷
C.紫外线强度测试
D.紫外线辐射测试
17.下列哪种后整理方法可以提高织物的抗紫外线性能且环保?()
A.涂层
B.烫金
C.植物染
D.砂洗
18.关于织物的抗紫外线性能,以下哪个说法是错误的?()
A.织物的颜色对抗紫外线性能有影响
B.织物的厚度对抗紫外线性能有影响
C.织物的组织结构对抗紫外线性能没有影响
B.氨纶
C.模态纤维
D.莱赛尔纤维
15.关于紫外线防护系数(UPF),以下哪个说法是正确的?()
A. UPF越高,抗紫外线性能越差
B. UPF越低,抗紫外线性能越差
C. UPF与抗紫外线性能成正比
D. UPF与抗紫外线性能成反比
16.下列哪种测试方法可以更直观地观察织物的抗紫外线性能?()
A.紫外线透过率测试
B.织物颜色
C.洗涤次数
D.纤维直径
7.下列哪种面料的抗紫外线性能较好?()
A.棉麻混纺
B.涤纶
C.锦纶
D.粘胶纤维
8.织物的厚度与抗紫外线性能之间的关系是什么?()
A.厚度越大,抗紫外线性能越差
B.厚度越小,抗紫外线性能越差
C.厚度与抗紫外线性能没有关系
D.厚度与抗紫外线性能成正比
9.下列哪种方法不能用来测试织物的抗紫外线性能?()
13. ABCD
14. ABC
15. ABCD
16. AB
17. ABC
18. ABC
19. ABCD
20. ABC
三、填空题
1. UPF值
2.莱赛尔纤维
3.涂层
UVC
5.温度湿度
6.抗紫外线整理
防紫外线纺织品概述
第4期(总第144期)化纤与纺织技术2009No .42009年12月Che m ica l Fiber &Textile TechnologyD ec .2009收稿日期:2009-09-02作者简介:徐杰(1985-),男,河南商丘人,在读硕士研究生。
主要研究方向为纺织新产品与新工艺的开发。
综述与专论文章编号:1672-500X(2009)04-0026-05防紫外线纺织品概述徐 杰(五邑大学,广东江门529020)摘 要:近年来经济快速增长,人们生活水平逐步提高,人们越来越重视自身的健康,一大批保健的功能性纺织品在市场上很走俏,其中包括防紫外线纺织品等。
本文主要对防紫外线纺织品的防护机理、影响因素、制造方法、测试方法及应用前景作了简要的概述。
关键词:防紫外线;纺织品;机理;影响因素;制造方法;测试方法;前景中图分类号:TS1 文献标识码:A1 前言近年来,由于大量的氟利昂等含卤素化合物的排放,导致臭氧层被破坏,出现臭氧层空洞,到达地球的紫外线量增加,致使人类皮肤癌的发病率成倍的增长。
据国家气象中心提供的报告显示,1979年以来中国大气臭氧层总量逐年减少,至1999年臭氧层减少了14%,而臭氧层每递减1%,皮肤癌的发病率就会上升3%。
防紫外线纺织品的开发最早出现在国外,始于20世纪90年代,其中的佼佼者当属日本。
最近几年,国内的防紫外线纺织品也可谓是蓬勃发展,目前在上海、天津等地的许多公司已开发出具有优异防紫外线功能的纤维和织物。
防紫外线纺织品的发展方向是提高其质量和技术含量,使其不仅具有防紫外线作用,而且看起来要美观,穿起来要舒适[1~3]。
2 紫外线辐射及评定参数紫外线约占全部光线的6%,主要由长波紫外线UV A (315~400n m )、中波紫外线UVB(280~315nm)和短波紫外线UVC(100~280nm )三部分组成。
如表1所示。
表1 UV 射线对人类皮肤的作用射线类型波长/n m 作 用UVC 射线100~280含有的能量最多,但不能到达地面,因为它可以被臭氧层完全吸收。
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织物抗紫外机理
波长在180~400nm 的光线称为紫外线,其中波长290nm 以下为短波紫外线,即UVC;波长290~320nm 为中波紫外线,即UVB;波长320~400nm 为长波紫外线,即UVA 。
研究表明,短波紫外线在传播时大部分被大气层吸收,因此,需要防护的主要是中波紫外线和长波紫外线。
纺织品对紫外线防护的机理,分为反射和吸收两种。
普通纤维主要通过吸收对紫外线起到阻隔作用。
抗紫外线织物,主要是用屏蔽剂对纤维或织物进行防紫外线处理,来增强纺织品吸收或反射紫外线的能力。
常用的紫外线屏蔽剂,包括无机和有机两大类。
无机类紫外线屏蔽剂,主要作用是对紫外线进行反射。
一般是利用不具活性的陶瓷、金属氧化物等细小颗粒与纤维或织物结合,达到增加织物表面对紫外线反射和散射的作用。
此类屏蔽剂主要有氧化锌、二氧化钛、氧化铁、滑石粉等,其中氧化锌、二氧化钛效果较好。
屏蔽剂颗粒直径范围通常在λ/2(λ为紫外波长)~0.01μm 。
随着纳米科技的发展,人们发现在纳米级尺度范围,某些物质的磁、光、声、电等性质将发生显著变化,出现小尺寸效应、界面效应、量子尺寸效应等。
研究表明,当氧化锌、二氧化钛等紫外线辐射屏蔽剂达到纳米级尺寸时,出现优异的光吸收特性,能大量吸收紫外线,具有优良的紫外线屏蔽作用。
颗粒越细,抗紫外效果越好,对织物手感的影响也越小。
有机类紫外线屏蔽剂,主要是吸收紫外线并使之变成热能或波长较短的电磁波,达到防紫外线辐射的效果。
常用的有水杨酸类、二苯甲酮类、苯并三唑类、氰基丙烯酸酯类等。