纺织品的抗紫外线涂层研究与开发

纺织品的抗紫外线涂层研究与开发在当今社会，人们对于健康和防护的意识日益增强，紫外线对人体
的潜在危害引起了广泛关注。

紫外线不仅会导致皮肤晒伤、晒黑，长
期暴露还可能引发皮肤癌、白内障等严重疾病。

因此，具备抗紫外线
功能的纺织品在市场上的需求不断增长。

为了满足这一需求，科研人
员在纺织品的抗紫外线涂层研究与开发方面投入了大量的精力。

一、紫外线对人体的危害及纺织品抗紫外线的重要性
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 大部分被臭氧层吸收，对人体影响较小；UVB 能到达皮肤表皮层，会引起皮肤红肿、晒伤；UVA 穿透力更强，能深入到真皮层，导致皮
肤老化、皱纹生成，甚至增加皮肤癌的发病风险。

纺织品作为我们日常生活中与皮肤密切接触的物品，其抗紫外线性
能至关重要。

特别是在户外活动、夏季高温时段以及高海拔地区，有
效的抗紫外线纺织品能够为人体提供重要的防护，减少紫外线的穿透
和对皮肤的伤害。

二、抗紫外线涂层的原理
抗紫外线涂层主要通过吸收、反射和散射紫外线来实现防护功能。

吸收型涂层通常含有能吸收紫外线的有机化合物，如苯并三唑类、
二苯甲酮类等。

这些化合物在吸收紫外线后，将其能量转化为热能或
无害的低能辐射，从而降低紫外线的透过率。

反射型涂层则依靠金属氧化物（如氧化锌、二氧化钛）等高折射率
材料，将紫外线反射回去，减少其进入纺织品内部。

散射型涂层通过在织物表面形成微小的颗粒或粗糙结构，使紫外线
发生散射，改变其传播方向，降低紫外线的强度。

三、抗紫外线涂层材料的选择
选择合适的涂层材料是实现良好抗紫外线性能的关键。

有机紫外线吸收剂具有较好的相容性和稳定性，但可能存在耐久性
不足和潜在的毒性问题。

无机紫外线屏蔽剂（如金属氧化物纳米粒子）具有较高的稳定性和耐久性，但在分散性和与纺织品的结合力方面可
能存在挑战。

此外，一些天然材料如茶多酚、芦荟提取物等也具有一定的抗紫外
线性能，且相对环保和安全，但其防护效果可能不如合成材料显著。

在实际应用中，往往需要根据纺织品的用途、使用环境和成本等因
素综合考虑，选择合适的涂层材料或材料组合。

四、抗紫外线涂层的制备方法
常见的抗紫外线涂层制备方法包括浸轧法、涂层法和溶胶凝胶法等。

浸轧法是将纺织品浸渍在含有抗紫外线助剂的溶液中，然后通过轧
压使助剂均匀分布在织物上。

这种方法操作简单，但涂层的耐久性可
能较差。

涂层法是直接将抗紫外线涂层剂涂覆在纺织品表面，形成一层保护膜。

可以通过刮刀涂层、喷雾涂层等方式实现。

涂层法能够提供较好
的防护效果，但可能会影响纺织品的手感和透气性。

溶胶凝胶法是通过将金属醇盐等前驱体在溶液中水解和缩聚，形
成溶胶，然后将纺织品浸渍或涂覆在溶胶中，经过干燥和热处理形成
涂层。

该方法制备的涂层均匀、致密，但工艺相对复杂，成本较高。

五、影响抗紫外线涂层性能的因素
涂层的厚度、均匀性、与纺织品的结合力以及纺织品的组织结构等
都会对抗紫外线性能产生影响。

涂层厚度越大，通常抗紫外线效果越好，但过厚的涂层可能会影响
纺织品的手感和透气性。

涂层的均匀性直接关系到防护效果的一致性，如果存在局部薄厚不均，可能导致防护漏洞。

良好的结合力能够确保涂层在使用过程中不易脱落，保持持久的防
护性能。

纺织品的组织结构（如纱线密度、织物紧度）也会影响紫外
线的穿透，疏松的组织结构更容易让紫外线透过。

六、抗紫外线涂层纺织品的性能测试与评价
为了评估抗紫外线涂层纺织品的防护效果，需要进行一系列的性能
测试。

常用的测试指标包括紫外线防护因子（UPF）、紫外线透过率（T （UVA）和 T（UVB））等。

UPF 值越高，表明防护效果越好。

一般认为，UPF 值大于 40 且 T（UVA）小于 5% 的纺织品具有良好的抗紫外线性能。

除了防护性能，还需要对纺织品的物理性能（如拉伸强度、撕裂强度、透气性、手感等）进行测试，以确保涂层处理不会对纺织品的原有性能造成过大的负面影响。

七、抗紫外线涂层纺织品的应用领域
抗紫外线涂层纺织品广泛应用于户外运动服装、防晒服、遮阳伞、窗帘等领域。

在户外运动中，如登山、骑行、徒步等，具备良好抗紫外线性能的服装能够保护运动员的皮肤免受紫外线伤害。

防晒服则成为人们夏季出行的常见选择，提供轻便、舒适的防护。

遮阳伞和窗帘能够有效阻挡紫外线进入室内，保护室内人员和物品。

八、抗紫外线涂层研究与开发的挑战和未来发展趋势
尽管抗紫外线涂层技术取得了一定的进展，但仍面临一些挑战。

首先，如何在提高防护性能的同时，保持纺织品的舒适性和功能性是一个难题。

其次，涂层的耐久性和耐洗涤性能需要进一步提高，以满足长期使用的需求。

此外，开发环保、安全、高效的新型涂层材料和制备工艺也是未来的研究方向。

未来，随着人们对健康和防护的要求不断提高，抗紫外线涂层技术有望不断创新和完善。

智能化的抗紫外线纺织品可能会出现，能够根据紫外线强度自动调节防护性能。

同时，多学科的交叉融合将为抗紫外线涂层的研究提供新的思路和方法，推动这一领域的发展。

综上所述，纺织品的抗紫外线涂层研究与开发具有重要的意义和广阔的应用前景。

通过不断的研究和创新，我们有望开发出性能更优、更环保、更舒适的抗紫外线纺织品，为人们的健康和生活提供更好的保障。