纺织品的防紫外线辐射整理

研究探讨
和 紫 外 线 屏 蔽 剂 的 方 法 !另 外 "也 有 将 紫 外 线 吸 收 剂 和 反 射 剂 同 时 应 用 在 织 物 上"以 使 对 紫 外 线 的 防 护 效 果 更 为 优 越"如 尤 尼 卡 公 司 的 托 纳 多 #$ 先 将 含 有 特 殊 陶 瓷 粉 的 聚 酯 长 丝 制 成 织 物 "再 以 紫 外 线 吸 收 剂 进 行 处 理 " 所得织物 的紫外线屏 蔽率高达 %&’!此外" 还有将纳米技术应用到抗紫外线纺织品中" 如 利 用 纳 米 粉 体 的 量 子 尺 寸 效 应"使 其 对 某 种 波 长 的 光 吸 收 带 有 (蓝 移 现 象 )和 对 各 种 波 长 的 吸 收 有 (宽 化 现 象)"导 致 对 紫 外 光 的 吸 收 效 果 显 著 增 强"保 证 产 品 的 紫 外 线 屏 蔽 效 果 !当 前 "最 常 用 的 几 种 吸 收 紫 外 线 的 纳 米 材 料 有*+,- .,/0 的 1234"它 对 .,,/0 以 下 的 紫 外 线 有 极 强 的 吸 收 能 力56743+ 纳 米 粉 体 对 波 长 48,/0 以 下 的 紫 外 线 有 很 强 的 吸 收能力59234对波长 .,,/0 以下的紫外线反 射率高达 %8’!
装"能吸收:隔离 %8’以上的紫外线"有效地阻 止其对人体的伤害!
+ 纺织品防紫外线辐射整理机理
纺 织 品 防 紫 外 线 辐 射 整 理 的 机 理"是 在 纺 织 品 上 施 加 一 种 能 反 射 和;或 有 强 烈 选 择 性 吸 收 紫 外 线 "并 能 进 行 能 量 转 换 "以 热 能 或 其 他 无 害 低 能 辐 射"将 能 量 释 放 或 消 耗 的 物 质 !施 加 这 些 物 质 后 的 纺 织 品 "对 织 物 各 项 服 用 性 无 不 良万影方响数"据并 达 到 使 用 要 求 ! 因 此 "纺
一 般 来 讲"适 量 的 紫 外 线 辐 射 具 有 杀 菌 作用并能 促进维生 素 :的合 成"有 利 于 人体 健 康 *但 在 烈 日 持 续 照 射 下 "人 体 皮 肤 会 失 去 抵 御 能 力 "易 发 生 灼 伤 "出 现 红 斑 或 水 泡 * 过
量 的 紫 外 线 照 射 还 会 诱 发 皮 肤 病 !如 皮 炎 ;色 素 干 皮 症’"甚 至 皮 肤 癌"促 进 白 内 障 的 生 成 并 降 低 人 体 的 免 疫 功 能 *有 资 料 显 示 "臭 氧 层 每 减 少 %9"紫 外 线 辐 射 强 度 就 增 大 ,9"患 皮肤癌的可能性将提高 #9*因此"为了保护 人 体 避 免 过 量 紫 外 线 辐 射"纺 织 品 防 紫 外 线 辐射整理已刻不容缓*
抗紫外线效果的反光陶瓷材料粘合剂涂印在 织 物 表 面 $形 成 一 层 防 护 薄 膜 &也 可 用 紫 外 线
途有关#作为服装面料$考虑到夏季穿着时对 屏蔽剂或紫外线吸收剂对织物表面进行精密
柔软性和舒适性要求$对于涤纶%氨纶等合成 涂层$经烘干和热处理后$在织物表面形成一
纤维织物$可选择适当的紫外线吸收剂$并与 层 薄膜#涂层剂可选用 ’()%’*%’+ 等$也 分散性染料一起$进行高温高压染色$使紫外 可与陶瓷微粉共混涂层#此外$应用纳米技术 线吸收剂分子融入纤维内部&对于棉%麻类织 及 微 胶 囊 技 术$也 可 增 强 织 物 的 抗 紫 外 线 功 物$可 用 浸 压 法$经 烘 干 和 热 处 理 后$将 紫 外 能#不同织物抗紫外线整理前后的紫外线透 线吸收剂固着在织物表面#对于装饰用%产业 射率见表 !# 用 纺 织 品 $可 选 用 涂 料 印 花 或 涂 层 法 $将 具 有
线照射引起的伤害! 从 光 学 原 理 上 讲 "光 射 到 物 体 上 "有 一 部
分 在 表 面 反 射 "部 分 被 物 体 吸 收 "其 余 的 则 透 过 物 体 ! 可 是 "经 防 紫 外 线 辐 射 整 理 的 织 物 " 光 射 到 织 物 上"一 部 分 通 过 织 物 的 间 隙 透 过 织 物"织 物 上 的 紫 外 线 屏 蔽 剂 不 是 将 紫 外 线 反 射"就 是 选 择 性 吸 收 并 将 其 能 量 转 换 成 低 能 而 释 放 "以 致 将 紫 外 线 遮 蔽 !
, 国内外抗紫外线纺织品发展动态
最早开发的防紫外线商品是防紫外线化 妆 品 *<$年 代 后 "防 紫 外 线 织 物 骤 然 兴 起 "其 中 以 日 本 公 司 最 为 突 出"他 们 相 继 推 出 具 有 防 紫 外 线 辐 射 功 能 的 运 动 服;衬 衫;长 筒 袜; 帽 子 和 太 阳 伞 等 制 品"受 到 广 大 消 费 者 的 青 睐 *以 澳 大 利 亚 为 例 的 地 处 低 纬 度 ;日 照 较 强 的 国 家"率 先 开 发 了 抗 紫 外 线 纺 织 品 对 人 体 进 行 防 护"并 使 抗 紫 外 线 纺 织 品 进 入 了 商 品 化阶段*他们通常采用添加抗紫外线整理剂
目前"国内对抗紫外线纺织品的研究才刚 刚起步!天津石化公司研究所用陶瓷粉研制出 了抗紫外线涤纶短纤维和网络低弹丝5上海化 纤十一厂开发了抗紫外线涤纶短纤维5东华大 学化纤工程研究中心研制出化纤级抗紫外线超
微粉体和母粒5山东巨龙化工公司将紫外线吸 收剂和屏蔽剂合理配合"研制成功用于棉织物 的抗紫外线整理剂5厦门华普高技术产业有限 公司开发的纳米级陶瓷棉纺织品"同时具有抗 紫外线:抗菌及远红外保温功能5西安华捷科技 发展公司采用超微粉材料掺入纤维制成的服
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> 结语
的 织 物 风 格 独 特 "市 场 前 景 一 直 看 好 *目 前 已
成为纺织行业新产品开发中的一个新的经济
竹 节 纱万作方数为据特 色 纱 品 种 之 一"由 它 形 成
增长点*
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B天津纺织科技C 第 .4卷 第 +期
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;天津纺织科技< 第 !:卷 第 2期
研究探讨
!"! 织物印染后整理方法 抗紫外线后整理的方式与产品的最终用
直 接万黑方数60据
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表 6 不同染料与紫外线透射率的关系
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(关键词) 紫外线+机理+屏蔽剂+整理+评价+发展动态
% 前言
上世纪 ,$年代以来"由于碳氟系溶剂和 氟 利 昂 的 大 量 使 用"地 球 大 气 层 中 臭 氧 层 遭 到 严 重 破 坏"使 到 达 地 球 表 面 的 紫 外 线 不 断 增加*紫外线是波长 ,$$-.$$/0 电磁波"波 长 .$$- #,$/0 区 域 称 1234+波 长 #,$,5$/0 区域称 1236+波 长 ,5$- ,$$/0 的 区域称 1278*1278波长较短"在空气中 已 被 吸 收 "不 能 到 达 地 球 表 面 *紫 外 线 在 日 光 中约占 &9"其中 1274 比例较 大"1276 比例较小*1274 会透过表皮组织"使肌肉 失 去 弹 性 "皮 肤 粗 糙 "形 成 皱 纹 *123 6则 和 致 癌物质有联系*因此要能有效地 屏 蔽 12 76和 1274 中短波长部分*
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纤维种类 棉 粘胶 尼龙 毛 丝 涤纶
表 - 织物参数与紫外线透射率
经纬密度&根,英寸! 厚度&英寸! 紧度&7! 覆盖度&7! 透射率&7!
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3/6 织物色泽 织物上的染料对织物紫外线透过率有相
当 大 的 影 响 "这 是 由 于 为 得 到 某 一 色 泽 #染 料 必 须 选 择 性 地 吸 收 可 见 光 辐 射#而 有 些 染 料 的 吸 收 带 伸 展 到 紫 外 光 谱 区 域#因 此 它 起 着
织品防紫外线辐射整理与高分子的耐光稳定
性 有 相 似 之 处 !不 过 "耐 光 性 是 保 护 高 分 子 化 合 物 "防 紫 外 线 照 射 后 引 起 的 自 动 氧 化 "导 致 聚 合 物 的 降 解 "使 外 观 和 结 构 性 能 变 化 5而 防 紫外线辐射整理是防护人体免使过量的紫外
化 ! 因 此 "研 究 纺 织 品 防 紫 外 线 辐 射 性 能 时 " 要综合考虑各种因素! .<= 纤维种类
纤 维 种 类 不 同 "其 紫 外 线 透 过 率 :紫 外 线 防 护 系 数 >#?@A也 不 同!聚 酯:羊 毛 纤 维 等 比 棉 :粘 胶 纤 维 的 紫 外 线 透 过 率 低 :紫 外 线 防 护系数小!因聚酯结构中的苯环和羊毛蛋白 质分子中的芳香族氨基酸"对小于 +,,/0 的 光都具有很大的吸收性!所以具有防紫外线 功 能 的 毛 :麻 类 :蚕 丝 :涤 纶 :防 紫 外 化 纤 等 作 为首选原料!而棉织物防紫外线的能力相对 较 差 "是 紫 外 线 最 易 透 过 的 面 料 ! 因 此 "对 棉 织物进行防紫外线辐射整理最为迫切! .<4 织物结构
织物结构决定了织物的几何形态和它的
多 孔 结 构 ! 织 物 结 构 包 括 厚 度 :紧 密 度 >覆 盖 =8
;天津纺织科技< 第 3-卷 第 6期
研究探讨
系数或空隙率!等"紧密的结构需要大量的经 遮 蔽#其 防 护 作 用 就 小" 紫 外 线 防 护 系 数
纬 纱#覆 盖 系 数 大#$% 透 射 率 低#防 护 作 用 &$’(!随着织物的密度而增加"对于织物重
?天津纺织科技@ 第 .,卷 第 #期
研究探讨
纺织品的防紫外线辐射整理
李昕
!天津工业大学"天津 #$$%&$’
(摘 要) 紫外线对人体的辐射危害已引起了世界各国的高度重视*本文阐述了纺织品 防紫外线辐射的机理"影响纺织品防紫外线辐射功 能 的因 素"紫外 线屏蔽剂"提 高纺 织品防 紫 外辐射功能的途径及防紫外线辐射效果的评价方法"并 介绍 了国内 外防紫外 线辐射 纺织品 的 发展动态*
就大"稀松织物的覆盖系数低#光线不易受到 量较重的厚重织物也有相似的情况"
表 ) 不同纤维未染织物的 $’(值
纤维种类 棉 棉 麻 蚕丝 毛 涤纶 粘胶
织物类型 府 绸 &未 漂 ! 府 绸 &漂 白 ! 平布 缎纹绉 试验织物 试验织物 试验织物
厚度&**! 单重&+,*-!
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. 纺织品防紫外线辐射功能的影响因 素
织 物 防 紫 外 线 的 能 力"主 要 取 决 于 织 物 本身的屏蔽紫外线的能力!织物通常具有比 较 复 杂 的 表 面 "它 们 除 了 吸 收 光 之 外 "还 有 散 射和反射光线的作用!而散射和反射作用则 因 单 纤 维 表 面 形 态 :织 物 组 织 规 格 :色 泽 深 浅 差异和印染后整理方法不同而有显著的变
紫 外 线 吸 收 剂 作 用 "一 般 来 说 #随 着 纺 织 品Fra Baidu bibliotek色 泽 的 加 深 #织 物 紫 外 钱 透 过 率 随 之 减 少 #防 紫 外 线 辐 射 能 提 高 "此 外 #化 学 纤 维 的 消 光 处 理 也影响其紫外线透过率"不同染料与紫外线 透过率的关系见表 6"
染料
直接黄 )直接黄 -0 直接黄 33 直接黄 ).2 直接红 -3 直接红 -0 直接红 0. 直接紫 4 直接蓝 ) 直接蓝 02 直接蓝 -)0 直接绿 -2 直接棕 )53