衣料抗紫外线剂紫外线屏蔽剂防UV剂抗紫外整理剂防紫外线整理剂

抗紫外线整理概述
近年来人们对日光有了比较全面的认识。

以往的观点是多晒阳光可以促进健康，现在却被告之，赖以抵挡日光中强烈紫外线辐射的地球表面臭氧层日益变薄，皮肤癌和白内障的发病率将在北半球高海拔地区和南半球低海拔地区增加。

例如澳大利亚就是目前世界上皮肤癌高发区。

凡是白种人居住区域皮肤癌发病率都在递增，事实也说明皮肤白皙的人受紫外线的威胁更大。

因此纺织品的防紫外线整理引人注目，这种整理主要在天然纤维品种上进行，对于化学纤维则在纺丝过程中进行处理，当然也可以在织物上进行整理。

最近研究表明：臭氧每受到１％的破坏，抵达地球表面的有害紫外线将增加２％左右，皮肤癌的发病率将增加４％左右。

此外，臭氧层遭到破坏还可引起人类免疫功能下降，损伤皮肤基因。

因此本项整理将日益显得重要。

紫外线的危害
紫外线按波长可分为三段，320～400nm为紫外线Ａ段（ＵＶ－Ａ），280～320nm 为紫外线Ｂ段（ＵＶ－Ｂ），及200～280nm为紫外线Ｃ段（ＵＶ－Ｃ）。

此外还有10～200nm的远紫
外线，或称真空紫外线。

其中ＵＶ－Ｃ被臭氧层吸收难以到达地面。

ＵＶ－Ｂ能量大，能导致真皮血管扩张红肿，出现水泡，产生晒伤。

ＵＶ－Ａ会引起肌肤变黑，造成皮肤干皱。

皮肤晒黑主要是人体抵御日光破坏造成的，但这个过程本身在某些人身上会导致癌变。

具体情况是紫外线能使细胞核中的脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）损伤形成碎片。

当皮肤内的细胞受到损伤，细胞核就会释放修复性的物质——酶，酶能有助于产生新的ＤＮＡ，以替换被损形成的碎片，然而被损的碎片和酶会刺激黑色素细胞产生黑色素。

如果超过修复能力会使皮肤致癌。

紫外线对人们的危害在于它对皮肤具有透过性。

波长较长的ＵＶ－Ａ比ＵＶ－Ｂ透过皮肤量大，对人危害最大。

因为超短紫外线ＵＶ－C能被臭氧层所吸收，再加上各种气体、云雾、尘埃等的散射，使得小于280nm的电磁波无法到达地面，ＵＶ－Ｂ也只有一半能到达地面。

根据资料统计：皮肤角质层可吸收紫外线照射量的60％～80％，表皮层可吸收6％～18％，真皮层可吸收10％～20％。

紫外线具有光化学作用，长年受日光照射，眼睛的晶状体吸收大量紫外线，造成机体蛋白质变性和凝固性损伤，引起白内障和部分失明。

纺织品与紫外线
服装的功能是保暖、使穿着者美观和防护。

原始的保护功能是防止机械性的损伤，防紫外线是近代添加的另一种保护功能。

服装的紫外线透过率与衣服的厚度、面料的纤维组成和组织规格、色泽与花纹等有着很大关系。

例如浅色女式紧身内衣的光透过率为７５％，而蓝色牛仔仅为0.06％，白色衬衣透过率为１４％，绿色棉布虽然比前者轻薄一半，但透过率却只有１０％。

在所有的色泽中红色是最佳的防护服装，因为紫外线离太阳光谱中红色最远、波长最短，容易被波长最长的红色接纳与吸收。

各种纤维吸收紫外线的性能差异很大。

涤纶纤维分子中的苯环结构对３００nm以下的紫外线具有很强的吸收性，所以紫外线透过率很低。

涤纶缎纹组织紧密，涤纶乔其纱组织中空隙绞多，因此两者对紫外线透过率真有显著差异。

无光涤纶和有光涤纶之间的紫外线透过率也有所不同，原因在于无光涤纶中的二氧化钛起了漫反射作用，因此透过率较低。

羊毛、蚕丝等蛋白纤维分子结构中含有芳香族氨基酸，对３００nm以下的紫外线也有强烈的吸收性。

从以上对各种纤维的比较可知，棉织物是紫外线最易透过的面料，而纯棉服装又是回归自然最受欢迎的消费品，更是夏季的首选衣着，因此纯棉服装是防紫外线整理的主要对象。

由于人体各部位对紫外线抵御能力不同，其中上身最差，因此纯棉衬衫、纯棉Ｔ恤和纯棉女性紧身上衣更需要进行防紫外线整理。

澳大利亚太阳安全公司认为，每年全球需要防紫外线衬衫有１０００万件，就澳大利亚市场来说就需要２００万件。

有人说这各估计过于保守。

防紫外线整理
原理
对纤维、纱线或织物进行添加化学药剂处理。

通过这些处理，使织物对紫外线有较强的反射作用，对紫外线有屏蔽效果（紫外线屏蔽剂）；或将紫外线吸收（紫外线）后，将高能量紫外线转化成热能或无害的低能量辐射，以降低紫外线对织物和人体的伤害。

防紫外线剂主要有两大类：一类是紫外线反射剂，另一类是紫外线吸收剂。

紫外线反射剂能将紫外线通过反射折回空间，也称紫外线屏蔽剂。

这类反射剂主要是金属氧化物。

例如氧化锌、氧化铁、氧化亚铅和二氧化钛。

氧化锌能反射波长为２４０～３８０nm的紫外线，所以采用它屏蔽紫外线很好，而且价格较廉又无毒性。

二氧化钛能反射的波长范围较窄，只能反射波长为３４０～３６０nm的紫外线，因此实用价值不大。

另外，一些陶瓷物质也有良好的屏蔽作用，而且还有抗菌效果。

近年来很多工厂用这些无机物质和有机的紫外线吸收剂合用，相互有增效作用。

紫外线吸收剂能够将光能转化，即将高能量的紫外线转换成低能量的热能或波长较短、对人体无害的电磁波。

用于纺织品的紫外线吸收剂需要具备下列条件：
（１）安全无毒，尤其对皮肤没有刺激或过敏反应。

（２）吸收紫外线的波长范围宽广，效果良好。

（３）不影响织物原有色泽、手感、强度和色牢度。

（４）耐水洗和干洗，对光、热和化学品稳定。

（５）在应用过程中即吸收紫外线后不泛黄和产生有毒气体或固体物质。

（６）制造方便，成本较低。

防紫外线整理的方法
主要有两种，即浸轧法和涂层法。

由于防紫外线剂大部分均不溶于水，所以采用溶剂或分散相溶液的浸轧法。

对纤维素没有反应的防紫外线剂则需要在工作浴中添加粘合剂，但不要选择常用的含羟甲基型粘合剂，
它能使织物含游离甲醛，不符合绿色环保要求。

合成纤维织物则可以采用高温吸尽法。

防紫外线涂层整理则在涂层中加入防紫外线功能的微粒，即防紫外线剂的微粒，微径应在５nm为佳，最大不应超过２０nm。

涂层剂可采用聚丙烯酸酯和聚氨酯类，也可以采用橡胶
乳液和聚氯乙烯（乳液法制造）。

涂层的生产工艺和应用设备与常规涂层生产相同。

防紫外线整理的工艺
工艺处方：
无机紫外线剂（ZE—110或ZE—113）5%～15%
工艺流程：
浸轧ZE—110或ZE—113分散液→烘干→焙烘
工艺条件：
轧余率80%～100%
烘干时间2min
焙烘温度160℃
焙烘时间2min
超细氧化锌已成功地被应用于紫外线防护加工，它除具有很好的紫外线屏蔽性能外，还具有优良的耐热性、抗菌、防霉、防臭等功能。

防紫外线整理效果测定
目前尚无国际统一标准。

一般利用紫外分光光度计或紫外线强度计测定，最后计算透过率来评价效果。

测定时光源用日光或模拟光源，亦用紫外线区特定波长或ＵＶ－Ａ，ＵＶ－Ｂ的波长区的特定光源。

测定效果也可采用化妆品工业应用的ＳＰＦ（Sun Protec-tion Factor）法，即以防晒值来表示效果。

ＳＰＦ值是形成皮肤上红斑的最小紫外线量。

测定织物的防紫外线效果时，用整理织物前后的ＳＰＦ值之比来衡量。

纺织品防止紫外线给人体造成危害的防护性能一般是通过测定纺织品的紫外线透过程度或对紫外线的屏蔽程度或能够间接反映紫外线透过程度的指标来进行评价的，具体的反复法和优缺点见下表：。