织物的抗紫外整理

纺织品的抗紫外线整理

钱如山朱传龙顾娇杨娜耿佃东丁颖*

（上海工程技术大学服装学院，上海 201620）

摘要：从织物的纤维种类和结构对织物抗紫外性能的影响，综述了臭氧层被氟氯烷烃破坏的机理及对人体的伤害。综合分析目前织物抗紫外线整理存在的不足，提出了纳米抗紫外线是抗紫外整理的研究方向。

关键词：臭氧；织物；抗紫外；整理剂

中图分类号：TS195.2 文献标识码：A

Uvioresistant Finishing Agent for Textiles

QIAN Rushan，ZHU Chuanlong，GU Jiao，YANG Na，GENG Diandong，DING Ying

（College of Fashion，Shanghai University of Engineering Science，shanghai 201620，China）

Abstract ：The effect of fiber types and fabric structure on fabric anti UV properties are reviewed, the ozone layer destruction mechanism of Freon hydrocarbon and the harm to human body. Comprehensive analysis of present fabric anti ultraviolet finishing exists, proposed nano anti UV is the research direction of anti ultraviolet finishing.

Key Words: ozone; textile; uvioresistant; finishing agent

*Corresponding author’s E-mail, tingying@

基金项目：上海工程技术大学“大学生科研训练计划”基金项目：超支化聚合物HBP-NH2在天然织物抗紫外整理上的应用研究（A-0502-13-01093 - 2013XS088）。

作者简介：钱如山（1992－）男，四川遂宁人，上海工程技术大学服装学院本科生，主要研究方向：纺织与染整工程。

通信作者：丁颖（1964－）男，上海人，上海工程技术大学服装学院教师，副教授（东华大学在职博士研究生）。长期从事纺织品的功能整理及纺织助剂的开发、研究与教学工作。

1801年德国物理学家里特发现紫外线以来，人们对于紫外线的认识与研究已有两个多世纪。紫外线来自太阳辐射的一种电磁射线，国际照明委员会C.I.E 将紫外光谱区分为三个不同波段，根据紫外线波长可分为：近紫外线UVA （315---400 n m），远紫外线UVB（280---315 n m）和超短紫外线UVC（100---280）。太阳光中波长在300 n m以下的电磁波几乎被大气中的臭氧吸收，很难到达地面。因此，到达地面大多数是近紫外线和远紫外线。适量照射紫外线对身体有好处，有助于人体吸收钙，加强人体非特异性免疫功能和机体防御能力、促进体内某些激素的分泌功能等[1]。但是受到过量的紫外线照射则会引起身体不适，甚至会患上很多疾病。大量动物实验表明：UV-B紫外线辐射能损坏眼角膜和晶状体，导致眼睛浑浊。也有研究表明：紫外线辐射能够扰乱人体的免疫系统（如使人产生黑色素），免疫受到抑制，结核、单纯疱疹等疾病恶化或增加。

过量的紫外线特别会对皮肤造成严重的伤害。紫外线的波长愈短，对人类皮肤危害越大。短波紫外线可穿过真皮，中波则可进入真皮。过量的紫外线能使皮肤细胞中的DNA受损引起晒斑，产生色素沉着，如果表皮细胞DNA损伤增多，超过了其修复能力，会使皮肤致癌[2]。

近年来，随着人们对生活水平的要求越来越高，在舒适的享受的同时，向大气中排放了大量的氟，氯化合物，使臭氧层遭到了日趋严重的破坏。到达地面的紫外线辐射量增多，对人体的伤害也越来越严重。因此人体防护紫外线辐射的研究得到了重视，而服装是人体最有效的保护工具，所以对纺织品进行抗紫外线整理很有必要，防止紫外线对皮肤伤害的同时保持织物原有性能已成为纺织染整业的重要课题之一。（将引言部分进行了凝练，删去了原有的表格，用文字进行了表述。）

1 氟氯烷烃对臭氧层的破坏

关于臭氧层遭受破坏的原因有三种解释：早期的一种解释认为臭氧层空洞的出现是对流层的空气传输到平流层的臭氧中，稀释了臭氧，导致其变得稀薄；第二种解释认为是臭氧在宇宙射线的作用下发生了化学反应，生成了氮氧化合物；为众多学者接受的解释是由美国科学家莫里纳和罗兰德提出的，认为人工合成的一些含有氯和溴的化合物破坏了臭氧层，最典型的代表就是氟氯碳化物（CFCs，

俗称氟氯昂）和含溴化合物哈龙（halons），二人也因为这个重大发现共同获得了1995年的诺贝尔化学奖。

臭氧是氧的同素异形体，绝大部分集中在地面上空20~40Km的平流层。研究发现，臭氧对紫外线的吸收发生在臭氧的不断形成与分解过程[4]：O2+hv一2O(3P)；

2O(3P)+2O2+M一2O2+2M；

3O2+hv一2O3；

而O3又被紫外线作用离解：

O3+hv 一O2+O(3P)；

O3+O(3P)一2O2；

2O3+hv一3O2；[4]

而氟氯烷烃的高稳定性使得其可以在大气中停留很长的一段时间（如氟里昂12在大气中可以存留120年之久），容易扩散到大气层中的各个部分。氟氯烷烃在紫外线照射下分解出卤素原子，在平流层，这些分离出的卤素原子与臭氧分子发生一系列的化学反应，消耗了臭氧分子，形成臭氧空洞[5]。

氟里昂（CFCs）是由美国杜邦公司开发出来用于冰箱，空调等制冷装置的最具有代表性的氟氯烷烃。由于其无毒、稳定、不燃烧的特性，被广泛的应用[6]。但是从70年代初开始，英美大气化学家发现氟里昂及其他氟氯烷烃对臭氧层造成了很大破坏，它们在消耗臭氧的同时本身不被消耗。如CFC与臭氧的反应：CFCl3+hv一CFCl2+Cl；

CFCl2+hv一CFCl+Cl；

Cl+O3—ClO+O2；

ClO+O—Cl+O2；

03+O一202；[7]

臭氧层中的03不断被消耗，而氯原子的净耗却几乎为零。因此，只要很少量的Cl原子就能使臭氧层不断地被消耗。

2织物抗紫外整理

2.1影响紫外线透过织物的因素