抗紫外線(xiàn)助劑,抗紫外助劑,防UV劑,抗紫外劑,衣料抗紫外線(xiàn)劑

1、棉織物抗紫外線(xiàn)整理張永久 馮愛(ài)芬（河北科技大學(xué)）原載：六屆論文集；361-364 摘要：本文論述了用于紡織品抗紫外線(xiàn)整理劑的種類(lèi)和性能。基于紡織品抗紫外線(xiàn)整理的原理，采用有機(jī)類(lèi)紫外線(xiàn)吸收劑和高科技納米材料復(fù)配，研制出用于棉和滌棉織物的新型抗紫外線(xiàn)整理劑UV-R。采用該整理劑處理后的棉織物和滌棉織物，其抗紫外線(xiàn)性能大大提高。關(guān)鍵詞：紫外線(xiàn) 棉織物 紫外線(xiàn)吸收劑 納米材料 復(fù)配 1 引言二十世紀(jì)以來(lái)，隨著碳氟系溶劑和氟里昂的大量使用，使地球大氣層中臭氧層遭到嚴(yán)重的破壞，到達(dá)地球表面的紫外線(xiàn)不斷增加，造成對(duì)人體健康的危害更令人擔(dān)憂(yōu)。紫外線(xiàn)是波長(zhǎng)為180400nm的電磁波，適量的紫

2、外線(xiàn)輻射具有殺菌作用并能促進(jìn)維生素D的合成，有利于人體健康，但在烈日持續(xù)照射下，人體皮膚會(huì)失去抵御能力，易發(fā)生灼傷，出現(xiàn)紅斑或水皰，過(guò)量的紫外線(xiàn)照射還會(huì)誘發(fā)皮膚病，會(huì)導(dǎo)致皮膚癌、白內(nèi)障，抑制人體免疫系統(tǒng)。因此，為了保護(hù)人體免遭過(guò)量紫外線(xiàn)的輻射，研究開(kāi)發(fā)抗紫外線(xiàn)輻射的產(chǎn)品已迫在眉睫。純棉織物及其混紡織物具有良好的吸濕性和柔軟性，是人們青睞的夏季服裝面料，但純棉織物的抗紫外線(xiàn)性能在天然纖維及化學(xué)纖維中較差1 ，對(duì)UV-A和UV-B波段的紫外線(xiàn)都有較高的透過(guò)率。所以，對(duì)棉織物和滌棉織物進(jìn)行抗紫外線(xiàn)功能整理研究，對(duì)保護(hù)人類(lèi)的健康具有重大意義。2 抗紫外線(xiàn)整理劑的種類(lèi)及整理原理2.1抗紫外線(xiàn)整理劑的整理

3、原理 紡織品紫外線(xiàn)屏蔽整理的原理是是在纖維、紗線(xiàn)或織物上添加紫外線(xiàn)屏蔽劑，反射或有強(qiáng)烈選擇性吸收紫外線(xiàn)，并能進(jìn)行能量交換，以熱量或其他無(wú)害低能輻射將能量釋放或消耗。紫外線(xiàn)輻射到織物上，部分在表面被反射，部分被織物吸收，其余的則透過(guò)織物。一般情況下，紫外線(xiàn)的透過(guò)率+反射率+吸收率=100%。因此，提高織物對(duì)紫外線(xiàn)的吸收率和反射率就可以降低紫外線(xiàn)的透過(guò)率。2.2 紫外線(xiàn)屏蔽劑的種類(lèi)無(wú)機(jī)類(lèi)紫外線(xiàn)屏蔽劑，又被稱(chēng)作紫外線(xiàn)反射劑，主要通過(guò)對(duì)入射紫外線(xiàn)反射或折射，而達(dá)到防紫外線(xiàn)的目的。它們沒(méi)有光能的轉(zhuǎn)化作用，只是利用陶瓷粉或金屬氧化物等細(xì)粉或超細(xì)粉與纖維或織物結(jié)合，增加織物表面對(duì)紫外線(xiàn)的反射和散射作用，進(jìn)而

4、防止紫外線(xiàn)透過(guò)織物。有機(jī)類(lèi)紫外線(xiàn)屏蔽劑，又稱(chēng)紫外線(xiàn)吸收劑，顧名思義這類(lèi)物質(zhì)能吸收紫外線(xiàn)，并將其轉(zhuǎn)換為低能量的熱能或波長(zhǎng)較短的電磁波，從而達(dá)到防紫外線(xiàn)輻射的目的。目前紡織品上應(yīng)用的有機(jī)類(lèi)抗紫外線(xiàn)吸收劑主要有水楊酸酯類(lèi)化合物、金屬離子螯合物、 二苯甲酮類(lèi)化合物、苯并三唑類(lèi)化合物、反應(yīng)型紫外線(xiàn)吸收劑等。3 抗紫外線(xiàn)整理劑的篩選和制備 抗紫外線(xiàn)整理劑有兩大類(lèi)，即無(wú)機(jī)類(lèi)和有機(jī)類(lèi)整理劑，這兩類(lèi)整理劑各有其特點(diǎn)，如將這兩類(lèi)物質(zhì)混合后處理織物，使它們對(duì)紫外線(xiàn)既具有反射和散射作用又具有吸收作用，從而極大的降低紫外線(xiàn)的透過(guò)率，獲得高質(zhì)量的抗紫外線(xiàn)輻射紡織品。基于這種分析，我們選用了納米的陶瓷粉（主要成分為氧化鋅）

5、和有機(jī)類(lèi)紫外線(xiàn)吸收劑混合復(fù)配得到整理劑UV-R。4 實(shí)驗(yàn)材料與儀器4.1 實(shí)驗(yàn)材料×30×68×68×50平紋細(xì)布，32×32×130×70斜紋,40×40×133×72緞紋，T/C細(xì)紡布規(guī)格：45×45×110×764.2 測(cè)試方法 織物抗紫外線(xiàn)性能測(cè)試：按AS-NZS4399標(biāo)準(zhǔn) 54.3 實(shí)驗(yàn)方法：（1）預(yù)處理：棉布精練水洗烘干絲光；滌棉布精練水洗絲光熱定型（2）抗紫外線(xiàn)整理實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)1#： 抗紫外線(xiàn)整理劑UV-R（15%） 20g/L 粘合劑 1015g

6、/L 交聯(lián)劑 14g/L 柔軟劑 1020g/L工藝流程：配制工作液室溫二浸二軋（軋液率70%）預(yù)烘（90100×1.5min）焙烘(150200×2min)待測(cè)指標(biāo).實(shí)驗(yàn)2#： 納米整理劑（15%） 20g/L 粘合劑 10g/L交聯(lián)劑 14g/L 柔軟劑 10-20g/L 工藝流程：配制工作液室溫二浸二軋（軋液率70%）預(yù)烘（90100×1.5min）焙烘(150200×2min)待測(cè)指標(biāo).實(shí)驗(yàn)3#：（進(jìn)口紫外線(xiàn)吸收劑吸盡法） 進(jìn)口紫外線(xiàn)吸收劑 1.0 g/L 雙氧水 8.0ml/L 工藝流程：配制工作液(與漂白同時(shí)加工,浴比1:30)95X60mi

7、n 烘干實(shí)驗(yàn)4#： （進(jìn)口紫外線(xiàn)吸收劑與染色同浴吸盡法） 進(jìn)口紫外線(xiàn)吸收劑 1.0-2.0g/L 鹽(NaCL) 15g/L 活性染料 X% 純堿 10g/L 工藝流程：:配制工作液(浴比1:10) 20min升溫到70,加入紫外線(xiàn)吸收劑恒溫15min加入3g的純堿恒溫20min再加入7g純堿恒溫20min。實(shí)驗(yàn)3#和4#所采用的整理方法是按照所用的整理劑的要求選擇的。5、 5、  實(shí)驗(yàn)結(jié)果5.1紫外線(xiàn)整理劑UV-R中納米與有機(jī)類(lèi)紫外線(xiàn)吸收劑配比比例的選擇 按照表1中抗紫外線(xiàn)整理劑UV-R中納米與有機(jī)類(lèi)紫外線(xiàn)吸收比例進(jìn)行整理液的配置，采用實(shí)驗(yàn)1# 的工藝，對(duì)純棉細(xì)布織物進(jìn)行整理,紫外

8、線(xiàn)透過(guò)率測(cè)試結(jié)果如表1。 抗紫外線(xiàn)整理劑中隨著納米材料所占質(zhì)量百分含量增加，紫外線(xiàn)透過(guò)率逐漸降低，抗紫外線(xiàn)輻射性能漸增，當(dāng)納米材料所占質(zhì)量百分含量過(guò)大時(shí)，抗紫外線(xiàn)輻射性能有所下降。最終，選擇納米與有機(jī)類(lèi)紫外線(xiàn)吸收劑比例為1:1。表1 復(fù)合防紫外線(xiàn)整理劑的最佳配方 納米有機(jī)物質(zhì)量百分比00307040605050604070301000  紫外線(xiàn)透過(guò)率（%）300nm21.65.23.81.01.61.82.0365nm22.46.34.71.11.91.82.35.2 不同織物整理前后的紫外線(xiàn)透過(guò)率 用納米與有機(jī)類(lèi)紫外線(xiàn)吸收劑1:1配置的抗紫外線(xiàn)整理劑UV-R，按

9、實(shí)驗(yàn)1# 分別對(duì)純棉平紋織物、斜紋織物和緞紋織物進(jìn)行整理，其紫外線(xiàn)透過(guò)率如表2所示。經(jīng)過(guò)整理后的織物紫外線(xiàn)透過(guò)率大大降低，未處理的織物紫外線(xiàn)透過(guò)率較高。表2 不同組織的織物處理前后紫外線(xiàn)透過(guò)率(%)織物組織透過(guò)率(%)平紋斜紋緞紋未處理處理未處理處理未處理處理300nm22.71.121.60.915.670.58365nm23.51.222.90.7913.230.465.3 對(duì)比實(shí)驗(yàn) 分別按照實(shí)驗(yàn)方案1#、2#、3#和4#對(duì)純棉平紋細(xì)布和T/C平紋細(xì)布進(jìn)行整理，測(cè)得的紫外線(xiàn)透過(guò)率如表3。 由表3可知純棉和T/C在上述四個(gè)處方整理后都具有優(yōu)良的防紫外線(xiàn)的性能，遮斷率平均在95%98%之間，新

10、研制抗紫外線(xiàn)整理劑UV-R整理后的純棉和T/C織物防紫外線(xiàn)效果最佳。純棉細(xì)布在波長(zhǎng)300和365nm紫外線(xiàn)測(cè)試下,由原來(lái)的22.7%和23.5%分別下降到1.0%和1.1%；T/C細(xì)布的紫外線(xiàn)透過(guò)率則由11.3%和12.0%分別下降到0.8%和1.3%。 表3 不同整理劑對(duì)織物的防紫外線(xiàn)效果的影響項(xiàng)目紫外線(xiàn)透過(guò)率（%）整理劑UV-R納米整理劑進(jìn)口防紫外線(xiàn)整理劑漂白法進(jìn)口防紫外線(xiàn)整染色法測(cè)試波長(zhǎng)（nm）300365300365300365300365純棉細(xì)布原布22.723.522.723.522.723.522.723.5純棉細(xì)布整理后1.01.12.02.33.03.62.83.0T/C細(xì)紡

11、布原布11.312.011.312.011.312.011.312.0T/C細(xì)布整理后0.81.31.21.11.71.91.01.2單獨(dú)使用納米整理劑能達(dá)到很好的防紫外線(xiàn)整理效果，純棉織物的紫外線(xiàn)透過(guò)率可達(dá)2.3%，滌棉織物的紫外線(xiàn)透過(guò)率可達(dá)1.2%；復(fù)配有機(jī)紫外線(xiàn)吸收劑可提高防紫外線(xiàn)整理效果，并降低成本；進(jìn)口的反應(yīng)型防紫外線(xiàn)整理劑的效果比復(fù)合整理劑UV-R稍差，且成本高。本成果研制的復(fù)合整理劑UV-R用于純棉和T/C織物，通過(guò)納米材料對(duì)紫外線(xiàn)的屏蔽和反射以及有機(jī)紫外線(xiàn)吸收劑的吸收作用賦予紡織品優(yōu)良的防紫外線(xiàn)功能，可大大降低紫外線(xiàn)的透過(guò)率。6結(jié)論 用研制出了抗紫外線(xiàn)整理劑UV-R整理后的織物防具有優(yōu)異的抗紫線(xiàn)性能，防曬指數(shù)均在40以上，而且本研究的工藝還可與其他功能性整理同浴進(jìn)行。  參考文獻(xiàn)：1 唐增榮. 紡織品抗紫外