第七章紡織防紫外線整理

第七章防紫外線整理講課內(nèi)容防紫外線整理的重要性紫外線的危害纖維種類和織物組織構造對紫外線防護的影響防紫外線的途徑防紫外線整理劑紫外線吸收劑的運用工藝效果防紫外線整理效果評價一、防紫外線整理的重要性隨著氟利昂類溶劑的大量運用和排放，大氣臭氧層不斷遭到破壞，地面上的紫外線輻射量迅速增大，皮膚癌和白內(nèi)障的發(fā)病率正在上升。研討闡明，臭氧層每遭到1%的破壞，抵達地球外表的有害紫外線將添加2%左右，皮膚癌的發(fā)病率將添加4%左右。二、紫外線的危害紫外線到達地面具有的能量在292.88～598.31KJ/mol之間，它比可見光和紅外線均強。生化物中O-H、C-H、C-C、N-N等化學鍵，在紫外線作用下，有能夠發(fā)生斷裂。表7-1紫外線的波長范圍和記號名稱波長范圍/nm記號近紫外線遠紫外線超短紫外線400～315315～280280～100UV-AUV-BUV-C1.不同波長的紫外線對皮膚的影響〔1〕近紫外線：透過皮膚量最大，能使皮膚生成黑色素和褐斑，使皮膚老化、枯燥和添加皺紋?！?〕遠紫外線：有一定的透射深度能導致真皮血管擴張紅腫，產(chǎn)生紅斑和色素堆積，經(jīng)常照射有致癌危險。〔3〕超短紫外線：穿透力強，接近x射線和γ射線，對人類影響大，可影響白細胞和致癌，但其大部分被大氣層中的臭氧層、二氧化碳或云霧等吸收，到達地面的僅少量。2.紫外線的危害〔對人體安康〕〔1〕使皮膚的韌性和彈性降低，皺紋加深，膚色加深，出現(xiàn)老年斑等衰老表現(xiàn)，同時還可以加重黃褐斑、雀斑、黑變等，有的還可引發(fā)光敏性皮炎，重者導致皮膚癌?！?〕引起白內(nèi)障和部分失明〔3〕季節(jié)和時間不同危害程度不同夏季比冬季輻射量高。一天中10-14點輻射量為全天的70%三、纖維種類和織物組織構造對紫外線防護的影響陽光防護因子SPF〔SunProtectionFactor〕是使皮膚構成紅斑的最小紫外線量。SPF越大，防護才干越強。表7-2天然纖維的種類和織物組織構造與SPF值的關系織物重量/g.m-2厚度/mm經(jīng)緯密度/根.cm-1紗線密度/tex孔隙度/%SPF值棉漂白細布漂白絲光府綢Ⅰ漂白絲光府綢Ⅱ漂白絲光府綢Ⅲ漂白絲光粗平布漂白帆布漂白經(jīng)編織物Ⅰ漂白經(jīng)編織物Ⅱ421001011071353671651850.110.150.190.180.200.530.520.8536/2859/2865/3252/2534/3117/176.8/5.25.6*2/5.6*22*5/2*5.257*2/7*220/2034*3/34*314.712023.51.980.670.473.050.120.210.312.53.43.93.43.717.05.03.5表7-2天然纖維的種類和織物組織構造與SPF值的關系織物重量/g.m-2厚度/mm經(jīng)緯密度/根.cm-1紗線密度/tex孔隙度/%SPF值羊毛細平布剪毛織物嗶嘰女式呢經(jīng)編織物871251802263270.320.290.470.781.0526/2623/2223/2214/16_24*1315*2/15*220*2/20*264/6470/24.060.630.110.081絲斜紋綢皺綢柞絲斜紋綢皺緞416570840.100.170.170.2090/8058/3835/30134/502*2/2*32.2*3/2.2*47.6/156.5/2.00.610.981.540.437385表7-3合成纖維的種類和織物組織構造與SPF的關系織物重量/g.m-2厚度/mm經(jīng)緯密度/根.cm-1紗線密度/texTiO2/%孔隙度/%SPF值滌綸微纖維Ⅰ織物微纖維Ⅱ織物長絲織物短纖維織物塔夫綢經(jīng)編織物12965130165702250.2120.4300.1830.2880.1780.84849/4540/31120/3022/1874/31__0.59/0.560.56/0.564/1520*2/20*25/7.616.7/13.00.350.500.440.300.060.420.090.350.193.800.131.36>>503844134226錦綸錦綸/彈性纖維（PA/EL）微纖維織物長絲織物短纖維織物經(jīng)編織物Ⅰ經(jīng)編織物Ⅱ

PA/EL經(jīng)編織物

7467140802502100.1360.1060.2970.2950.8080.47860/4046/3221/18______0.81/0.818*2/5.217*2__78/18f*270/30%6.7/4.71.450.280.281.670.401.070.102.702.305.400.1016.40>>503.88.49.8>>504.21.纖維的化學構造的影響天然纖維中：羊毛的SPF＞絲的SPF＞棉的SPF例如：棉漂白細布42g/m2SPF=2.5羊毛細平布87g/m2SPF=7蠶絲縐綢65g/m2SPF=3合纖中：滌綸的SPF＞錦綸的SPF，滌綸的SPF≈羊毛的SPF例如：滌綸長絲織物130g/m2SPF=44錦綸長絲織物67g/m2SPF=3.8苯環(huán)，芳香族氨基酸對300nm以下的紫外線有很強的吸收性。2.織物分量的影響織物越重，SPF值越高

如：棉漂白帆布，367g/m2SPF=17.0棉漂白粗平布，g/m2SPF=3.7羊毛細平布，87g/m2SPF=7羊毛嗶嘰，180g/m2SPF=503.纖維粗細及織物的孔隙度的影響紗線越粗，線密度越小，纖維比外表積越大，對光的反射越強，SPF值越高。孔隙度越小，SPF值越高滌綸長絲織物，紗線密度4/15〔Tex)，SPF=44；滌綸短纖維織物，紗線密度20×2/20×2〔Tex)，SPF=13；孔隙度滌綸微纖維Ⅰ織物孔隙度0.09SPF＞＞50；滌綸微纖維Ⅱ織物孔隙度0.35SPF=38；滌綸長絲織物孔隙度0.19SPF=44由上述分析可知：棉織物是紫外線最易透過的面料，而純棉服裝又是回歸自然界最受歡迎的消費品，更是夏季的首選穿著，因此純棉服裝是防紫外線整理的主要對象。四、防紫外線的途徑1.加強織物對紫外線的吸收才干。這可以經(jīng)過選用適當?shù)睦w維和用紫外線吸收劑進展整理來到達。此外，選擇適宜的組織構造也可以適當提高吸收才干。2.加強織物對紫外線的反射才干。可以經(jīng)過選用適當?shù)睦w維，例如高比外表積纖維及含高比率的TiO2纖維，也可以選擇適當?shù)慕M織構造〔織物厚度、外表平整度、織物分量、孔隙度等〕來加強對光的反射和散射。在染整加工時，可運用反光陶瓷粉等反光性強的物質(zhì)對織物進展整理加工。五、紫外線整理劑〔一〕紫外線吸收劑紫外線吸收劑能吸收紫外線，即將高能量的紫外線轉換成低能量的熱能或波長較短、對人體無害的電磁波。常用的種類主要有二苯甲酮類和苯并三唑類。它們均能轉化紫外線的能量，并放出熒光或熱量而回復到基態(tài)。例如鄰羥基二苯甲酮的反響鄰羥基二苯甲酮吸收紫外線的能量放出熒光后回復到基態(tài)，伴隨氫鍵的光致互變異構，這種構造能接受光能而不使鍵斷裂，并使光能轉變成熱能，從而將吸收的能量耗費。用于紡織品的紫外線吸收劑需求具備以下條件①平安無毒，特別是對皮膚無刺激和過敏反響。②吸收紫外線波長范圍廣大、效果良好。③耐水洗和干洗，對熱、光和化學品穩(wěn)定。④不影響織物原有色澤、手感、強度和色牢度。⑤吸收紫外線后無變色景象。⑥制造方便，本錢較低。1、二苯甲酮類構造式特點：具有多個羥基，對一些纖維有較好的吸附才干，用于棉纖維整理抗紫外線效果良好，但價錢較貴。有效吸收波長為290-400nm2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮BASF公司的UvinulD-492、苯三唑類例如：Ciba公司的Tinuvin326產(chǎn)品。構造如下：特點：(1)價錢相對較低；(2)高溫時溶解度較高；(3)較高的熔融溫度；(4)毒性較小。(5)它的分子構造和分散染料很接近，可以采用高溫高壓法處置并被滌綸纖維吸收，對滌綸有較高的分配系數(shù)。一些水溶性的這類化合物適用于錦綸、羊毛、蠶絲和棉織物，在分子中接上適當數(shù)量的磺酸基。例如下示構造的化合物：R=烷基、烷氧基和磺酸基X1、X2=H、硫酸基、鹵素原子、磺化的芳烷基3、水楊酸類化合物構造式水楊酸4-叔丁基苯基酯水楊酸對辛基苯基酯特點：熔點低，易升華，主要吸收UV—B區(qū)域的紫外線，吸收系數(shù)較低，價錢低廉，適用于牢度較低的產(chǎn)品。在劇烈的光照下會引起色變景象，故運用較少。4、金屬離子化合物此類是作為螯合物來運用的，因此只適用于可構成螯合物的染色纖維。例如：錦綸的內(nèi)裝飾資料常用這類化合物〔銅和鎳的金屬螯合物〕，它主要目的往往是提高染色的耐光牢度。

N,N—二正丁基二硫代氨基甲酸鎳例如：〔二〕紫外線反射劑〔屏蔽劑〕紫外線反射劑能將紫外線經(jīng)過反射折回空間，也稱紫外線屏蔽劑。主要是金屬氧化物。例如氧化鋅、氧化鐵、氧化亞鉛和二氧化鈦。氧化鋅能反射波長為240-380nm的紫外線，所以采用它屏蔽紫外線很好，而且價錢較廉又無毒性。二氧化鈦能反射的波長范圍較窄，只能反射波長為340-360nm的紫外線，因此適用價值不大。一些陶瓷物質(zhì)也有良好的屏蔽作用。六、紫外線吸收劑的運用

工藝及效果1、高溫高壓吸盡法：不溶或難溶于水的整理劑采用此法。2、常壓吸盡法：水溶性的吸收劑采用此法。3、浸軋或軋堆法：用于棉織物。4、涂層法：對纖維沒有親和力的吸收劑，特別適宜這種方法。整理效果圖7-3用和未用紫外吸收劑整理棉府綢的透過光的光譜曲線〔2%CibatexUPF〕

圖7-4用與未用紫外線吸收劑整理滌綸織物的透過光的光譜曲線〔2%CibatexAPS〕圖7-5用與未用紫外線吸收劑整理棉府綢透過光的危害性和波長的關系七、紡織品抗紫外線輻射性能的效果評價主要有四種測試方法：〔1〕中國的GB/T17032-1997、〔2〕澳大利亞的AS/NZS4399:1996;〔3〕美國的AATCC183:1998;〔4〕英國的BS7914:1998。不同方法的運用范圍、測試樣品規(guī)格及數(shù)量、測試條件、測試波長間隔和波長的范圍均有區(qū)別。三個目的表示：紫外線防護系數(shù)〔UPF〕和紫外