抗紫外助劑,面料防紫外線劑,抗UV助劑,防紫外整理劑,衣料抗

1、棉織物抗紫外線整理 張永久 馮愛芬（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整理劑的種類和性能。基于紡織品抗紫外線整理的原理，采用有機類紫外線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，其抗紫外線性能大大提高。關(guān)鍵詞：紫外線 棉織物 紫外線吸收劑 納米材料 復(fù)配 1 引言二十世紀(jì)以來，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重的破壞，到達地球表面的紫外線不斷增加，造成對人體健康的危害更令人擔(dān)憂。紫外線是波長為180400nm的電磁波，適量的

2、紫外線輻射具有殺菌作用并能促進維生素D的合成，有利于人體健康，但在烈日持續(xù)照射下，人體皮膚會失去抵御能力，易發(fā)生灼傷，出現(xiàn)紅斑或水皰，過量的紫外線照射還會誘發(fā)皮膚病，會導(dǎo)致皮膚癌、白內(nèi)障，抑制人體免疫系統(tǒng)。因此，為了保護人體免遭過量紫外線的輻射，研究開發(fā)抗紫外線輻射的產(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性能在天然纖維及化學(xué)纖維中較差1 ，對UV-A和UV-B波段的紫外線都有較高的透過率。所以，對棉織物和滌棉織物進行抗紫外線功能整理研究，對保護人類的健康具有重大意義。2 抗紫外線整理劑的種類及整理原理2.1抗紫外線整理劑的整

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

4、而防止紫外線透過織物。有機類紫外線屏蔽劑，又稱紫外線吸收劑，顧名思義這類物質(zhì)能吸收紫外線，并將其轉(zhuǎn)換為低能量的熱能或波長較短的電磁波，從而達到防紫外線輻射的目的。目前紡織品上應(yīng)用的有機類抗紫外線吸收劑主要有水楊酸酯類化合物、金屬離子螯合物、 二苯甲酮類化合物、苯并三唑類化合物、反應(yīng)型紫外線吸收劑等。3 抗紫外線整理劑的篩選和制備 抗紫外線整理劑有兩大類，即無機類和有機類整理劑，這兩類整理劑各有其特點，如將這兩類物質(zhì)混合后處理織物，使它們對紫外線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的透過率，獲得高質(zhì)量的抗紫外線輻射紡織品。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、）和有機類紫外線吸收劑混合復(fù)配得到整理劑UV-R。4 實驗材料與儀器4.1 實驗材料×30×68×68×50平紋細布，32×32×130×70斜紋,40×40×133×72緞紋，T/C細紡布規(guī)格：45×45×110×764.2 測試方法 織物抗紫外線性能測試：按AS-NZS4399標(biāo)準(zhǔn) 54.3 實驗方法：（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）抗紫外線整理實驗方法：實驗1#： 抗紫外線整理劑UV-R（15%） 20g/L 粘合劑 1015

6、g/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)待測指標(biāo).實驗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)待測指標(biāo).實驗3#：（進口紫外線吸收劑吸盡法） 進口紫外線吸收劑 1.0 g/L 雙氧水 8.0ml/L 工藝流程：配制工作液(與漂白同時加工,浴比1:30)95X60m

7、in 烘干實驗4#： （進口紫外線吸收劑與染色同浴吸盡法） 進口紫外線吸收劑 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。實驗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、  實驗結(jié)果5.1紫外線整理劑UV-R中納米與有機類紫外線吸收劑配比比例的選擇 按照表1中抗紫外線整理劑UV-R中納米與有機類紫外線吸收比例進行整理液的配置，采用實驗1# 的工藝，對純棉細布織物進行整理,紫

8、外線透過率測試結(jié)果如表1。 抗紫外線整理劑中隨著納米材料所占質(zhì)量百分含量增加，紫外線透過率逐漸降低，抗紫外線輻射性能漸增，當(dāng)納米材料所占質(zhì)量百分含量過大時，抗紫外線輻射性能有所下降。最終，選擇納米與有機類紫外線吸收劑比例為1:1。表1 復(fù)合防紫外線整理劑的最佳配方 納米有機物質(zhì)量百分比00307040605050604070301000  紫外線透過率（%）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透過率 用納米與有機類紫外線吸收劑1:1配置的抗紫外線整理劑UV-R，

9、按實驗1# 分別對純棉平紋織物、斜紋織物和緞紋織物進行整理，其紫外線透過率如表2所示。經(jīng)過整理后的織物紫外線透過率大大降低，未處理的織物紫外線透過率較高。表2 不同組織的織物處理前后紫外線透過率(%)織物組織透過率(%)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 對比實驗 分別按照實驗方案1#、2#、3#和4#對純棉平紋細布和T/C平紋細布進行整理，測得的紫外線透過率如表3。 由表3可知純棉和T/C在上述四個處方整理后都具有優(yōu)良的防紫外線的性能，遮斷率平均在95%98%之間，

10、新研制抗紫外線整理劑UV-R整理后的純棉和T/C織物防紫外線效果最佳。純棉細布在波長300和365nm紫外線測試下,由原來的22.7%和23.5%分別下降到1.0%和1.1%；T/C細布的紫外線透過率則由11.3%和12.0%分別下降到0.8%和1.3%。 表3 不同整理劑對織物的防紫外線效果的影響項目紫外線透過率（%）整理劑UV-R納米整理劑進口防紫外線整理劑漂白法進口防紫外線整染色法測試波長（nm）300365300365300365300365純棉細布原布22.723.522.723.522.723.522.723.5純棉細布整理后1.01.12.02.33.03.62.83.0T/C細

11、紡布原布11.312.011.312.011.312.011.312.0T/C細布整理后0.81.31.21.11.71.91.01.2單獨使用納米整理劑能達到很好的防紫外線整理效果，純棉織物的紫外線透過率可達2.3%，滌棉織物的紫外線透過率可達1.2%；復(fù)配有機紫外線吸收劑可提高防紫外線整理效果，并降低成本；進口的反應(yīng)型防紫外線整理劑的效果比復(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，通過納米材料對紫外線的屏蔽和反射以及有機紫外線吸收劑的吸收作用賦予紡織品優(yōu)良的防紫外線功能，可大大降低紫外線的透過率。6結(jié)論 用研制出了抗紫外線整理劑UV-R整理后的織物防具有優(yōu)異的抗紫線性能，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行。  參考文獻：1 唐增榮. 紡織品抗紫外