淺談棉織物的防紫外線整理

淺談棉織物的防紫外線整理

摘要：隨著生活水平的提高，人們對服裝材料的要求也越來越高。棉織物如何能抵抗紫外線的照 射，就成了研究的課題。本文主要介紹了棉織物的防紫外線的整理幾種方法。

關鍵詞；紫外線}棉織物；

整理 長期過量的紫外線引起光化學反應，可使人體 機能發(fā)生一系列變化，尤其是對人體的皮膚、眼睛以 及免疫系統(tǒng)等造成危害。

如何在日常穿著當中抵抗 紫外線的照射，就成了服裝材料研究的一個方向。

1紫外線的概念 紫外線按其波長可分為UVA(波長320— 400nm)，UVB(波長290—320nm)，UVC(波長180 —290nm)。UVC具有很高的能量，但其幾乎全部被 臭氧層吸收，不能到達地面；波長相對較短單能量較 高的UVB能射透皮膚幾毫米，使皮膚產(chǎn)生黑色素， 出現(xiàn)曬黑和曬斑，并使皮膚有患黑色素瘤的危險；波 長較長能量較小的UVA幾乎全部到達地面，穿透 皮膚，加速皮膚的老化，使皮膚出現(xiàn)皺紋失去彈性。 因而，UVA和UVB是紫外線防護的主要目標。

2紫外線與織物的關系 紫外線照射到織物上，一部分被吸收，一部分被 反射，一部分透過，因此吸收率和反射率越高，透過 率就越低，防護性能就越好。 織物的紫外線透過率受纖維自身結構的影響。

構成織物的纖維種類不同，紫外線透過率不同，棉織 物的紫外線防護能力相對較差，是紫外線易透過 的面料，毛和滌綸的紫外線透過率較低，這是因為聚 酯結構中的苯環(huán)和羊毛蛋白質(zhì)結構中的芳香族氨基 酸對小于300nm的光具有很強的吸收性。

3棉織物的紫外線整理方法 防紫外線整理的方法通常有兩種，·類是選擇 對紫外線有較強反射作用而達到屏蔽效果的無機涂 料，如氧化鋅，二氧化鈦；另一類是紫外線吸收劑，其 對紫外波段的光線吸收后將高能量紫外線轉化成熱 能過無害的低能量輻射，如水楊酸、二苯甲酮類等。

3．1 用二氧化鐵作屏蔽劑【1] a、試劑：溶膠一凝膠法制備的二氧化鈦整理劑 收稿日期：2008一08一19 b、織物：純棉織物 C、整理劑的性能：自制納米二氧化鈦抗紫外線 整理劑的抗紫外線效果很好，特別能屏蔽對人體傷 害大的所有UVB區(qū)域紫外線。在可見光區(qū)內(nèi)，整 理劑對光的透過率很大，其透明度很好，適用于印染 加工。 d、工藝流程：織物二浸二軋整理液(軋液率70％ 一80％)——無機鹽溶液處理——烘干(80℃* 3min)——水洗——烘干(80℃*3min)——培烘 e、實驗結果：通過對處理前后織物的抗紫外線 性能、白度、斷裂能力、折皺回復角各項性能的對比，

得出以下結論：①自制納米二氧化鈦抗紫外線整理 劑對uVA、UVB波段的紫外線都有很好的屏蔽作 用，整理后棉織物的抗紫外線性能的到顯著提高f② 因為無機鹽濃度，焙烘時間對織物白度影響不大，但 隨焙烘溫度的提高，織物的白度會下降較大，因此自 制納米二氧化鈦抗紫外線整理劑的佳整理工藝 為：織物二浸--$L整理液(軋液率70％一80％)—— 0．59／L無機鹽溶液處理——烘干(80℃* 3min)二水洗——烘干(100℃*2min)——培烘， 整理后織物的折皺恢復較有所減小。

3．2棉織物的納米氧化鋅抗紫外線整理叫 a、試劑：納米ZnO，低聚炳烯酸鈉，水溶性鈦酸 酯偶聯(lián)劑，NaOH b、織物：1209／m2漂白純棉卡其 Cs工藝流程及整理結果：(以下原料用量均為實 驗用量) ①取0．59水溶性鈦酸酯偶聯(lián)劑加水至50mL， 攪拌后加入0．759納米氧化鋅，超聲震蕩；添加1- 259低聚炳烯酸鈉并用NaOH調(diào)整溶液的PH值至9 ～10，再次進行超聲震蕩。此時，在加入低聚炳烯酸 鈉和偶聯(lián)荊的納米氧化鋅分散荊體系中，納米氧化 萬方數(shù)據(jù)  嚴磊等 淺談棉織物的防紫外線整理 23 鋅的分散比較均勻，無明顯的“團簇”現(xiàn)象。納米氧化 鋅基本上都保持在納米尺度范圍內(nèi)。

②織物經(jīng)二浸二軋整理(浸液溫度20"C，軋液率 80％)，120-．,150"C焙烘30～150s，用清水漂洗后室 溫晾干，在八籃恒溫烘箱中于105"C烘干至恒重。 整理液濃度1．09／L，浴比1。30，浸漬時間 150min，焙烘溫度150℃，焙烘90s以后，織物的增重 率大。隨著增重率的增加，織物的紫外線透過率隨 之減少，織物增重率為4．64％時，在280,-一320nm處 紫外線平均透過率<3％。因此，在保證納米整理液 均勻分散的前提下，織物的增重率越大，則織物抗紫 外線效果越好。 織物經(jīng)整理后，吸濕性和強力略有下降，由于納 米氧化鋅本身的白度很高，織物整理后的白度增加。

3．3 將棉纖維整理成為無機粒子／棉纖維復合材 料[3] a、試劑：濃硫酸(質(zhì)量分數(shù)98％)，氯化鋇，硫酸 二氫氨，硼酸 b、織物：棉布 c、原理：棉纖維為多孔組織，其內(nèi)部微孔(孔穴) 的孔徑只有幾到十幾納米，可作為納米粒子生成的 “微反應器”。

當將Ba2+離子滲透到棉纖維內(nèi)部，再與 PO。3-離子接觸，在棉纖維的微孔中生成磷酸鋇和 磷酸氫鋇結晶沉淀，從而將磷酸鋇和磷酸氫鋇粒子 組裝到棉纖維的內(nèi)部結構中，形成無機離子／棉纖維 復合材料。 d、工藝流程：棉布退漿——試劑處理(先放入 60"C的硫化鋇溶液中浸4h，再在磷酸氫氨溶液中浸 4h)——浸軋——熱風烘干(100。C)——培烘 (150℃，3—4min)——皂洗——水洗——烘干 (105℃)——成品。 e、處理后的效果：①處理后的棉織物12次洗滌 后的防護指數(shù)UPF值達到了17．7，此整理劑可通過 簡單的浸軋、烘干工藝賦予棉織物優(yōu)異、耐久的防紫 外線性能。

②棉織物的防紫外線性能強。

3．4反應性防紫外線整理劑UVDHA(以下藥品及 織物均為實驗用量)[4】 a、織物：純棉半制品(30*30，68*68) b、試劑：防紫外線整理劑UVDH(三氯聚嗪芳 氨類)、改進劑A(三嗪氨基二苯乙稀類) C、工藝原理：反應性防紫外線整理劑UVDH是 三氯聚嗪芳氨類紫外線吸收劑，水溶性基團磺酸基， 紫外線吸收基，紫外線吸收基是芳香類結構，與親核 試劑如纖維素的羥基陰離子、水等化合物發(fā)生親和 取代反應：R 1 ^B—L礦rx“ N T■囊橫城爿。X曩雜瑋¨々膏喜誓霸 UVDH對紫外線UVB有強烈吸收且能與棉纖 維形成共價交聯(lián)，耐洗性好，但對UVA的吸收效果 差，因此在UVDH中加入能對UVA發(fā)生較強吸收 的改進劑A，并復制成UVDHA，使其在有效吸收 UVB的同時，對UVA也有較好的吸收，提高整體 的紫外線防護效果?？蛇x用具有三嗪氨基二苯乙烯 類結構的改進劑，其與UVDH復配后對純棉織物的 防紫外線整理效果較好。

d、工藝流程：先進行染色，將UVDH與改進劑 A按質(zhì)量比6：1混合，經(jīng)高速剪切乳化后復配成適 合出純棉織物UVDHA3．5％(owl)在浴比1：20， 60℃的條件下，5min后加入硫酸鈉609／L加速整理 劑的吸收，15min后加入碳酸鈉159／L，升溫(升溫速 度2℃／min)至85℃使整理劑固著在纖維上，30min， 清洗。 e、整理結果：①整理后，防紫外線性能比UVDH 有了明顯提高，整理效率提高了16．35％，UPF值可 達到26．54，按AS／N ZS 4399評估UPF等級為良； ②織物經(jīng)UVDHA整理，棉纖維上的一OH與UVD． HA上的活性基團在堿性條件下發(fā)生了親核取代， 產(chǎn)生了非常穩(wěn)定的共價鍵結合，因此織物的耐洗性 好；因此，UVDHA比較適用于白色、黃色和藍色棉 織物的防紫外線整理。

4結束語 隨著人們生活水平的逐步提高，人們的自我保 護意識的不斷增強和勞動保護工作的進一步深入， 防紫外線紡織品越來越受人們的關注。而棉織物作 為一種純天然的紡織品，將越來越受到人們的喜歡。 運用新的方法技術，提高棉織物的抗紫外線性能，必 將具有廣泛的發(fā)展前景和很好的市場潛力。

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