棉、山羊絨混紡針織物抗紫外線整理工藝探析

文/邱玉 劉德彬

1 引言

全球變暖和紫外線輻射的現(xiàn)象變得越來越嚴重，這成為人們關(guān)注的重點[1]。眾所周知，長期照射紫外線會給人體帶來以下危害：免疫功能下降；對遺傳因子的深度傷害；皮膚癌、白內(nèi)障發(fā)病幾率增加。調(diào)查結(jié)果顯示，臭氧層的厚度下降1%，紫外線輻射的強度就會增加約2%，同時人類患皮膚癌的概率就會增加0.5%～5%，因此我們就更加應(yīng)該重視紫外線輻射的問題[2]。在棉、山羊絨混紡織物上進行紫外線防護整理，這樣才能在最根本上減少紫外線對人體的傷害。

2 抗紫外線的影響因素及其原理

2.1 影響棉、山羊絨混紡織物紫外線透過率的因素

影響紡織品紫外線透過率的因素有很多，例如材料、顏色和添加劑等，以下是具體說明。

（1）紡織品的組織和結(jié)構(gòu)。一般來說，紡織物的密度越大其紫外線透過率也就越低。而且對于同一種紡織品來說，紡織品的厚度和質(zhì)量都取決于紡織品的覆蓋系數(shù)[3]?？椢锏母采w系數(shù)就是我們?nèi)庋鬯姷囊挛锞艹潭群涂障?，空隙越大的衣服抗紫外線的能力就越弱，例如毛衣和針織衫的抗紫外線能力就比較差；空隙越小的衣服抗紫外線能力就越好，孔隙率對纖維防紫外輻射性能影響就會變得十分明顯。

（2）織物纖維的種類。不同材料對紫外線的吸收能力不一樣。棉和粘膠織物紫外線的透過率比較高；漂白的棉織物具有較大的透過率；毛織物、蠶絲制品和滌綸有較強的吸收紫外線能力；尼龍制品特別容易通過紫外線的輻射。

（3）織物顏色。顏色越深對紫外線的防護能力也就越好。例如黑色紫外線就很難透過，白色的衣物紫外線就非常容易透過。

（4）后期處理。經(jīng)過特殊處理的衣物防紫外線能力會有比較明顯的提高。

2.2 抗紫外線整理原理

紫外線照射在衣物上時只有少部分被反射，剩下的大部分都會被衣物吸收[4]。因此只要提高衣物對紫外線的吸收率和反射率，就能在很大程度上提高衣物的抗紫外線能力。

（1）吸收整理：提高衣物對紫外線吸收能力的主要措施就是在加工衣物的過程中添加一定的紫外線吸收劑，而且紫外線吸收劑能改變紫外線的波長，這樣就能有效地減少紫外線對皮膚的輻射。

（2）屏蔽整理：反射紫外線的原理就是在衣物表面增加一些無機涂料，這就能有效地提高衣物對紫外線的反射能力，也就有效地降低了紫外線對皮膚的傷害，只是紫外線屏蔽劑不會改變紫外線的波長，也沒有光能轉(zhuǎn)化的作用。

3 抗紫外線整理劑的分類

提高衣物的抗紫外線能力主要有兩種方法，分別是吸收整理和屏蔽整理，因此抗紫外線整理劑也分為兩類，分別是紫外線吸收劑和紫外線屏蔽劑。

3.1 紫外線吸收劑

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。

（1）二苯甲酮類化合物

這類化合物的主要作用就是改變紫外線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，然后把光能轉(zhuǎn)化為熱能，以此來達到吸收紫外線的能力。再加上這類化合物含有多個羥基，對棉織物的附著能力加強，因此這類化合物經(jīng)常用來提高棉織物的抗紫外線能力。

（2）苯并三唑類化合物

這類化合物的主要特點就是水溶性較低，結(jié)構(gòu)與水溶性顏色相似，再加上具有一定升華牢度，經(jīng)常用來提高滌綸衣物的抗紫外線能力。

（3）反應(yīng)性紫外線吸收劑

該類吸收劑是由赫特集團開發(fā)研制，其結(jié)構(gòu)和纖維素的部分組成發(fā)生反應(yīng)，并且還能在一定程度上提高衣物的耐洗程度，并且不會破壞衣物的透氣性和手感。

（4）脂肪族多元醇類化合物

這類化合物是由一家日本公司研制的，其效果非常好，常用于棉織物上，而且這類化合物在經(jīng)過多次洗滌以后其抗紫外線能力都不會有大程度的下降。

3.2 紫外線屏蔽劑

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，進而防止紫外線透過織物。

4 抗紫外線整理工藝的實踐

4.1 HTUV100抗紫外線整理劑選擇

現(xiàn)在用于提高棉、山羊絨混紡織物抗紫外線能力的整理劑是由赫特集團開發(fā)研制的HTUV100，這類整理劑可以用于多種材料，而且提高織物抗紫外線能力效果明顯。以下是HTUV100的特點：

（1）高效紫外線吸收劑，具有優(yōu)異耐久的紫外線吸收性能，及紫外線遮斷屏蔽效果，對180nm～400nm波段的紫外線有良好的吸收轉(zhuǎn)化、反射和散射作用；

（2）用量小，作用高效持久，確保在適當結(jié)構(gòu)紡織品上有高的UPF值；

（3）與纖維的親和性高，熱穩(wěn)定性好，適用于各種工藝，能最大程度地屏蔽紫外線；

（4）反應(yīng)型產(chǎn)品，可與纖維持久鏈接，極高的耐水洗和光穩(wěn)定性，經(jīng)重復(fù)洗熨及強烈紫外線照射后效果均不下降；

（5）產(chǎn)品通用性好，適用于高溫吸盡法、浸軋法和涂層工藝。

4.1.1 抗紫外線整理工藝篩選

（1）工藝配方：一般來說，這類試劑都不會單獨使用，都會按一定濃度比例配制并搭配其他試劑，使用較多的試劑就是交聯(lián)劑。

（2）工藝流程：先將衣物放到溶液中進行防紫外線試劑的添加，然后烘干，最好進行高溫拉幅，這就能保證衣物的抗紫外線能力提高。

4.1.2 經(jīng)驗結(jié)果及討論

（1）防紫外線性能檢測：我們在檢測時都是采用國家標準進行衡量，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，添加了該類抗紫外線整理劑的衣物，該衣物的抗紫外線能力明顯提高，并且能夠起到長時間的效果，也不會改變衣物本身的使用效果。

（2）甲醛含量的檢測：檢測發(fā)現(xiàn)，增加了紫外線整理劑的衣服不會存在甲醛含量過高的現(xiàn)象。并且對皮膚也不會有傷害。

4.2 納米抗紫外線整理劑

納米抗紫外線整理劑的主要材料就是耐光穩(wěn)定劑，其支持的技術(shù)是高分子包裹技術(shù)，其組成成分是納米級別的整理劑顆粒。通過焙固法將光穩(wěn)定劑以納米微粒形式進入纖維內(nèi)部并固著在纖維上，使織物具有優(yōu)良的抗紫外線性能。其主要特點如下：本品為非離子型產(chǎn)品，對織物的色光、親水性、手感等無不良影響，不會發(fā)生泛黃、疏水、手感變硬等問題。納米抗紫外線整理劑應(yīng)用特征主要有：

（1）該類抗紫外線整理劑主要用來增添衣物的抗日曬程度，而且能保證衣物在長期的暴曬下不會褪色；

（2）一般來說沒有經(jīng)過特殊處理的衣物紫外線透過率非常強，但在使用了納米抗紫外線整理劑以后衣物對于紫外線的透過率明顯降低，并且將紫外線的透過率維持在5%左右；

（3）在使用抗紫外線整理劑時需要和其他整理劑混合使用，無論是納米抗紫外線整理劑，還是ATUV100整理劑，目的是為了獲得多項效能，同時也能做到節(jié)約資源，給企業(yè)帶來較多的經(jīng)濟收益；

（4）由于本品的組成成分是納米級顆粒，能夠很頑強地附著在纖維表面，這也是使用這類整理劑衣物的抗紫外線能力能夠長久保持的主要原因。

4.3 科萊恩抗紫外線整理劑

纖維反應(yīng)性紫外線吸收劑，用于纖維素纖維和錦綸纖維織物。作為紫外線吸收劑，與含羥基的纖維素纖維和含氨基的錦綸纖維反應(yīng)，產(chǎn)生紫外線的吸收效果，日曬和水洗牢度優(yōu)良。適用于浸染和軌染法處理。

科萊恩抗紫外線劑特性。外觀：白色黏稠液體；化學(xué)特性：雜環(huán)化合物；離子性：陰離子；pH：約6；密度：約1.25；貯藏穩(wěn)定性：20℃～25℃條件下至少可保存6個月（超過此溫度范圍的貯存環(huán)境會降低產(chǎn)品的效能）。

科萊恩抗紫外線劑應(yīng)用范圍?？迫R恩抗紫外線劑雷奧山C可以用在各種纖維素纖維和錦綸纖維織物（紗、機織物、針織物）。與染色同浴時，該產(chǎn)品可能影響纖維的染色性質(zhì)。特別是當與高濃度的陰離子染料染色同浴時，（活性、直接和酸性）對色率可能產(chǎn)生影響。事實上對于染色紡織品（從中色到深色），建議在染色之后用科萊恩抗紫外線劑雷奧山C液。該產(chǎn)品在吸收UV-B范圍的紫外線，對熒光增白劑影響很小或無影響，它不會改變織物的顏色。

參考文獻：

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