抗紫外線紡織品及其發(fā)展現(xiàn)狀

陳麗麗 吳定英

南通市纖維檢驗(yàn)所 江蘇南通 226000

過度紫外線輻射會使服用紡織品發(fā)生老化現(xiàn)象，導(dǎo)致其強(qiáng)力下降，耐磨性變差，縮短其服用壽命，而且會引發(fā)一系列的皮膚病，還會影響人體免疫系統(tǒng)及視覺系統(tǒng)等，威脅人類健康。本文就近年來國內(nèi)外改善服裝用紡織品抗紫外線性能的方法進(jìn)行了綜述，并對未來研究發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，以期企業(yè)在踐行低碳、綠色、環(huán)保的基礎(chǔ)上生產(chǎn)滿足消費(fèi)者多元需求的高性能抗紫外線紡織品。

1 防紫外線纖維概述

在成纖維聚合的狀態(tài)中，添加一定量的屏蔽紫外線的物質(zhì)，選取成纖高聚物質(zhì)，或選取合適的吸收紫外線調(diào)劑，融入當(dāng)中，大量的防紫外線共聚物由此形成，這就是防紫外線纖維的具體生產(chǎn)流程。在防紫外線纖維的研制中，比較常用的是具有光屏蔽作用的紫外線防護(hù)劑，它能吸收和反射紫外線，限制阻止輻射的穿透，紫外線吸收劑是一種光穩(wěn)定劑，能吸收陽光及熒光光源中的紫外線部分，將二者結(jié)合起來進(jìn)行共混紡織，能大大提高纖維的功能，耐洗性和柔軟性能也得到相應(yīng)的提高。不同的纖維織物由于化學(xué)組成的差別對紫外線通透率的反應(yīng)有所不同。例如，在對一些沒有經(jīng)過染色加工的棉麻、羊毛、蠶絲等進(jìn)行檢測時可以發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)，究其原因，羊毛屬于動物類產(chǎn)品，其中的蛋白質(zhì)分子含有芳香族氨基酸，有較強(qiáng)的防紫外線能力。而棉麻織物中不含有這種活性分子。棉麻織物中具備其特有的果膠質(zhì)斜偏孔結(jié)構(gòu)，具有更好的吸濕透氣性，穿著更加舒適，但是防紫外線能力不理想[1]。

2 抗紫外線紡織品及其發(fā)展現(xiàn)狀

防紫外紡織品是20世紀(jì)90年代新興起的功能性產(chǎn)品。目前，日本防紫外線紡織品研究最有成效，較短時間里，他們開發(fā)了多種防紫外線紡織品。通過控制這些紡織品的生產(chǎn)加工過程，來提高織物的防紫外線性能，實(shí)現(xiàn)防止紫外線過量輻射的目的，采取的手段為添加紫外線吸收劑或屏蔽劑。國外織物抗紫外線整理技術(shù)不斷發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入商品開發(fā)階段。各國都加強(qiáng)對UV吸收劑的研究，使紫外線A和B的屏蔽效果達(dá)到90%以上。大量氟利昂的排放使地球上空的臭氧層出現(xiàn)空洞，減弱了大氣對地球表面紫外線的屏蔽，人們開始意識到對紫外線的防護(hù)至關(guān)重要[2]。

3 抗紫外線紡織品的發(fā)展

3.1 防紫外線纖維法

防紫外線纖維法是在纖維中添加紫外線吸收劑或屏蔽劑或兩者均添加，得到防紫外線纖維，進(jìn)而將其制成防紫外線織物。主要是利用化纖改性技術(shù)，采用共混、共聚和復(fù)合紡絲法，用防紫外線整理劑實(shí)現(xiàn)纖維改性，制備防紫外線纖維。①共混法，在紡絲過程中，將防紫外線整理劑加到聚合物中，進(jìn)行混合紡絲。制得的防紫外線紡織品相比后整理法制成的紡織品，其防紫外線功能持久，耐洗性好，手感柔軟，易于染色。②共聚法，將防紫外線物質(zhì)和成纖高聚物單體一起共聚，制成防紫外線共聚物，然后紡成防紫外線纖維。③復(fù)合紡絲法，利用復(fù)合紡絲技術(shù)，將整理劑加到纖維皮層，不僅節(jié)約原料，還有利于保持纖維原有優(yōu)質(zhì)性能。

3.2 防紫外線織物

防紫外線織物的加工主要是利用多種方法對纖維、紗線或織物進(jìn)行整理，包括：無機(jī)紫外線屏蔽劑整理；有機(jī)紫外線吸收劑整理；有機(jī)和無機(jī)紫外線整理劑共同整理，并使之牢固結(jié)合。防紫外線的加工方法有很多，下面介紹幾種常用的方法：①后整理法：將防紫外線整理劑和紡織品結(jié)合的方法，后整理方法最為簡單常用，應(yīng)用廣泛，常用于天然纖維、合成纖維及其混紡織物。后整理法具體包括：高溫高壓吸盡法、常壓吸盡法、浸軋或軋堆法。②涂層法：一般是在涂層劑中加入適量的紫外線屏蔽劑，用涂布設(shè)備在織物表面進(jìn)行精密細(xì)涂層，然后經(jīng)烘干及必要的熱處理，在織物表面形成一層薄膜。這類方法雖使耐洗牢度及手感受到影響，但對纖維種類的適用性廣，處理成本低，對應(yīng)用的技術(shù)和設(shè)備要求并不高。涂層法適用的紫外線屏蔽劑，大多是一些高折射的無機(jī)化合物[3]。

3.3 浸軋方法

從水溶性來說，有些紫外線屏蔽劑無法溶于水，考量其親和力也不會青睞天然纖維。這時吸盡法就不能用了，要采用紫外線屏蔽劑粘合在紡織品上，實(shí)現(xiàn)和粘和劑同浴。結(jié)果會形成浸軋液，即粘和劑、紫外線屏蔽劑和柔軟劑組合一起。

4 抗紫外線紡織品發(fā)展前景

近幾年國內(nèi)的空氣質(zhì)量正在不斷地惡化，臭氧層空洞事件發(fā)生后，人類已在竭盡全力彌補(bǔ)，但因紫外線輻射而患上皮膚病甚至致命的人越來越多，因此防紫外線織物的開發(fā)極為重要，無論是服用領(lǐng)域還是裝飾、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都需要在紫外線的防護(hù)上把好關(guān)。越來越多的各種款式的防曬衣在市面上大量銷售，雖然具備了較高的防紫外線效果，但其透氣性并未得到很好的解決。目前，市面上有各種各樣的防紫外線織物，大到服用、裝飾用布，小到遮陽傘面、口罩、汽車裝飾配件等，其防紫外線效果優(yōu)良。這種紡織品還具有一定的局限性，即防紫外線添加劑引入纖維后易揮發(fā)，很難長久保持防曬降溫的功能。因此，防紫外線服用織物的各項(xiàng)優(yōu)良性能將被繼續(xù)探究優(yōu)化。

5 結(jié)語

紡織化學(xué)品長時間暴露在紫外線下中可能發(fā)生光化學(xué)降解對人身體產(chǎn)生毒副作用，對紡織品進(jìn)行抗紫外線整理易引起環(huán)境污染，織物舒適透氣性下降，此外整理后織物的安全性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。開發(fā)具有涼爽感且抗紫外線性能良好的纖維、纖維混紡或改變織物結(jié)構(gòu)參數(shù)是最理想的解決方法。此外天然染料具有保健且可生物降解、無毒、可再生的優(yōu)良特點(diǎn)，成為新型抗紫外線紡織品染料開發(fā)的重點(diǎn)。但是如何實(shí)現(xiàn)天然染料的廉價化，提高其著色性、耐洗滌性和日曬性能的同時擴(kuò)大其適用范圍需要進(jìn)一步研究。