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(lái)越嚴(yán)重，這成為人們關(guān)注的重點(diǎn)[1]。眾所周知，長(zhǎng)期照射紫外線會(huì)給人體帶來(lái)以下危害：免疫功能下降；對(duì)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(qiáng)度就會(huì)增加約2%，同時(shí)人類患皮膚癌的概率就會(huì)增加0.5%～5%，因此我們就更加應(yīng)該重視紫外線輻射的問(wèn)題[2]。在棉、山羊絨混紡織物上進(jìn)行紫外線防護(hù)整理，這樣才能在最根本上減少紫外線對(duì)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(guò)率的因素

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

（1）紡織品的組織和結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，紡織物的密度越大其紫外線透過(guò)率也就越低。而且對(duì)于同一種紡織品來(lái)說(shuō)，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?jiàn)的衣物精密程度和空隙，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(duì)纖維防紫外輻射性能影響就會(huì)變得十分明顯。

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

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

（4）后期處理。經(jīng)過(guò)特殊處理的衣物防紫外線能力會(huì)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(shí)只有少部分被反射，剩下的大部分都會(huì)被衣物吸收[4]。因此只要提高衣物對(duì)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(duì)紫外線吸收能力的主要措施就是在加工衣物的過(guò)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(zhǎng)，這樣就能有效地減少紫外線對(duì)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(wú)機(jī)涂料，這就能有效地提高衣物對(duì)紫外線的反射能力，也就有效地降低了紫外線對(duì)皮膚的傷害，只是紫外線屏蔽劑不會(huì)改變紫外線的波長(zhǎng)，也沒(méi)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(jī)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(zhǎng)較短的電磁波，從而達(dá)到防紫外線輻射的目的。目前紡織品上應(yīng)用的有機(jī)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(lái)達(dá)到吸收紫外線的能力。再加上這類化合物含有多個(gè)羥基，對(duì)棉織物的附著能力加強(qiáng)，因此這類化合物經(jīng)常用來(lái)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(diǎn)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(lái)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(tuán)開(kāi)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(huì)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(guò)多次洗滌以后其抗紫外線能力都不會(huì)有大程度的下降。

3.2 紫外線屏蔽劑

無(wú)機(jī)類紫外線屏蔽劑，又被稱作紫外線反射劑，主要通過(guò)對(duì)入射紫外線反射或折射，而達(dá)到防紫外線的目的。它們沒(méi)有光能的轉(zhuǎn)化作用，只是利用陶瓷粉或金屬氧化物等細(xì)粉或超細(xì)粉與纖維或織物結(jié)合，增加織物表面對(duì)紫外線的反射和散射作用，進(jìn)而防止紫外線透過(guò)織物。

4 抗紫外線整理工藝的實(shí)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(tuán)開(kāi)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(diǎn)：

（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(duì)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(dāng)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(qiáng)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(lái)說(shuō)，這類試劑都不會(huì)單獨(dú)使用，都會(huì)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(jìn)行防紫外線試劑的添加，然后烘干，最好進(jìn)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(yàn)結(jié)果及討論

（1）防紫外線性能檢測(cè)：我們?cè)跈z測(cè)時(shí)都是采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行衡量，經(jīng)檢測(cè)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(zhǎng)時(shí)間的效果，也不會(huì)改變衣物本身的使用效果。

（2）甲醛含量的檢測(cè)：檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，增加了紫外線整理劑的衣服不會(huì)存在甲醛含量過(guò)高的現(xiàn)象。并且對(duì)皮膚也不會(huì)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(jí)別的整理劑顆粒。通過(guò)焙固法將光穩(wěn)定劑以納米微粒形式進(jìn)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(diǎn)如下：本品為非離子型產(chǎn)品，對(duì)織物的色光、親水性、手感等無(wú)不良影響，不會(huì)發(fā)生泛黃、疏水、手感變硬等問(wèn)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(lái)增添衣物的抗日曬程度，而且能保證衣物在長(zhǎng)期的暴曬下不會(huì)褪色；

（2）一般來(lái)說(shuō)沒(méi)有經(jīng)過(guò)特殊處理的衣物紫外線透過(guò)率非常強(qiáng)，但在使用了納米抗紫外線整理劑以后衣物對(duì)于紫外線的透過(guò)率明顯降低，并且將紫外線的透過(guò)率維持在5%左右；

（3）在使用抗紫外線整理劑時(shí)需要和其他整理劑混合使用，無(wú)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(xiàng)效能，同時(shí)也能做到節(jié)約資源，給企業(yè)帶來(lái)較多的經(jīng)濟(jì)收益；

（4）由于本品的組成成分是納米級(jí)顆粒，能夠很頑強(qiáng)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(zhǎng)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(gè)月（超過(guò)此溫度范圍的貯存環(huán)境會(huì)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(jī)織物、針織物）。與染色同浴時(shí)，該產(chǎn)品可能影響纖維的染色性質(zhì)。特別是當(dāng)與高濃度的陰離子染料染色同浴時(shí)，（活性、直接和酸性）對(duì)色率可能產(chǎn)生影響。事實(shí)上對(duì)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(duì)熒光增白劑影響很小或無(wú)影響，它不會(huì)改變織物的顏色。

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