紡織品紫外線性能的影響因素分析

    紡織品紫外線性能的影響因素分析，幾年來，由于臭氧層的破壞，到達(dá)地面的輻射日漸增多，過量的紫外線會(huì)對(duì)人的眼睛、皮膚和免疫系統(tǒng)造成一定的傷害，因此紡織品的防紫外線性日益受到重視。市場(chǎng)上有越來越多的防紫外產(chǎn)品，其性能的優(yōu)劣，直接影響到消費(fèi)者的利益。
 

    人體適當(dāng)?shù)亟邮茏贤饩€照射會(huì)因其滅菌消毒和促進(jìn)體內(nèi)合成維生素7而使人類獲益,但過度的照射也會(huì)對(duì)眼睛造成傷害促使白內(nèi)障的生成,會(huì)加速人體皮膚老化甚至產(chǎn)生癌變氏’,醫(yī)學(xué)研究表明叭紫外線能使皮膚細(xì)胞中的7&人受損引起曬斑,產(chǎn)生色素沉著,如表皮細(xì)胞7&1損傷過多,超過其修復(fù)能力會(huì)使皮膚致癌8年代以來,世界各地的皮膚癌發(fā)病率逐年遞增紫外線可分為近紫外線、遠(yuǎn)紫外線和超紫外線,9,對(duì)人體產(chǎn)生傷害的主要是:表不同波長(zhǎng)的縈外線對(duì)皮膚的影響名稱符號(hào)波長(zhǎng)范圍厄口對(duì)皮膚的影響近紫外線:

    隨著人們自我保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng),如何保護(hù)人體免受紫外線傷害已提到了議事日程上,對(duì)紡織品進(jìn)行防紫外線整理已成為當(dāng)務(wù)之急太陽光照射到紡織品上,部分被反射,部分被吸收,部分則透過織物輻射到人體表皮織物對(duì)光的反射和吸收越強(qiáng),紫外光透過率越低,對(duì)人體的防護(hù)功能就越強(qiáng),影響織物對(duì)光的反射和吸收的因素有以下幾個(gè)方面)纖維種類及形態(tài)結(jié)構(gòu)為棉、滌綸和滌棉混紡三類織物的紫外線透過率曲線川由圖可見,滌綸織物的防紫外線能力比滌棉和滌綸織物的策外線透過率曲線棉織物強(qiáng)這是由于滌綸纖維分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu),它對(duì)!&(以下紫外光有強(qiáng)烈吸收)因此,紫外線透過率就低)同理,羊毛、絲綢等蛋白質(zhì)纖維的分子結(jié)構(gòu)中含有芳香族氨基酸,導(dǎo)致它們對(duì)!(以下紫外線有很好的吸收錦綸、棉等纖維分子中不含芳環(huán)結(jié)構(gòu)防紫外線能力就差相比較而言,棉織物是紫外線最容易透過的面料,而棉織物又是經(jīng)常被選用的夏季面料,所以需要對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆雷贤庹砝w維的橫截面形狀也會(huì)影響對(duì)光的反射性能如滌綸纖維為圓形截面,羊毛纖維盡管表面有鱗片層,但截面還是呈圓形,

    因此對(duì)光的反射強(qiáng),有助于降低紫外光的透過率由,.日光防護(hù)指數(shù)/值測(cè)定012可知3滌綸和羊毛具有較高的防紫外線性能此外,纖維直徑減小也有利于反射增強(qiáng),所以超細(xì)纖維織物具有較好的抗紫外性能#織物組織結(jié)構(gòu)及厚度織物組織結(jié)構(gòu)決定了織物的孔隙率,織物越厚、越緊密,空隙率越低,光的反射越多,防紫外輻射效果越好)反之,織物孔隙過大,則紫外線易透過,防紫外效果差從圖妙可以看出,由于滌綸緞紋織物緊密,孔隙率低于滌綸喬其紗,其防紫外輻射效果較好滌綸喬其紗滌綸緞紋織物穿著單件白色病員服.質(zhì)量密度一種織物染深色時(shí),紫外線透過率較低,是由于染料結(jié)構(gòu)中的共扼體系除有選擇地吸收可見光外,有的染料吸收帶還伸展到紫外光區(qū)域,因此起著紫外線吸收劑的作用顏色越深,說明織物中染料含量越高,對(duì)紫外線的吸收越強(qiáng)一般認(rèn)為,薄的、淺色織物熱反射強(qiáng),透氣性好,穿著涼爽由上面所述可知3此類織物防紫外輻射效果差而夏季日光照射時(shí)間長(zhǎng),紫外線強(qiáng)度高,最需要防護(hù)因此僅僅通過合理選擇纖維、織物組織結(jié)構(gòu)和染料是不夠的,還需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)目棺贤庹硪蕴岣呒徔椘返姆眯阅鼙本┓b學(xué)院學(xué)報(bào)自然科學(xué)版!

    年紫外線屏蔽劑整理抗紫外整理的關(guān)鍵是紫外線屏蔽劑紫外線屏蔽劑按作用方式可分為兩種)一種能反射紫外線的稱紫外線反射劑一種對(duì)紫外線有強(qiáng)烈吸收,并能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換從而減少透過量稱紫外線吸收劑紫外線反射劑及應(yīng)用紫外線反射劑可直接添加到高分子聚合物中,也可用涂層法附著在織物表面,從而起到抗紫外性能紫外線反射劑包括添加到高分子聚合物中,制成抗紫外滌綸纖維由于其粒徑比紫外光波長(zhǎng)短,小尺寸效應(yīng)顯著,光吸收增強(qiáng)同時(shí)小尺寸又使比表面積增大,表面能提高,在與高分子材料共混時(shí),很容易和后者相結(jié)合,也符合紡絲設(shè)備對(duì)共混材料粒度的要求具有抗菌防霉防臭功能,應(yīng)用前景更廣這些微粒用于涂層法,可在保持抗紫外性能同時(shí)使涂層膜變薄,有利于改善織物的手感1#紫外線吸收劑及應(yīng)用紫外線吸收劑一般為有機(jī)化合物,主要是二苯甲酮類和苯并三哇類,分子結(jié)構(gòu)上大多有連接于芳香族衍生物上的吸收波長(zhǎng)小于

    例如鄰輕基二苯甲酮吸收紫外線后,能象二苯甲酮一樣放出熒光和磷光,回復(fù)到基態(tài)能級(jí),同時(shí)還伴隨著發(fā)生氫鍵的光致互變異構(gòu),這種結(jié)構(gòu)能夠接受光能并使光能轉(zhuǎn)變成熱能而不致使鍵斷裂,從而將吸收的能量消耗掉如下式所示3。紫外線吸收劑可以用高溫高壓吸盡法、浸軋法和涂層法處理到織物上對(duì)滌綸、錦綸等合成纖維織物,可以在高溫高壓染色時(shí),加人紫外線吸收劑同浴進(jìn)行加工,紫外線吸收劑分子可溶人纖維內(nèi)部,此方法不影響織物手感許多紫外線吸收劑不溶于水,對(duì)棉、麻等天然纖維缺乏親和力,因此需要借助樹脂或勃合劑固著在織物.纖維/表面,工藝過程為3浸軋一烘干、熱處理涂層法是在涂層劑中加人適量的紫外線吸收劑,籍涂布器.如刮刀/在織物表面進(jìn)行精細(xì)涂層,然后經(jīng)烘干和熱處理,在織物表面形成一層薄膜,即可達(dá)到理想的防紫外效果。

    各種纖維及其混紡織物,加工效果的耐久性良好防紫外整理織物不僅用于服裝面料,更多的用于太陽傘,裝飾織物等對(duì)于不同的織物及用途,應(yīng)選用相應(yīng)的紫外線屏蔽劑和加工方法,使織物既有防紫外性能,同時(shí)又保持良好的手感、彈性、透氣、透濕性等服用性能或外觀效果綜上所述,影響織物防紫外性能的因素有四個(gè),前三個(gè)只能部分地影響織物的防紫外性能,但他們無需另外添加助劑,不增加成本紫外線屏蔽劑整理則能顯著提高織物防紫外性能,但需要采用相應(yīng)的整理手段附加上紫外線屏蔽劑,增加了加工工序和加工成本因此,在生產(chǎn)防紫外織物時(shí),首先考慮選用防紫外線性能強(qiáng)的纖維和織物組織結(jié)構(gòu),然后考慮選用合適的染料,如還未達(dá)到防紫外要求,再進(jìn)行紫外線屏蔽劑整理也可以選用防紫外線纖維、適當(dāng)?shù)目椢锝M織結(jié)構(gòu)和染料,再附以紫外線屏蔽劑整理,則效果更理想相信隨著防紫外線整理技術(shù)的不斷成熟,會(huì)有更多更好的防紫外整理產(chǎn)品,滿足廣大消費(fèi)者需求。

    紡織品紫外線性能的影響因素分析
    (1)纖維種類
    天然纖維中羊毛的UPF值,棉纖維值,蠶絲纖維介于其中這主要和纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān),羊毛，蠶絲等蛋白質(zhì)纖維分子中含芳香族氨基酸,小于300nm的光有很大的吸收性，麻類纖維具有溝狀空腔且管壁多空隙,對(duì)聲波和光波有很好的消除功能,因而也具有較好的抗紫外線功能。漂白棉紗和粘膠織物相對(duì)地易于被紫外線透過,而未漂白的棉紗織物則有稍高的抗紫外防護(hù)系數(shù),因?yàn)槠渲械奶烊簧睾湍举|(zhì)素充當(dāng)了天然的紫外線吸收劑。

    (2)織物的組織規(guī)格
    織物有眾多的物理參數(shù),如紡紗方式,紗線的粗細(xì),織物的組織結(jié)構(gòu)，經(jīng)緯向密度，厚度，緊密度和覆蓋度等,它們對(duì)紫外光透射率都有一定的影響。織物密度增加,紫外光透射率減小;較厚重的織物,紫外光透射率較小;織物的覆蓋度增加,紫外光透射率減小。一般短纖維織物優(yōu)于長(zhǎng)絲織物;加工絲產(chǎn)品優(yōu)于原絲產(chǎn)品;細(xì)纖維織物比粗纖維織物好;扁平異形化纖織物優(yōu)于圓形截面化纖織物;機(jī)織物優(yōu)于針織物，化學(xué)纖維的消光處理也影響其紫外線透過率。

    (3)處理過程
    一些纖維類型,如棉的漂白會(huì)使SPF降低,因?yàn)樘烊幻拗械念伭?，木質(zhì)素可以吸收紫外線,漂白過程減少了棉中天然的紫外線吸收劑,因此,UPF明顯降低，而在精練過程中,棉發(fā)生松弛與收縮,兩種過程綜合的結(jié)果,導(dǎo)致布面覆蓋系數(shù)增加,UPF增大。
    水洗過程對(duì)有縮水現(xiàn)象的織物UFP有明顯影響,如棉織物，絲織物和粘膠織物，由于此三種織物在洗后布面發(fā)生收縮,使紗線間的孔隙變得更小,布面覆蓋系數(shù)更大,因而,UFP增大，織物經(jīng)過水洗和滾動(dòng)烘燥產(chǎn)生收縮有助于減少織物孔隙數(shù),增強(qiáng)紫外防護(hù)能力。服裝被潤(rùn)濕時(shí),如汗或水(海水，淡水，游泳池的水等等),一般來說,UPF都會(huì)降低,這種效果純粹是光學(xué)作用,水充滿織物的孔隙,從而使光的散射比孔隙中為空氣時(shí)少,由于折射指數(shù)的不同,因此織物會(huì)透射更多的紫外線。

    (4)染色等
    織物上的染料對(duì)織物紫外透過率有很大的影響,這是由于為得到某一色澤,染料必須選擇性吸收可見光輻射,而有些染料的吸收帶延伸到紫外線領(lǐng)域,因此它起著紫外吸收劑的作用。一般來說,隨著紡織品色澤的加深,織物紫外透過率隨之減少,防紫外輻射性提高，有人曾進(jìn)做過試驗(yàn),證明了雖然有不同程度的光照退色現(xiàn)象,但是試驗(yàn)中絕大部分直接染料和活性染料上染的棉織物的抗紫外能力都有了較大的提高,UPF值幾乎都達(dá)到了30以上;而大多數(shù)使用了0.5%wof濃度的酸性染料的分散染料上染的尼龍織物的UPF值也幾乎都達(dá)到15以上用含有熒光增白劑的洗滌劑對(duì)棉滌織物水洗,可提高抗紫外能力,但不適用于純尼龍和滌綸織物。

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