防紫外线织物防紫外线织物一、前言一、前言 近年来，由于氟利昂等含卤化合物大量排放，近年来，由于氟利昂等含卤化合物大量排放，滞留在地球上空，被紫外线分解形成的活性氯与滞留在地球上空，被紫外线分解形成的活性氯与臭氧发生连锁化学反应，使空气中的臭氧层遭到臭氧发生连锁化学反应，使空气中的臭氧层遭到破坏形成空洞，致使紫外线照射到地面上，紫外破坏形成空洞，致使紫外线照射到地面上，紫外线会对人的皮肤造成伤害。据科学家预测到线会对人的皮肤造成伤害。据科学家预测到20502050年大气平流层臭氧量将会减少约年大气平流层臭氧量将会减少约2020左右，到那左右，到那时紫外线将会给人类健康带来更大的危害。因此，时紫外线将会给人类健康带来更大的危害。因此，人们开发了具有防紫外线功能的纤维及其纺织品。人们开发了具有防紫外线功能的纤维及其纺织品。 二、防紫外线织物二、防紫外线织物1.纺织品抗紫外线的原理纺织品抗紫外线的原理防紫外线纺织品的作用机理有两种：防紫外线纺织品的作用机理有两种：吸收作用吸收作用和和反反射作用射作用。相应地紫外线遮蔽剂有吸收剂和反射剂。相应地紫外线遮蔽剂有吸收剂和反射剂(或或称散射荆称散射荆)两类。吸收剂和反射剂可单独使用，也可两类。吸收剂和反射剂可单独使用，也可两者混用。两者混用。紫外线反射剂紫外线反射剂主要是利用无机微粒的反射和散射作主要是利用无机微粒的反射和散射作用，可起到防紫外线透过的效应用，可起到防紫外线透过的效应。紫紫外线吸收剂外线吸收剂主主要利用有机物质吸收紫外光，并进行能量转换，以要利用有机物质吸收紫外光，并进行能量转换，以热能形式或无害低辐射将能量释放或消耗。用适当热能形式或无害低辐射将能量释放或消耗。用适当方法加工的防紫外线纺织品，无论是什么纤维材料，方法加工的防紫外线纺织品，无论是什么纤维材料，都可达到良好的防紫外线效果，而且织物的厚度、都可达到良好的防紫外线效果，而且织物的厚度、色泽等因素对紫外线性能的影响也不再重要。色泽等因素对紫外线性能的影响也不再重要。2.防紫外线纺织品的加工方法防紫外线纺织品的加工方法防紫外线织物的制造方法，人致防紫外线织物的制造方法，人致可分为以下两大类：可分为以下两大类： 一类后整理法一类后整理法，是用紫外线，是用紫外线遮蔽剂通过浸渍或涂层的方法将遮蔽剂通过浸渍或涂层的方法将防紫外线的功能附加到纺织品上。防紫外线的功能附加到纺织品上。 另一类是纺制防紫外线的另一类是纺制防紫外线的纤维纤维，是将紫外线遮蔽剂混入到，是将紫外线遮蔽剂混入到纺丝液中或足将遮蔽剂与纺丝液纺丝液中或足将遮蔽剂与纺丝液共同共同纺出的纺出的皮芯结构皮芯结构的丝，从而的丝，从而制得防紫外线纤维。制得防紫外线纤维。21后整理法后整理法用用紫外线遮蔽剂紫外线遮蔽剂通过浸渍或涂层的加工方法属于纺通过浸渍或涂层的加工方法属于纺织品后整理的加工范畴，将遮蔽剂与纺织纤维进行织品后整理的加工范畴，将遮蔽剂与纺织纤维进行牢固结合是这嵌术的关键。牢固结合是这嵌术的关键。涂层法涂层法一般是在涂层剂中加入适量紫外线屏蔽剂一般是在涂层剂中加入适量紫外线屏蔽剂。用涂布器在织物表面进行精密细涂层，然后经烘干用涂布器在织物表面进行精密细涂层，然后经烘干及必要的热处理，在织物表面形成一层薄膜。这类及必要的热处理，在织物表面形成一层薄膜。这类方法虽使方法虽使耐洗牢度及手感受到影响耐洗牢度及手感受到影响，但对纤维种类，但对纤维种类的的适用性广，处理成本低，对应用的技术和设备要适用性广，处理成本低，对应用的技术和设备要求并不高求并不高。涂层法适用的紫外线屏蔽剂，。涂层法适用的紫外线屏蔽剂，大多是些大多是些高折射高折射的无机化合物，它们吸收紫外线效果与其颗的无机化合物，它们吸收紫外线效果与其颗粒大小有关。粒大小有关。 浸渍法浸渍法可以直接在染色设备上实施，浸渍加工对产可以直接在染色设备上实施，浸渍加工对产品的品的手感影响大手感影响大。夏季的服装面料以轻薄品种为主，用浸渍的方法加夏季的服装面料以轻薄品种为主，用浸渍的方法加工较为合适；户外用品，包括运动服装、运动休闲工较为合适；户外用品，包括运动服装、运动休闲装等，对手感有要求的，可以用浸渍的力法加工，装等，对手感有要求的，可以用浸渍的力法加工，较厚重的服装向料以及遮阳伞、帐篷等选择涂层的较厚重的服装向料以及遮阳伞、帐篷等选择涂层的加工方法较为合适加工方法较为合适。 遮蔽剂与纤维的结遮蔽剂与纤维的结合合可通过两种方法可通过两种方法：一是通过一是通过交联剂交联剂将遮蔽剂的分子与纤维的大分子链将遮蔽剂的分子与纤维的大分子链接。接。此法所适用的纤维是以纤维素纤维为主的，本此法所适用的纤维是以纤维素纤维为主的，本身已存在可参与反应基团的天然纤维。身已存在可参与反应基团的天然纤维。二是通过二是通过粘合剂粘合剂将遮蔽将遮蔽剂机械地粘着在纺织纤维上。剂机械地粘着在纺织纤维上。无机遮蔽剂与纤维的结合要采用这种方式，可通过无机遮蔽剂与纤维的结合要采用这种方式，可通过浸渍或涂层的方法实施。浸渍或涂层的方法实施。22 防紫外线纤维防紫外线纤维在纺丝时掺入紫外线屏蔽剂在纺丝时掺入紫外线屏蔽剂(有机或无机物有机或无机物)，用，用共混纺丝共混纺丝、芯鞘纺丝芯鞘纺丝等方法纺丝。这种纤等方法纺丝。这种纤维织成的织物在维织成的织物在风格风格、耐洗方耐洗方面都比后整理法好面都比后整理法好。日本可乐。日本可乐丽公司首先开发了丽公司首先开发了“埃斯莫埃斯莫”纤维，即把纤维，即把ZnO粒子掺入聚酯粒子掺入聚酯切片纺丝制成。切片纺丝制成。国内天津石油国内天津石油化工研究所用陶瓷微粉掺入聚化工研究所用陶瓷微粉掺入聚酯聚合体纺丝，研制出了抗紫酯聚合体纺丝，研制出了抗紫外线涤沦短纤维和网络低弹丝。外线涤沦短纤维和网络低弹丝。23防紫外线纤维和织物后整理并用防紫外线纤维和织物后整理并用紫外线吸收剂与紫外线反射剂在纤维或织物上同时紫外线吸收剂与紫外线反射剂在纤维或织物上同时应用，则可以增效，应用，则可以增效，防护效果更为优越防护效果更为优越。如尤尼卡。如尤尼卡公司的托纳多公司的托纳多UV先用含特殊陶瓷粉的聚酯长丝制成先用含特殊陶瓷粉的聚酯长丝制成织物，再以有机紫外线屏蔽剂进行后按理，所得织织物，再以有机紫外线屏蔽剂进行后按理，所得织物的紫外线屏蔽率达物的紫外线屏蔽率达90以上以上。三、防紫外线织物的应用三、防紫外线织物的应用 在纤维、纱线和织物中添在纤维、纱线和织物中添加了加了紫外线屏蔽剂紫外线屏蔽剂而制成而制成的防紫外线纺织品，对紫的防紫外线纺织品，对紫外线的防护能力显著提高，外线的防护能力显著提高，其紫外线屏蔽率一般可达其紫外线屏蔽率一般可达到到90%以上，有的甚至在以上，有的甚至在99%以上。目前，具有防以上。目前，具有防紫外线功能的涤纶类、羊紫外线功能的涤纶类、羊毛、麻类、蚕类等已经成毛、麻类、蚕类等已经成为下游纺织行业的首选原为下游纺织行业的首选原料了。料了。 近些年来，国外像日本的各个公司在开发防紫外线近些年来，国外像日本的各个公司在开发防紫外线纤维方面成绩就十分显著，日本公司制造防紫外线纤维方面成绩就十分显著，日本公司制造防紫外线纤维的加工方法一般是采用纤维的加工方法一般是采用浸渍有机系紫外线吸收浸渍有机系紫外线吸收剂剂或或纤维中混入可散射、吸收紫外线的陶瓷微粒的纤维中混入可散射、吸收紫外线的陶瓷微粒的方法方法。前者主要用于。前者主要用于棉纤维棉纤维，后者方法主要用于，后者方法主要用于聚聚酯纤维酯纤维。一般在聚合前混入陶瓷微粒子，然后进行。一般在聚合前混入陶瓷微粒子，然后进行聚合制成陶瓷均匀分散的原液，经纺丝得到防紫外聚合制成陶瓷均匀分散的原液，经纺丝得到防紫外线纤维。多使用线纤维。多使用TiO2系的陶瓷。系的陶瓷。最近几年来，我国防紫外线纤维开发的速度同样也最近几年来，我国防紫外线纤维开发的速度同样也很快，特别是在很快，特别是在涤纶防紫外线涤纶防紫外线开发方面取得了突破开发方面取得了突破性的进展。性的进展。 目前，市场上的防紫外线服饰大都为化纤及化纤混目前，市场上的防紫外线服饰大都为化纤及化纤混纺织物，但各化纤应用领域的侧重点有所不同。纺织物，但各化纤应用领域的侧重点有所不同。各种各种抗紫外线化纤抗紫外线化纤的应用领域的应用领域 表表1抗紫外线化纤抗紫外线化纤应用领域应用领域涤纶、涤棉涤纶、涤棉衬衫、衬衫、T恤、时装、户外服、滑雪服、学生服、恤、时装、户外服、滑雪服、学生服、裙、家用窗帘裙、家用窗帘棉与弹性纤维棉与弹性纤维泳装、运动服、沙滩装、太阳裙、保护耳杂和泳装、运动服、沙滩装、太阳裙、保护耳杂和脖子的帽子脖子的帽子粘胶与棉粘胶与棉男士夏装、女式衫、裙、裤男士夏装、女式衫、裙、裤锦纶锦纶长筒袜、丝巾、郊游服、帐逢、防晒伞长筒袜、丝巾、郊游服、帐逢、防晒伞丙纶丙纶蹬山服、手套、遮阳帽蹬山服、手套、遮阳帽其中，其中，抗紫外线涤纶纤维抗紫外线涤纶纤维非常适非常适用于生产各类机织、针织服饰面用于生产各类机织、针织服饰面料，可纯纺或交织生产，主要用料，可纯纺或交织生产，主要用于加工夏季服装面料及太阳帽、于加工夏季服装面料及太阳帽、凉伞、夏季女式长筒袜等，凉伞、夏季女式长筒袜等，织造织造性能良好性能良好，织物风格独特织物风格独特、手感手感舒适舒适。抗紫外线涤纶织物具有较。抗紫外线涤纶织物具有较强的紫外屏蔽率强的紫外屏蔽率(可达可达98)，且，且该产品该产品无毒无毒、无味无味、功能性持久功能性持久、对皮肤无刺激对皮肤无刺激。预期该产品是一。预期该产品是一种非常具有市场开发潜力的集功种非常具有市场开发潜力的集功能性、保健性、舒适性为一体的能性、保健性、舒适性为一体的纺织原料。纺织原料。