抗紫外線屏蔽整理

1、抗紫外線屏蔽整理1紫外線及其危害介紹 紫外線是一種電磁波。電磁波是一種物質(zhì)存在形式，與人類生存、生活息息相關(guān)，包括宇宙射線、 x射線、紫外線、可見光、無線電和電視廣播、交流電等。電磁波以一定速度在空間傳播的過程稱為電磁輻射。2圖2光譜分布及對人體的危害3 UVA段 波長320400nm 近紫外線 UVB段 波長290320nm 遠(yuǎn)紫外線 UVC段 波長200290nm 超短紫外線根據(jù)紫外輻射的波長和不同的生物學(xué)作用，分成3個波段：4隨著空氣污染的加重，臭氧層的破壞越來越嚴(yán)重，到達(dá)地面的紫外線短波將顯著增加，紫外線具有光化學(xué)作用，常年受日光照射，眼睛的晶狀體會吸收大量紫外線，造成機(jī)體蛋白質(zhì)變性和

2、凝固性損傷，引起白內(nèi)障和失明。 研究表明，波長275320nm的紫外線輻射對人體皮下組織有較大危害，引起皮膚癌的主要作用波段是290320nm，所以UVB區(qū)紫外線是導(dǎo)致病理學(xué)作用的主要區(qū)段，其作用強(qiáng)度大約是UVA區(qū)的1000倍；因此，防紫外線紡織品的功效，主要體現(xiàn)對UVB區(qū)紫外線起到有效的屏蔽作用。5適量的紫外線是人類和生物界的一種自然營養(yǎng)?？纱龠M(jìn)維生素D的合成和抑制病毒，起到消毒和殺菌作用。但過量的照射卻是一種傷害，是導(dǎo)致人類皮膚癌的主要原因。6不同地理緯度、不同海拔高度的地區(qū)；同一地區(qū)不同季節(jié)；或者同一季節(jié)不同氣象，紫外線的輻射強(qiáng)度是不同的。 此外，紫外線對不同人種和膚色的人的影響也有差別

3、。一般來講，高緯度地區(qū)的人群接受陽光累計照射相對較少、較弱，膚色較淺，抵御紫外線輻射的能力較低。而靠近赤道的低緯度地區(qū)的人群，膚色較深，抵御紫外線輻射的能力較強(qiáng)，因此不同膚色的人群對防擴(kuò)的要求是不同的。 7抗紫外線整理機(jī)理 天然纖維或常規(guī)化學(xué)纖維制成的服裝面，一般不能滿足防紫外線輻射的要求。因此，近10年來，紡織服裝界競相研究如何提高服裝面料的防紫外線輻射問題。 其防護(hù)原理為：采用吸收、屏蔽性能的化學(xué)藥劑對纖維、紗線或織物進(jìn)行處理。一般方法是在化纖紡絲過程中摻人紫外線輻射阻斷劑或?qū)喚€進(jìn)行防護(hù)處理，或?qū)椢镎砗蟛捎米贤饩€輻射防護(hù)劑乃至涂層處理，以達(dá)到防紫外線輻射的目的。 8從理論上講，經(jīng)防紫

4、外線輻射劑處理后的織物、吸收紫外線后會引起物質(zhì)分子中的電子遷移，物質(zhì)分子的電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)遷移，其能量與吸收光是相當(dāng)?shù)?。此外，紡織物表面凹凸不干，呈?fù)雜的多孔材料。它除了吸收光能外，尚存在漫射等現(xiàn)象，同樣降低了紫外線透過率。紫外線照射到織物上吸收，反射和透射的關(guān)系如圖所示。9紡織品的防紫外線性能受多方面因素的影響 織物結(jié)構(gòu) 染色 纖維本身基質(zhì) 10織物結(jié)構(gòu)稀松的織物，其覆蓋系數(shù)很低，光線受到有限的遮蔽，因而很容易通過，其防護(hù)作用小。同樣密度的織物，越是厚重，紫外線也就越不易透過。 染色的影響不同染色方法和未經(jīng)染色的高分子紡織材料對光譜的吸收是不同的。一方面，不同性質(zhì)的染料其分子結(jié)構(gòu)不同，對光

5、譜的吸收也就不同；另一方面，即使同一種性質(zhì)的染料，由于色系不同以及染料使用量的不同，被染織物對紫外線的屏蔽性能也是不同的。一般來說，同一種材料的紡織品經(jīng)同一種染料染色，顏色越深，對紫外線的屏蔽性能就越好。不過使用熒光增白劑的紡織品具有很強(qiáng)的紫外線吸收能力。因此遮蔽性能通常很好，這就另當(dāng)別論了。 11防紫外線整理劑紫外線反射劑紫外線吸收劑 12紫外線反射劑紫外線反射劑能將紫外線反射回空間，也稱紫外線屏蔽劑。自然界的多種物質(zhì)對光線都具有屏蔽作用，如AL2O3、MgO、TiO2、SiO2、CaCO3、高嶺土、炭黑、金屬等。13超細(xì)ZnO和TiO2顆粒的反射率比較14不同粒徑的紫外線透過率15紫外線吸

6、收劑紫外線吸收劑能吸收高能量的紫外線。進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，變?yōu)榈湍芰康臒崮芑虿ㄩL較短的電磁波，使其對人體無危害， 16紫外線吸收劑防護(hù)要求具有較好的防護(hù)效果，基本能全部吸收有害的紫外線。吸收劑能與纖維或織物較牢固地結(jié)合，具有一定的耐洗性。處理工藝簡便?；旧峡梢栽谠械母鞣N紡織印染設(shè)備上加工。對纖維和織物的強(qiáng)度和色澤等方向無明顯影響。無毒，對皮膚無刺激。原料制造方便能批量或大量供應(yīng)，價格不貴，產(chǎn)品有競爭力17紫外線吸收劑 種類金屬離子化合物水楊酸類化合物苯酮類化合物苯三唑類化合物18金屬離子化合物類是作為螯合物來使用的，因此只適用于可形成螯合物的染色纖維，例如錦綸的內(nèi)裝飾材料常用這類化合物(銅和鎳的

7、金屬螯合物)，它主要目的往往是提高染色的耐光牢度。水楊酸類化合物由于熔點低，易升華，而且吸收波長分市于短波長一側(cè)，故應(yīng)用較少。19苯酮類化合物價格較貴，應(yīng)用也較少。不過由于具有多個羥基，對一些纖維有較好的吸附能力。例如BASF公司的Uvinul D-49就屬這類產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)如下：20苯三唑類化合物是目前應(yīng)用較多的一類化合物 ，一些不具有水溶性基團(tuán)的這類化合物主要用于滌綸，例如Ciba公司的Tinuvin326產(chǎn)品，它的結(jié)構(gòu)如下：21這只產(chǎn)品有以下一些特點：(1)價格相對較低；(2)高溫時溶解度較高；(3)較高的熔融溫度；(4)毒性較小。它的分子結(jié)構(gòu)和分散染料很近似，可以采用高溫高壓法處理并被滌

8、綸纖維吸附，對滌綸有較高的分配系數(shù)。為了提高這類紫外線吸收劑的升華牢度，分子量更高的吸收劑也已有供應(yīng)，它適合于各種處理工藝，包括染色和印花后進(jìn)行熱溶固色處理。22一些水溶性的這類化合物也有供應(yīng)，它們是為了適用于錦綸、羊毛、蠶絲和棉織物的應(yīng)用，在分子中接上適當(dāng)數(shù)量的磺酸基例如下示結(jié)構(gòu)的化合物： R=烷基、烷氧基和磺酸基X1、X2=H、磺酸基、鹵素原子和磺化的芳烷基 23紫外線吸收劑的應(yīng)用工藝及效果 1高溫高壓吸盡法2常壓吸盡法3. 浸軋或軋堆法4. 涂層法242526紫外線遮蔽性評價方法SPF(UPF)法分光光度法紫外線強(qiáng)度法變褪色法27SPF(UPF)法出于用這一方法受人的個體差異和自然光源變動的影響；同時用人體做樣本進(jìn)行測定，人多少也會受到一定程度傷害。28分光光度計法光波波長nm； 紫外輻射在各波長段的強(qiáng)度； 紫外輻射在各波長段至紅斑效應(yīng)；表征在不加防護(hù)措施時，紫外輻 射在各波長段直接損害人體的強(qiáng)度密度值；紫外輻射在某波長段的透過率。29紫外線強(qiáng)度法在被測織物上方50cm處，裝有400W的特高壓紫外線金屬鹵化燈；織物下方設(shè)有