抗紫外線紡織品纖維

抗紫外線纖維及紡織品本文檔共34頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分防曬衣真的防曬嗎？1本文檔共34頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分前言隨機(jī)從市場上購買32件防紫外線服裝，上海市消保委工作人員1件符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求，符合率為3.13%14件為大型商場購買，18件為網(wǎng)絡(luò)購買，價(jià)格62~483元不等2本文檔共34頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分目錄研究背景&基礎(chǔ)知識3抗紫外線機(jī)理&紫外線整理劑抗紫外線紡織品及纖維本文檔共34頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分1研究背景臭氧層破壞每增加1%紫外線輻射增加約2%皮膚癌發(fā)病率增加約4%紫外線產(chǎn)品需求量大增《太陽紫外線輻射所致人類疾病報(bào)告》：每天約有150萬人因過量紫外線照射患病，平均1小時(shí)就有1人死亡。4232323本文檔共34頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分1基礎(chǔ)知識—紫外線分類約占陽光的6%UVA波長：320~400nm透過表皮組織，使皮膚粗糙變黑，形成皺紋。UVB波長：290~320nm對健康影響最大，導(dǎo)致皮膚癌。UVC波長：180~290nm大部分被臭氧層吸收，無影響。主要防護(hù)對象5232323本文檔共34頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分1基礎(chǔ)知識—評價(jià)指標(biāo)紫外線防護(hù)系數(shù)（UPF）：皮膚無防護(hù)時(shí)計(jì)算出的紫外線輻射平均效應(yīng)與皮膚有織物防護(hù)時(shí)計(jì)算出的紫外線輻射平均效應(yīng)的比值。光譜透射比（T（λ））:波長為λ時(shí)，透射輻通量與入射輻通量之比。評價(jià)抗紫外線性能常用指標(biāo)GB/T18830-2009：樣品UPF>40，T(UVA)VA<5%6UPF值范圍防護(hù)效果紫外線透過率/%UPF等級15～24較好防護(hù)6.7～4.215，2025～39非常好的防護(hù)4.1～2.625，30，3540～50，50+非常優(yōu)異的防護(hù)≤2.540，45，50，50+表1UPF值評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)232323本文檔共34頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分1相關(guān)知識—影響因素7纖維種類及形態(tài)結(jié)構(gòu)竹漿纖維、滌綸等抗紫外線性能好，棉抗紫外線性能差織物結(jié)構(gòu)參數(shù)及含水率織物組織結(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?？椢镱伾?dāng)顏色飽和度相同或相近時(shí),深色織物較淺色織物的紫外線屏蔽作用好。后整理232323本文檔共34頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分1相關(guān)知識—影響因素8織物種類（平紋）織物平均紫外線防護(hù)系數(shù)UPF標(biāo)態(tài)下浸酸汗?jié)n后變化率(%)浸堿汗?jié)n后變化率(%)羊毛19.9618.11-9.315.91-20.3腈綸9.336.69-28.36.28-32.7滌綸11.2812.7913.313.4018.8錦綸25.1322.24-11.522.18-11.7棉4.072.38-41.52.35-42.3粘膠5.954.43-25.54.48-24.7貯麻3.552.36-33.52.17-38.9絲7.573.83-49.43.93-48.1資料來源：付世偉，《常用織物干濕狀態(tài)下抗紫外線性能比較》表2常用織物干濕態(tài)抗紫外性能232323本文檔共34頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分2抗紫外線防護(hù)機(jī)理9紫外線被織物纖維表面反射回到入射側(cè)；紫外線被織物吸收；紫外線以任何方式透過織物?？棺贤饩€防護(hù)機(jī)理反射吸收有機(jī)紫外線吸收劑無機(jī)紫外線屏蔽劑131313本文檔共34頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分2抗紫外線整理劑：發(fā)展歷程10131313反射型抗紫外線屏蔽劑吸收型抗紫外線整理劑納米型抗紫外線屏蔽劑反射本文檔共34頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分2抗紫外線整理劑：發(fā)展歷程1反射型抗紫外線整理劑金屬或金屬氧化物及鹽類，如TiO２、ZnO、AlO２、高嶺土、

滑石粉、炭黑、氧化鐵、氧化亞鉛和CaCO3等優(yōu)點(diǎn)：無毒、無味、無刺激性、熱穩(wěn)定性好、不分解、不揮發(fā)，

吸收范圍廣，對波長310~400納米的紫外線反射率高達(dá)95%以上。缺點(diǎn)：透氣性、手感、耐洗性差，色澤、牢度及白度下降應(yīng)用：遮陽傘、帳篷等，少用于服裝面料11131313本文檔共34頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分2抗紫外線整理劑：發(fā)展歷程2吸收型抗紫外線整理劑（研究重點(diǎn)）有機(jī)化合物，如苯丙三唑類、三嗪類、二苯甲酮類、有機(jī)鎳類等優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量穩(wěn)定，經(jīng)整理后織物物理性能和風(fēng)格影響比較小缺點(diǎn)：吸收范圍窄、整理后織物易泛黃、應(yīng)用范圍有限應(yīng)用：多用于棉、麻、絲等織物的后整理12131313本文檔共34頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分2抗紫外線整理劑：發(fā)展歷程313131313紫外線吸收劑吸收波長特點(diǎn)二苯甲酮類280nm～400nm織物易泛黃，價(jià)格昂，市場上應(yīng)用較少水楊酸脂類<340nm經(jīng)照射，形成二苯甲酮結(jié)構(gòu)；易升華，應(yīng)用較少苯丙三唑類300nm～400nm耐揮發(fā)性、耐油性好，不影響織物色澤三嗪類280nm～380nm吸收能力強(qiáng)，與高聚物相容性差表3幾種紫外線吸收劑特點(diǎn)本文檔共34頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分2抗紫外線整理劑：發(fā)展歷程3納米型抗紫外線整理劑（研究熱點(diǎn)）（吸收與反射）納米材料，如納米TiO２、納米ZnO、碳納米管等優(yōu)點(diǎn)：與一般紫外線屏蔽劑相比，納米紫外線屏蔽劑

更易于材料結(jié)合，粒度小，對可見光反射率低，

透明度高，對織物風(fēng)格影響較小缺點(diǎn)：納米材料易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象，影響整理效果應(yīng)用：范圍廣泛14131313本文檔共34頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分3抗紫外線纖維及紡織品Money15功能化纖維織物后整理纖維&織物化纖天纖發(fā)展趨勢整理工藝發(fā)展現(xiàn)狀121212本文檔共34頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分3整理工藝16纖維改性功能化方法：共混法、共聚法、復(fù)合紡絲法優(yōu)點(diǎn)：抗紫外線效果持久、耐洗滌、耐氣候性好，不影響織物風(fēng)格缺點(diǎn)：加工成本高，加工路線長、技術(shù)要求高主要產(chǎn)品：滌綸、錦綸、腈綸、丙綸等121212本文檔共34頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分17圖片自上而下依次為竹炭滌綸纖維放大5000倍SEM圖像染色前后的防紫外線滌綸纖維染色前后的普通滌綸纖維本文檔共34頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分3整理工藝-抗紫外線整理18方法工藝優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用吸盡法類似于織物染色過程，分高溫高壓和常壓吸盡法對織物風(fēng)格影響小，可與其他功能整理同浴進(jìn)行結(jié)合牢度低、耐久性差多用于夏季服裝或貼身穿著類浸軋法浸—軋—烘工藝流程滲透性好，可與其他功能整理同浴進(jìn)行影響織物風(fēng)格、吸水性和透氣性等，耐久性差--------------涂層法涂層整理方法簡單、工藝要求低手感發(fā)硬，透氣性差，穿著有悶熱感產(chǎn)業(yè)用裝飾用紡織品常用工藝121212本文檔共34頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分19種類特點(diǎn)防水效果防紫外線穩(wěn)定劑PU（白膠、銀膠、珠光等）增加手感，防風(fēng)，有垂感，銀膠易脫落防水，可用于滌綸，錦綸等UV—196等PA（白膠、銀膠、珠光）手感豐滿，有彈性，表面有膜感，銀膠層易脫落防水，可用于滌綸，錦綸等通用尼龍防紫外線UV劑PVC色彩艷麗，經(jīng)濟(jì)性好防水，可用于滌綸、錦綸等UV—531等PE/PP環(huán)保，安全防水，疏水，用于丙綸，PE面料等GW—770等特氟龍有透氣性，應(yīng)用廣泛，水洗后易失效抗水應(yīng)用效果不穩(wěn)定表4耐氣候性防紫外線涂層121212特斯林（TEXTILENE）化纖為使用70%PVC包覆30%滌綸長絲所得特種化纖，其產(chǎn)品適用于戶外休閑家具，經(jīng)過加工可以制作成戶外地毯、遮陽窗簾、餐墊等。本文檔共34頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分3整理工藝-抗紫外線整理20微膠囊技術(shù)定義：微膠囊是用天然的或合成的高分子聚合物壁殼包裹氣態(tài)，液態(tài)或固態(tài)芯材的微型容器。機(jī)理：紫外線吸收劑位于膠囊內(nèi)，通過浸漬法等方法將其附著在織物上，在服用過程中膠囊外層受摩擦破裂，達(dá)到抗紫外線整理劑緩釋效果，可長時(shí)間抵御紫外輻射。優(yōu)點(diǎn)：提高紫外線整理劑利用效率，延長作用時(shí)間，降低成本。121212本文檔共34頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分21圖1經(jīng)過浸漬處理的棉織物圖2經(jīng)過浸漬處理的滌綸織物圖3經(jīng)過浸漬處理的錦綸織物本文檔共34頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分棉織物抗紫外線整理--環(huán)糊精包合法22環(huán)糊精（CD）：由于具有一個(gè)疏水性的空腔，可包覆一些功能分子形成主-客體包合物，改善功能分子的應(yīng)用性能。特點(diǎn)：紫外線吸收劑與環(huán)糊精結(jié)合，不同于直接以物理吸附作用附著在纖維表面，也具有良好的耐久性。不足：主客體分子必須具備一定的條件才能結(jié)合，有一定的局限性。本文檔共34頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分23納米復(fù)合殼結(jié)構(gòu)涂層法具有很好的結(jié)合牢度，50次水洗后UPF值仍可達(dá)194.3；不足：整理工藝復(fù)雜，不適合大規(guī)模應(yīng)用。?？棺贤鉄o機(jī)納米顆粒作為核殼結(jié)構(gòu)的核被包裹起來。以化學(xué)鍵和棉纖維結(jié)合，結(jié)合牢度好。本文檔共34頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分3整理工藝-抗紫外線整理24溶膠凝膠法定義：金屬烷氧基化合物作為前驅(qū)物在溫和條件下水解縮合成溶膠,經(jīng)溶劑揮發(fā)或加熱處理使溶膠轉(zhuǎn)化為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的氧化物凝膠的過程。常用TiO２、ZnO納米溶膠處理織物。優(yōu)點(diǎn)：克服了無機(jī)納米粒子易聚集、與纖維結(jié)合力弱的缺點(diǎn)，抗紫外線性能顯著。圖4TiO2-SiO2復(fù)合溶膠整理前后棉織物的SEM照片121212本文檔共34頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分25樣品平均紫外線透過率平均UPFUPF等級UVAUVB空白棉織物未水熱處理3222.73.80空白棉織物水熱處理33.225.33.60整理后織物12.61.247.845+樣品平均紫外線透過率平均UPFUPF等級UVAUVB未整理棉織物3222.73.80未整理棉織物水洗10次14.214.25.90整理后棉織物未水洗12.61.247.845整理后棉織物水洗1次6.40.9667.550+整理后棉織物水洗5次4.70.8977.251+整理后棉織物水洗10次3.90.8285.550+表5整理前后棉織物的平均紫外線透過率和平均UPF的變化表6整理前后棉織物水洗后的平均紫外線透過率和平均UPF本文檔共34頁；當(dāng)前第26頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分3整理工藝-抗紫外線整理26其他方法泡沫整理法：采用盡可能多的空氣來取代配制整理液時(shí)所需要的水,通過空氣,將整理劑在水或其他溶液中的濃溶液或懸浮液膨脹轉(zhuǎn)化成泡沫,然后通過涂刮使得泡沫擴(kuò)散到被加工織物的表面并滲透入織物內(nèi)部,保證在最小給濕量條件下化學(xué)藥劑的均勻分布。納米光觸媒：指在光照下,自身不發(fā)生化學(xué)變化,卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì),其功能就象光合作用中的葉綠素。根據(jù)紡織品抗紫外線機(jī)理,納米光觸媒主要作為紫外線反射劑(屏蔽劑),通過反射入射紫外線,達(dá)到抗紫外輻射的目的。121212本文檔共34頁；當(dāng)前第27頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分312456END發(fā)展現(xiàn)狀27國外發(fā)展現(xiàn)狀--以日本市場為例日本在開發(fā)防紫外線織物中一直處于國際領(lǐng)先地位。防紫外線纖維與防紫外線后整理技術(shù)同時(shí)進(jìn)入開發(fā)階段。1991年,日本可樂麗公司首先開發(fā)了“埃斯莫”(ESMO)纖維并且投放市場。這是一種把超微細(xì)氧化鋅粒子摻入聚酯內(nèi)再經(jīng)紡絲而成的纖維,具有很高的紫外線遮蔽率和熱輻射遮蔽率。本文檔共34頁；當(dāng)前第28頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分28公司名稱產(chǎn)品商標(biāo)技術(shù)途徑龍尼奇卡薩恩古蘭用紫外線吸收劑對棉或棉滌混紡織物進(jìn)行整理敷島紡織利卡嘎多以脂肪族多元醇與纖維素纖維相交聯(lián)日東紡織坦西雅音用有機(jī)紫外線吸收劑對棉、棉麻和棉滌織物進(jìn)行整理大和紡織利恩茲用有機(jī)紫外線吸收劑對棉織物進(jìn)行整理三菱人造絲桑阿米用紫外線遮蔽劑對三醋酸纖維素織物進(jìn)行整理東洋紡織鳩米奈司用無機(jī)和有機(jī)紫外線遮蔽劑共同處理棉織物日清紡織桑西爾達(dá)用無機(jī)和有機(jī)紫外線遮蔽劑共同處理棉織物東麗泰阿薩綸把紫外線吸收劑含浸到織物纖維內(nèi)部鐘紡納比尤菲用無機(jī)、有機(jī)紫外線遮蔽劑處理棉、毛、絲和化纖混紡織物表7日本市場上部分防紫外線后整理織物本文檔共34頁；當(dāng)前第29頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分29表8日本市場上部分防紫外線纖維公司名稱產(chǎn)品商標(biāo)技術(shù)途徑可樂麗埃斯莫(短纖)將氧化鋅微粒摻入聚酯共混紡絲尤尼奇卡塞米塞利阿紡出摻陶瓷微粉的聚酯超細(xì)纖維帝人菲齊澳塞薩將含紫外線遮蔽成分的聚酯紡成特殊纖維,對其進(jìn)行多次防紫外線后整理三菱人造絲奧波埃把陶瓷微粉紡入聚丙烯纖維可樂麗埃斯莫(長絲)紡出芯鞘纖維,以普通聚酯為鞘,含高濃度氧化鋅的聚酯為芯尤尼奇卡薩拉克爾芯部含氧化鋅微粒的聚酯長絲尤尼奇卡拉拜納用100%摻陶瓷粉的聚酯短纖紡成紗線尤尼奇卡托納多UV先用含陶瓷物質(zhì)聚酯長絲織成織物,再用有機(jī)紫外線遮蔽劑整理東洋紡織潘斯瓦多將陶瓷微粉和有機(jī)紫外線遮蔽劑同時(shí)摻入聚酯,紡成長絲東麗阿羅夫托把陶瓷微粉摻入聚酯,紡出特殊圓形截面的長絲本文檔共34頁；當(dāng)前第30頁；編輯于星期二\15點(diǎn)38分30國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀東華大學(xué)化纖工程研究中心研制出化纖級抗紫外線超微粉體和母粒;天津石化公司研究所用陶瓷微粉研制出了抗紫外線滌綸短纖維和網(wǎng)絡(luò)低彈絲。山東巨龍化工公司將紫外線吸收劑和屏蔽劑合理配合,研制成功用于棉織物的抗紫外線整理劑;廈門華普高技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司開發(fā)的