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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第七章 抗紫外線纖維及紡織品,第一節(jié) 概 述,紫外光約占光譜的6%,波長范圍為200400 nm。,紫外線A(UV-A):320400 nm,占紫外線總量的95%98%,能量較小,能透過玻璃、某些衣服、表皮,能透射到真皮組織下面,和真皮組織反應(yīng),逐漸破壞皮膚彈性,使皮膚松弛,出現(xiàn)皺紋,加速老化,紫外線B(UV-B):290320nm,占總量的2%5%,能量大,可穿過人的表皮,它是引起曬傷、皮膚腫瘤及免疫機(jī)制的罪魁禍?zhǔn)?紫外線C(UV-C):200290nm,能量最大,作用最強(qiáng),可引起日曬傷、基因突變及腫瘤,
2、但在未達(dá)到地面之前,幾乎已被臭氧層完全吸收,一般來說,適當(dāng)?shù)淖贤饩€對人體是有益的,能促進(jìn)維生素D的合成,對佝僂病有抑制作用,并有殺菌消毒作用。,一般情況下,人體皮膚所能接受紫外線的安全輻射量每天應(yīng)在20kJ/m,2,,而紫外線到達(dá)地面的輻射量陰天時約4060kJ/m,2,,晴天時80100kJ/m,2,,炎夏烈日時可達(dá)100200kJ/m,2,普通衣料對紫外線的遮蔽率一般在50%左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到防護(hù)要求,光照射到物體上,一部分被物體表面反射;部分被物體吸收;其他的則透過物體。,紫外線防護(hù)功能纖維及制品,當(dāng)紫外光照射時,除其中一部分從纖維織物上的孔隙透過外,其他的不是被紫外線防護(hù)劑反射,就是被選
3、擇性吸收,并將其能量轉(zhuǎn)化成熱能釋放,能將紫外線反射的物質(zhì)叫紫外線屏蔽劑;對紫外線有強(qiáng)烈選擇性吸收并能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換而減少它的透過量的物質(zhì)叫紫外線吸收劑。,(三)染料,織物顏色的變化主要是染料對可見光輻射選擇性吸收的結(jié)果。有些染料的吸收帶伸展到紫外光譜區(qū)域,因此起著紫外吸收劑的作用;化學(xué)纖維的消光處理也影響紫外線透過率;一般,同一種材料的紡織品經(jīng)同一種染料染色,顏色越深,對紫外線的吸收也越多。,(四)后整理,經(jīng)過非抗紫外線整理的織物,其抗紫外線性能也會附帶增強(qiáng)。如涂層整理、拒水拒油整理等,(五)濕度,含濕率越高,防紫外線能力越低,因為當(dāng)織物含水時其散射減少。,第二節(jié) 抗紫外線機(jī)理及整理劑,一、抗紫
4、外線機(jī)理,透過率+反射率+吸收率=100%,反射率和吸收率增大,透過率就減少,防護(hù)性越好,抗紫外線的加工原理就是利用紫外線屏蔽劑對纖維或織物進(jìn)行處理,當(dāng)光輻射到織物上時,一小部分通過織物上的間隙透過織物,絕大部分則被紫外線屏蔽劑反射或選擇性吸收并將能量轉(zhuǎn)換成低能而釋放??棺贤饩€機(jī)理分為反射和吸收。,無機(jī)紫外線屏蔽劑主要利用某些無機(jī)物質(zhì)對入射光具有良好的折射、反射、散射性能來達(dá)到防護(hù)目的,有機(jī)類屏蔽劑防護(hù)機(jī)理吸收,屏蔽劑分子結(jié)構(gòu)上大多連有發(fā)色基團(tuán)和助色基團(tuán),它們能強(qiáng)烈地、選擇性地吸收高能量的紫外線,將能量轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。,無機(jī)材料粒徑對光散射和遮蓋力有很大影響,當(dāng)粒徑與光波長相比極大時,粒
5、子的遮蓋效果與粒徑成反比,粒徑越小,光的遮蓋面越大;當(dāng)粒徑與光波相比極小時,光散射系數(shù)降低,遮蓋力降低;當(dāng)粒徑與光波長同級時,粒徑為光波長度的一半時,光散射最大。,無機(jī)微粒除了能對紫外線產(chǎn)生屏蔽作用外,還能夠屏蔽陽光中的可見光和近紅外線。,(二)有機(jī)類抗紫外線整理劑,吸收紫外線并進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,將紫外線變成低能量的熱能或波長較短的電磁波,從而達(dá)到防護(hù)的目的。,理想的紫外線吸收劑大多具有共軛結(jié)構(gòu)和雙鍵,吸收紫外線后能轉(zhuǎn)化成熱能、熒光、磷光等,苯酮類化合物:能吸收280400nm的紫外線,對280nm以下的紫外線吸收較少,易泛黃、價格貴,應(yīng)用較少。,苯并三唑類:可吸收300400nm的光,屏蔽效果好
6、,對400nm以上的可見光幾乎不吸收,因此制品不會泛色。,第三節(jié) 抗紫外線纖維及紡織品的生產(chǎn),一、抗紫外纖維,1991年9月,可樂麗首先向日本市場推出了紫外線屏蔽纖維ESMO,激起了日本紡織界中紫外線屏蔽材料的發(fā)展。,ESMO是混有ZnO微粉的聚酯短纖。,近年來,我國抗紫外線纖維發(fā)展也很快,尤其是滌綸防紫外線纖維的開發(fā)。有滌綸短纖、滌綸POY、FDY、UDY、DTY等,用防紫外線添加劑制造防紫外線纖維有三種方法:,將紫外線吸收劑與成纖高聚物的單體共聚、紡絲,有機(jī)抗紫外線吸收劑或無機(jī)紫外線散射劑單獨(dú)或混合使用,無機(jī)紫外線散射劑或有機(jī)紫外線吸收劑,二、抗紫外線紡織品,加工抗紫外線紡織品時,有機(jī)屏蔽
7、劑和無機(jī)屏蔽劑可以單獨(dú)使用,也可以配合使用。,紫外線屏蔽劑大多對棉、麻等天然纖維缺乏親和力,因此不能用吸盡法,而采用與樹脂同浴,將屏蔽劑固著在織物表面。,織物抗紫外線整理工藝與織物種類和最終用途有關(guān)。如作為服裝面料,采用吸盡法或浸軋法;如作為裝飾、家用或產(chǎn)業(yè)用紡織品,則強(qiáng)調(diào)其功能性要求,可選用涂層法,還可以與其他功能性整理同浴進(jìn)行,如抗菌防臭、親水防皺等。,第四節(jié) 織物抗紫外線性能評價,太陽鏡、防曬霜、織物等紫外線防護(hù)標(biāo)準(zhǔn),紫外反射率越大或紫外透過率越小,表面織物阻斷紫外線效果越好。紫外反射率大小受被測物表面光潔程度等客觀因素影響較大,所以,紫外透過率比紫外反射率對抗紫外線效果衡量更具說服力。
8、,一、紫外線透過率,(一)標(biāo)準(zhǔn)檢測方法:,我國GB/T 17032-1997織物紫外線透過率的試驗方法,適用于各類織物。,基本原理:,采用中波段紫外線的紫外光源及相應(yīng)紫外接受傳感器,將被測試樣置于兩者之間,分別測試有試樣和無試樣時紫外光的輻射強(qiáng)度,。,儀器:,紫外光源297nm;紫外傳感器:相應(yīng)波長290320nm,試樣準(zhǔn)備:,試樣數(shù)量及尺寸滿足指標(biāo)計算與儀器的要求。,實(shí)驗步驟:,調(diào)零、測無試樣I,0,、測有試樣I,1,計算:,(二)其他測試方法,紫外分光光度計法,積分球法,紫外線強(qiáng)度累計法,照度計法,褪色法,皮膚直接照射法,二、評價抗紫外線性能的指標(biāo),(一)紫外線透射比,(二)紫外線屏蔽率,(三)防曬因子SPF和紫外防護(hù)因子UPF,(四)穿透率,(五)紫外線反射率,(六)A、B波段織物平均透射率的對數(shù),