紫外线遮断整理剂,抗紫外线剂,抗日晒整理剂,抗紫外剂,防UV剂
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纳米抗紫外线整理剂本品以耐光稳定剂为基料,采用纳米微囊包封技术,制备微粒尺寸20~80nm的稳定耐日晒牢度增进剂(VK-TN01)整理剂。
通过焙固法将光稳定剂以纳米微粒形式进入纤维内部并固着在纤维上,使织物具有优良的抗紫外线性能。
本品经过处理后,紫外线的透过率可控制在3%以内.染色物的日晒色牢度比未采用纳米处理的产品提高1—2级,达到功能性高档纺织品的要求。
本品为非离子性产品,对织物的色光,亲水性,手感等无不良影响,不会发生泛黄、疏水、手感变硬等问题。
1、化学组份:耐光稳定剂、聚合物、稳定剂等。
2、离子性:非离子。
3、PH值:6.5~7.0(100%原液)4、外观:略带蓝光的乳白色溶液。
5、溶解性:室温下易溶于水。
6、粘度:3.0-3.5 mpa·s(室温下)应用特性1、作为日晒牢度增进剂(VK-TN01)使用:使染色物的日晒色牢度提高1—1.5级,满足一些对耐温牢度要求高的客户需要。
2、功能性抗紫外线整理剂(VK-TN01)使用:可使织物成为具有优良抗紫外线性能的功能性纺织品,提升纺织品的附加价值,紫外线的透射率可以控制在3%以内。
3、可以和其它离子或非离子性的整理剂拼混使用,获得多项效能。
4、本品以纳米微粒进入纤维内部或固着于纤维表面,通过焙固可获得耐久性的功能。
使用方法1、日晒增进剂。
用量:浅色: 20~30g/L浸轧或3~4% o.w.f.浸渍。
中深色:10~20g/L浸轧或2~3% o.w.f.浸渍。
工艺:浸轧:一浸一轧(二浸二轧)(室温)→烘干→定型(焙固)160℃×30″或 140℃×1′。
浸渍:溶比:1:10~30;温度50℃×30分钟→脱水→烘干→定型(同上)2、抗紫外线整理剂用量:浸轧:20~30g/L浸渍:2~4% o.w.f工艺:同前3、对于T/C. T. T/R 等织物应酌情增加用量10~15%。
抗紫外线整理概述近年来人们对日光有了比较全面的认识。
以往的观点是多晒阳光可以促进健康,现在却被告之,赖以抵挡日光中强烈紫外线辐射的地球表面臭氧层日益变薄,皮肤癌和白内障的发病率将在北半球高海拔地区和南半球低海拔地区增加。
例如澳大利亚就是目前世界上皮肤癌高发区。
凡是白种人居住区域皮肤癌发病率都在递增,事实也说明皮肤白皙的人受紫外线的威胁更大。
因此纺织品的防紫外线整理引人注目,这种整理主要在天然纤维品种上进行,对于化学纤维则在纺丝过程中进行处理,当然也可以在织物上进行整理。
最近研究表明:臭氧每受到1%的破坏,抵达地球表面的有害紫外线将增加2%左右,皮肤癌的发病率将增加4%左右。
此外,臭氧层遭到破坏还可引起人类免疫功能下降,损伤皮肤基因。
因此本项整理将日益显得重要。
紫外线的危害紫外线按波长可分为三段,320~400nm为紫外线A段(UV-A),280~320nm 为紫外线B段(UV-B),及200~280nm为紫外线C段(UV-C)。
此外还有10~200nm的远紫外线,或称真空紫外线。
其中UV-C被臭氧层吸收难以到达地面。
UV-B能量大,能导致真皮血管扩张红肿,出现水泡,产生晒伤。
UV-A会引起肌肤变黑,造成皮肤干皱。
皮肤晒黑主要是人体抵御日光破坏造成的,但这个过程本身在某些人身上会导致癌变。
具体情况是紫外线能使细胞核中的脱氧核糖核酸(DNA)损伤形成碎片。
当皮肤内的细胞受到损伤,细胞核就会释放修复性的物质——酶,酶能有助于产生新的DNA,以替换被损形成的碎片,然而被损的碎片和酶会刺激黑色素细胞产生黑色素。
如果超过修复能力会使皮肤致癌。
紫外线对人们的危害在于它对皮肤具有透过性。
波长较长的UV-A比UV-B透过皮肤量大,对人危害最大。
因为超短紫外线UV-C能被臭氧层所吸收,再加上各种气体、云雾、尘埃等的散射,使得小于280nm的电磁波无法到达地面,UV-B也只有一半能到达地面。
根据资料统计:皮肤角质层可吸收紫外线照射量的60%~80%,表皮层可吸收6%~18%,真皮层可吸收10%~20%。
抗紫外线整理剂HTUV100可用于棉、丝、毛、涤纶、锦纶及其混纺织物的高效持久型防紫外线整理及提高部分染料的日晒牢度。
对180~400nm波段的紫外线有良好的吸收转化、反射和散射作用,从而提高运动服、沙滩装、游泳衣、休闲服、职业装及帐篷、遮阳伞、窗帘等的紫外线屏蔽性能。
整理后织物的UPF值可达到50+,且有极高的耐水洗和光稳定性,经重复洗熨及强烈紫外线照射后效果均不下降。
适用于涂层、印花、喷涂以及高温吸尽法、浸轧法工艺及成衣整理。
SGS、Intertek等全球多家权威检测机构一致证明: HTUV100符合澳大利亚AS/NZS 4399标准等。
韩笑1.紫外线遮断整理1.1原理和遮断剂织物的紫外线遮断加工整理原理,是在织物上施加一种能反射和/或有强烈选择性吸收紫外线,并能进行能量转换,以热能或其它无害低能辐射,将能量释放或消耗的物质。
这些物质施加后的织物,对织物各项服用性能无不良影响,并达到实用要求。
因此织物紫外线遮断整理与高分子的耐光稳定性有相似之处。
不过,耐光稳定性是保护高分子化合物,防止紫外线照射后引起的自动氧化导致聚后物的降解;而紫外线遮断整理是保护人体,免使过量的紫外线照射而引起损害。
1.1.1原理从光学原理上讲,光照射到物体上,一部分在表面上反射,一部分被物体吸收,其余的则透过物体。
经紫外线遮断整理的织物,不是将照射到织物上的紫外线反射,就是选择吸收并将其能量转换成低能而释放,以致将紫外线遮断。
1.1.2紫外线遮断剂能反射和吸收紫外线的化学品叫紫外线遮断剂,对紫外线有强烈选择吸收,并能进行能量转换而减少它的透过量的,习惯叫紫外线吸收剂。
它们是从不同的途径提高织物对紫外线遮断功能。
1.1.2.1紫外线散射剂通常利用物质物理性能促使紫外线散射、反射来遮断紫外线的叫散射剂。
常用的紫外线散射剂是对其不具活性的金属化合物,如二氧化钛、氧化锌、碳化钙、瓷士、滑石粉等。
虽然碳黑也是一种有效的紫外线散射剂,它不仅散射紫外线,连可见光也完全遮断了,所以在遮光涂层时才用它。
防紫外线整理剂HTUV100 结构或组分:三氮杂苯衍生物高效紫外线吸收材料;用途及应用方法:可用于棉、丝、毛、涤纶、锦纶及其混纺织物的高效持久型防紫外线整理及提高部分染料的日晒牢度;1、浸轧工艺:〈1〉工艺配方:防紫外线整理剂HTUV100 15〜50g/L 交链剂AF6900 15 〜50g/L〈2〉工艺流程:浸轧防紫外线溶液(轧余率70%〜80% T烘干(90〜110 C)T高温拉幅(170〜190CX 30s 或120〜130CX 3〜6min)2、浸渍工艺(只适用于纯涤纶和锦纶织物及纱线):〈1〉工艺配方:防紫外线整理剂HTUV100 2% 〜6%(o.w.f)〈2〉工艺流程:与染料同时加入到液槽,工艺与分散染料染色相同包装贮存:25kg、120kg塑料桶包装,贮存在0C以上的仓库中,稳定期储存一年。
韩笑织物的紫外线遮断整理研究上海工程技术大学化工学院赵阿金【摘要】本文分析了织物的紫外线遮断整理原理,开发了紫外线遮断整理剂,其所整理的产品达到理想的效果,通过对不同织物的工艺实验,可认为开发的整理剂适用于纯棉、涤棉、尼丝纺等织物。
【关键词】紫外线紫外线遮断加工织物0.前言八十年代以来,世界各国对人类赖以生存的地球上生态环境的恶化已引起严重关切。
酸雨,农药污染,大气污染,森林被肆意砍伐等情况时有报导。
二氧化碳,氟氯化合物引起的温室效应和臭氧层破坏,致使地面紫外线辐射剂量大增,影响人体健康,引发皮肤红斑。
黑化和皮肤癌变。
并且引起纺织品褪色和脆化。
提高纺织品对紫外线遮断性能的研究及其工业化生产,是近年兴起的。
日本在这方面占领明显地位,各公司生产的紫外线遮断织物已大量上市。
从九二年底起,我们也进行织物的紫外线遮断剂及遮断加工整理的研究。
本文着重介绍紫外线遮断剂及影响紫外线遮断加工整理工艺研究。
1.紫外线遮断整理1.1原理和遮断剂织物的紫外线遮断加工整理原理,是在织物上施加一种能反射和/或有强烈选择性吸收紫外线,并能进行能量转换,以热能或其它无害低能辐射,将能量释放或消耗的物质。
防蚊微胶囊的制备及在棉针织物上的应用王玉娟1,2,葛风燕1,2,蔡再生1,2,姜建英3,陈炳良3 (1.东华大学生态纺织教育部重点实验室,上海201620;2.东华大学化学化工与生物工程学院,上海201620;3.江苏AB集团有限责任公司,江苏昆山215347)原载:第八届印染后整理论文集;266-摘要:以防蚊剂DM为芯材,聚氨酯为壁材,采用界面聚合法合成了防蚊微胶囊,通过电子显微镜、红外光谱、激光粒径分析仪分别对微胶囊的表面形态、结构、粒径分布进行了分析,应用微胶囊对纯棉针织物进行防蚊整理,测试并分析了其驱杀蚊效果。
结果表明,整理后的纯棉针织物具有持久的驱杀蚊效果和良好的耐水洗性能。
关键词:微胶囊;防蚊剂DM;防蚊整理;结构表征;驱杀蚊效果;耐水洗性能;界面聚合法微胶囊技术是以天然或合成高分子材料作为囊壁,通过化学法、物理法或物理化学法将活性物质(囊芯药物)进行包裹而形成具有半透性或密封囊膜的一种技术[1]。
将此技术应用于防蚊整理,不仅可以保护人体免遭蚊虫叮咬,还能够克服传统驱杀蚊剂的缺点[2],避免有效成分与人体的直接接触,且有更优异的稳定性和持久性[3]。
本文以2,4甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚乙二醇400(PEG400)作为制备聚氨酯壁材的反应单体,高效低毒的防蚊剂DM为芯材,制备了微胶囊悬浮液。
研究了防蚊微胶囊的形态、粒径分布及结构,通过二正丁胺法测试防蚊微胶囊整理剂中有无异氰酸酯残留,并采用浸渍法将防蚊微胶囊应用于纯棉针织物,通过防蚊效果以及击倒和致死作用测试,分析了整理后织物的驱杀蚊效果随放置时间和水洗次数增加的变化。
1 实验1.1 实验材料及仪器实验材料:18 tex(32s)棉、2.2 tex(20 D)氨纶的棉氨汗布(张家港市佳朋纺织XXX);白纹伊蚊(羽化后2~3日龄未吸血的雌性成虫);防蚊剂DM、2,4甲苯二异氰酸酯、环己酮、聚乙二醇400、乙二胺(EDA)、二丁基二月桂酸锡、乳化剂(自制)、低温黏合剂、分散剂 JFC、二正丁胺、溴酚蓝指示剂、N-甲酰二甲胺(DMF)。
抗紫外线助剂主要成分(一)防紫外线剂:防紫外线剂主要通过吸收、反射或转化紫外线辐射来保护材料。
最常见的防紫外线剂有:1.垂直吸收剂:这种剂能够吸收波长在280纳米至400纳米之间的紫外线辐射,具有较宽的吸收光谱范围。
常用的垂直吸收剂有苯二酮、苯酚、苯酚酮等。
2.添加吸收剂:这种剂在制备过程中能够被材料吸收并发生化学反应,将紫外线辐射转化为热能。
常用的添加吸收剂有铁氰化钾、光硬化剂等。
3.反射剂:这种剂能够反射紫外线辐射,降低其对材料的损害。
常用的反射剂有钛白粉、铝粉等。
(二)光稳定剂:光稳定剂是一类能够抑制材料在紫外线照射下产生光化学反应的添加剂。
光稳定剂主要有纳米化学稳定剂和经典光稳定剂两类。
1.纳米化学稳定剂:这种剂主要是通过纳米技术制备的颗粒,能够吸收和分散紫外线辐射,并将其转化为无害的能量。
其主要成分包括氧化锌纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒等。
2.经典光稳定剂:这种剂能够通过分散剂的作用将紫外线辐射分散在材料中,阻止光聚合反应的发生。
常用的经典光稳定剂有苄基二氯乙酸酯、苯乙烯二氯乙酸酯等。
(三)吸收剂:吸收剂是一类能够吸收紫外线辐射的添加剂。
它们通过对紫外线辐射的吸收使用能将其转化为热能,保护材料不受紫外线辐射的损害。
常用的吸收剂有有机吸收剂和无机吸收剂。
1.有机吸收剂:这种剂主要由有机化合物组成,能够吸收紫外线辐射。
常用的有机吸收剂有苄酚、苯酚、苯酚酮等。
2.无机吸收剂:这种剂主要由无机化合物组成,能够吸收紫外线辐射。
常用的无机吸收剂有钛酸酯等。
总结起来,抗紫外线助剂主要有防紫外线剂、光稳定剂和吸收剂等成分。
它们通过吸收、反射或转化紫外线辐射,保护材料不受紫外线的损害,延长其使用寿命和外观。
不同的材料和应用领域对抗紫外线助剂的要求不同,因此具体的配方和成分选择需根据实际情况加以考虑。
抗紫外线整理概述近年来人们对日光有了比较全面的认识。
以往的观点是多晒阳光可以促进健康,现在却被告之,赖以抵挡日光中强烈紫外线辐射的地球表面臭氧层日益变薄,皮肤癌和白内障的发病率将在北半球高海拔地区和南半球低海拔地区增加。
例如澳大利亚就是目前世界上皮肤癌高发区。
凡是白种人居住区域皮肤癌发病率都在递增,事实也说明皮肤白皙的人受紫外线的威胁更大。
因此纺织品的防紫外线整理引人注目,这种整理主要在天然纤维品种上进行,对于化学纤维则在纺丝过程中进行处理,当然也可以在织物上进行整理。
最近研究表明:臭氧每受到1%的破坏,抵达地球表面的有害紫外线将增加2%左右,皮肤癌的发病率将增加4%左右。
此外,臭氧层遭到破坏还可引起人类免疫功能下降,损伤皮肤基因。
因此本项整理将日益显得重要。
紫外线的危害紫外线按波长可分为三段,320~400nm为紫外线A段(UV-A),280~320nm 为紫外线B段(UV-B),及200~280nm为紫外线C段(UV-C)。
此外还有10~200nm的远紫外线,或称真空紫外线。
其中UV-C被臭氧层吸收难以到达地面。
UV-B能量大,能导致真皮血管扩张红肿,出现水泡,产生晒伤。
UV-A会引起肌肤变黑,造成皮肤干皱。
皮肤晒黑主要是人体抵御日光破坏造成的,但这个过程本身在某些人身上会导致癌变。
具体情况是紫外线能使细胞核中的脱氧核糖核酸(DNA)损伤形成碎片。
当皮肤内的细胞受到损伤,细胞核就会释放修复性的物质——酶,酶能有助于产生新的DNA,以替换被损形成的碎片,然而被损的碎片和酶会刺激黑色素细胞产生黑色素。
如果超过修复能力会使皮肤致癌。
紫外线对人们的危害在于它对皮肤具有透过性。
波长较长的UV-A比UV-B透过皮肤量大,对人危害最大。
因为超短紫外线UV-C能被臭氧层所吸收,再加上各种气体、云雾、尘埃等的散射,使得小于280nm的电磁波无法到达地面,UV-B也只有一半能到达地面。
根据资料统计:皮肤角质层可吸收紫外线照射量的60%~80%,表皮层可吸收6%~18%,真皮层可吸收10%~20%。
防紫外线HTUV100基本性状组分三氮杂苯衍生物高效紫外线吸收材料外观淡褐色液体离子性非离子p H 值约为7溶解性可与水混溶稳定性在硬水中,pH值在5~8的酸、碱溶液中稳定,使用方便相容性可与阴离子及阳离子产品一起安全使用稀释使用前必须彻底搅拌均匀。
可用温水稀释,搅拌均匀后加入处理浴中安全性无毒,对皮肤无刺激,符合环保要求。
本产品的贮存和使用应遵守化学品安全规定,不得吞服韩笑太阳的辐射对皮肤的伤害太阳辐射0.7-300)nm的连续光谱,其中小于175nm的辐射被地球同温层上半部(约l00km高处)中的氧所吸收;在15-3Okm高空的臭氧层又吸收小于28Onm的辐射。
而红外辐射也被大气中的水蒸汽和二氧化碳所吸收。
因此,照射到地面的只是280-3000nm部分。
太阳辐射中对人类有害部分己大部分被吸收了。
到达地面的紫外线部分对人体皮肤的影响如图1所示。
紫外线一般是指波长为10-400nm电磁波的总称。
但本文仅按其波长在200-400nm部分,且分成三部分予以说明:即UV A,波长为320-400nm,能促进人体内维生素的合成,但过量照射会引起抑制免疫系统功能;UVB,波长为280-320nm,能使皮肤变红和短时间照射会降低维生素D的生成,长期照射能导致皮肤癌、白内障并抑制免疫系统功能;UVC,波长为200-280nm,它和波长小于200nm的所谓远紫外线(VCUV),几乎全部被高空各种气体吸收,它的能量虽很大,对人类健康影响暂不讨论。
所以紫外线对人类的不良作用,其实就是UV A和UVB的综合。
地面上的紫外线幅射约占太阳到地面总辐射量的6%,其中UV A约占5.5%,UVB仅为0.5%。
由于UVB能量大(约为UV A能量的1000倍),对人类的伤害要严重得多。
地球上紫外线辐射的强度和分布取决于它照射到地球上的角度、不同地区的位置、季节、昼夜时间而不同,同一天早中晚也有很大的变化。
人类对紫外线照射的敏感性有很大的不同,人的皮肤对阳光照射也同样起阻挡作用。
抗紫外线整理剂ADK UV-39
产品简介:抗紫外线整理剂ADK UV-39主要用于提高由酸性染料染色的真丝、羊毛和由活性染料染色的棉、粘胶、亚麻等面料的染色织物的抗紫
外线性能。
产品性能:外观:棕色透明液体;
组成:苯并三唑类和/或二苯甲酮类高效紫外线吸收材料;
离子性:弱阳离子;
PH值:5.0~8.0;
溶解性:溶于有机脂类和多元醇中,可以任何比例乳化于水中;
相容性:能与一般的纺织化学品(如树脂、粘合剂、抗静电剂、柔软
剂、阻燃剂等)一起使用,但建议在使用前进行预试验,以确认相容
性。
产品特点:使用方便;
性价比高;
本品能显著提高织物的抗紫外线性能;
在处理过程中对处理织物的色光影响很小。
应用方法:1、浸渍法工艺:
抗紫外线整理剂ADK UV-39:2~5%;
浸渍温度:40~50℃;浸渍时间:30~45min;烘干:100~120℃。
2、浸轧法工艺
抗紫外线整理剂ADK UV-39:20~50g/L;轧液率:80~100%
织物→染色→水洗(皂洗)→烘干→浸UV-39→烘干(100~120℃)包装:25kg塑料桶或根据要求包装。
纺织品抗紫外线整理剂DP—UV新品介招精细与专用化学品2001年第20期纺织品抗紫外线整理剂DP—UV上海市印染技术研究所唐增荣摘要上海印染技术研究所筛选了各类紫外线吸收剂经分散,乳化,稳定,复配,开发出抗紫外线整理剂DP.uv.用其处理的织物紫外线屏蔽率在85%以上,该产品使用方便,无毒,长期使用不变色,市场价格约49元/,于日本进口产品价格.关键词外线吸收剂织物整理剂DP-uVTextileUltravioletScreeningFini.~hingAgentDP-UVTangZengrongAbstractShah曲aiDyeingandPrintingTechnicalResearchInstitutescreenedallkindsofultravioletabsorben tsto developtextileultravioletscreeningfinishingagentthroughdispersion,emulsification,stab ilizingandbuildingUltravioletscreeningrateofthetextiletreatedbyDP-UVisabove85%Thisproductionischaracterizedby easyUSe./ion?toxicity.notchangingcolorforusingⅡlongtime.Theprice0fDP?UVislowerthanimportedoglesfromJapan.whichisabout49 yuan/kgKeyWOrdsultravioletabsorbent,textilefinishingagent,DP?UV1影响纺织品抗紫外线辐射性能的因素究纺织品抗紫外线辐射的性能要考虑各种因I素:纤维种类,织物结构(厚度,重量,紧密度),织物表面状态等.在使用过程中,洗涤,雨淋,磨擦,风吹等都影响纺织品抗紫外线辐射的实效. 1.1纤维种类对抗紫外线辐射的影响各种不同纤维对紫外线的吸收能力完全不同,而且同一种纤维对不同波长的紫外线有不同的透过率.例如聚酯纤维对波长在310~320nm和355—375llm间的紫外线透过率有急剧增大的趋势;聚酯纤维和羊毛纤维对紫外辐射的透过率较低;棉纤维和粘胶纤维对紫外辐射的透过率较高;埃斯摩(ESMO)纤维是经特种紫外防护处理过的,因此其紫外线透过率很低.1.2织物厚度对抗紫外线辐射的影响同一种纤维织物越厚,其抗紫外线辐射的性能越好,特别是未经处理的织物其厚度和防晒系数SPF(VPF)值关系很密切.而经过抗紫外线整理剂处理后,织物在很薄时其SPF(VPF)值已大大提高,增加厚度SPF(VPF)值不会明显增大.1,3织鞠紧密度对抗紫外线辐射的影响织物的紧密度可以用覆盖系数或孔晾率来表26示,两者基本上呈互补关系,即覆盖系数(C)=1一孔隙率(P).覆盖系数可用紧密度理论值来表示,如果纤维的抗紫外辐射性能特别好,织物又相当厚,则SPF(VPF)值的假想极大值可看作是1/P.棉纤维未经抗紫外线整理剂处理时,对于织物的各种孔晾率(P)相应的SPF(VPF)值都很低,经UVA-2整理剂处理后,孔晾率P值如由10%减小为2%,则SPF(UPF)值可提高5倍左右.1.4织物重量对抗紫外线辐射的影响织物的重量是厚度和紧密度的综合反映,不仅比较直观,而且容易获得正确的数值,因此研究织物重量与SPF(VPF)值的关系也比较实用,经研究统计,各种纤维的织物重量与SPF(VPF)值都明显呈正比关系.1.5织韧色泽对抗紫外线辐射的影响同一种纤维和同一种织物其色泽越深.紫外线辐射透过率T越小,SPF(VPF)值越大.例如涤纶织物,各种不同色泽的紫外线辐射透过率值见表1. 表1涤纶织物各种色泽的透过隼T%一~]精细与专用化学品2001年第20期1.6纺织品其它因素对抗紫外线辐射的影响纺织品的抗紫外线辐射性能一般规律为:④短纤维织物优于长丝织物;②加工丝产品优于化纤原丝产品;③细纤维织物优于粗纤维织物;④扁平异形化纤织物优于圆形截面化纤织物;⑧微纤维织物优于通常纤维织物;⑥机织物优于针织物.新品综上所述,纺织品抗紫外线辐射性能首先决定于其纤维的化学结构,即纤维种类;其次,织物的组织结构,重量,厚度,紧密度(孔隙率),纤维的粗细和形态结构对SPF值也有显着影响.表2为各种纤维及其不同结构与SPF值的关系.表2各种纤维厦其不同组织结构与SPF值的关系2纺织品抗紫外线整理剂的种类目前纺织品上应用的抗紫外线整理剂除了无机氧化物外.主要有以下几种类型:(1)金属离子螯合物无机化合物,不能与纤维发生反应,只适用于可形成螫合物的染色纤维,主要是提高染色的耐光牢度.(2)水扬酸酯类化合物如水杨酸苯酯,水杨酸4一叔基苯酯,4.4'一异丙叉双酚双水杨酸酯等.能吸收280~330ran波长的紫外线,但这类化合物由于熔点较低,易升华,吸收系数较低,并在强烈光照下会引起色变,故应用较少.(3)=苯甲酮类化合物如2,4一二羟基二苯甲酮,2,2'.二羟基.4,4'一二甲氧基二苯甲酮(德国BASF公司的UvinulD.49),2-羟基.4一甲氧基_5磺基二苯甲酮,2一羟.4一正辛氧基二苯甲酮等.由于这类化合物具有共轭结构和氢键,吸收紫外线后能转化成热能,荧光,磷光,同时产生氢键互变异构,此结构能够吸收光能而不导致链断裂,且能使光能转变成热能,在一定程度上是很稳定的;具有多个羟基,对纤维有较好的吸跗能力,是棉纤维良好的抗紫外线整理剂,但价格较贵,目前正在推广应用阶段.吸收紫外线后结构变化如下所示:oHOOHOI◇』旦◇l一OHoH0◇坚(4)苯并三唑类化合物如2一(2'.羟基-5'甲基苯基)一苯并三唑,2一(2'羟基一3'.特丁基5'一甲27新晶介招精细与专用化学品2001年第20期基苯基)-5.氯.苯并三唑(瑞士Ciba公司的Tinuvin 326),2.(3',5'.二特丁基.2'.羟基苯基)一苯并三唑等.由于这类化合物的分子结构和分散染料很近似,可采用高温高压法处理,故对涤纶纤维有较高的吸收系数.结构变化如下所示:H0"o>3抗紫外线整理剂DP—uV上海市印染技术研究所筛选了各类紫外线吸收剂,再经分数,乳化,稳定,复配后,研制成抗紫外线整理剂DP.uV.将其用于纺织品不仅能起到良好的抗紫外线效果并可使织物柔软.由于DP- uv是水溶性的,因此使用方便,并且长期使用不变色.目前其市场价格约为49元/kg.而日本进口产品是油溶性,使用不便,长期使用会泛黄.且价格高于DP-uV,约为】00元./kg.将DP.uv用于全棉织物,涤/棉府绸,全棉帐蓬织物,涤/粘中长帽子面料织物,再用紫外分光光度计在280—400nm波长内测得透射率,进行公式计算,得出的紫外线屏蔽率和整理效率见表3. 裹34种织袖用DP-uv处理前,后的紫外线屏蓝率和整理效率%ll一奎辛Iltill孽羹鬻,椎j零#骞警薯..蛘擞囊一颤,芋处理试样紫外线屏蔽率7337557g5762理后试样紫外线屏蔽率86390.5962898理效率53.968572566.84DP.uV的毒性和皮肤过敏试验DP-U~的毒性和皮肤过敏试验采取了助剂试样和整理后织物试样两部分进行,经上海医药工业研究院毒理研究室试验,其结果如下:①助剂试样的急性毒性试验采用小白鼠经口直接投喂,其LD503200—1600mg/kg,根据Oeko—Tex标准100, DP—uV对人体安全;②整理后织物试样选用了全棉针织物40'TK,经DP—uV整理后,对豚鼠进行了皮肤过敏试验和皮肤刺激试验,皮试测得织物的生理盐水提取液对豚鼠的皮肤反应平均分值为0, 28对豚鼠的皮肤致敏率也为0%,表明对皮肤过敏为阴性详见表4和表5.裹4织袖生理盐水提取液对豚■皮肤过敏反应分值__0幕商畦{i蒜■盘鹫厦摩蠢幢《0转t____■__—'裹5织袖生理盐水提取液对豚曩皮肤过敏致蕾草_-0再时僻群_tl}--%氢删_,坤舔_b4"々2b白对照组100000品组100000性对照组10100l帅100100对豚鼠的皮肤刺激试验,测得织物的生理盐水提取液对豚鼠的皮肤未见刺激反应,刺激强度分值评价为无刺激性,详见表6和表7.裹6织蜘的生理盐水提取藏对豚飘的皮肤科教反应一簿驻囊塞蠹妻I蠢鏖袄鳙期j兜臻蔫赣瓤赣l誊霉量Ii譬算I空白对照组75/55/5样品组75/55/5裹7对豚■的皮肤捌激强度评价5结论(1)抗紫外线整理剂DP?uV能适用于各种织物及各种整理工艺,经处理后的织物紫外线屏蔽率达85%以上,并且使用方便,产品稳定,为目前生产防紫外线纺织品较为理想的产品.(2)DP-uV无毒性,整理后的织物对人体皮肤无刺激性,无过敏反应.(3)目前uP—uV已在上海市印染技术研究所实现工业化生产,产量在10t/a左右.据报道,2000年悉尼奥运会参赛运动员及官员的服装均要求具有抗紫外线功能(SPF值不能低于4o),随着2008年北京申奥的成功,DP-UV以其优良的抗紫外线性能,市场前景广阔.口一.。
棉织物抗紫外线整理
张永久冯爱芬(河北科技大学)
原载:六届论文集;361-364
摘要:本文论述了用于纺织品抗紫外线整理剂的种类和性能。
基于纺织品抗紫外线整理的原理,采用有机类紫外线吸收剂和高科技纳米材料复配,研制出用于棉和涤棉织物的新型抗紫外线整理剂UV-R。
采用该整理剂处理后的棉织物和涤棉织物,其抗紫外线性能大大提高。
关键词:紫外线棉织物紫外线吸收剂纳米材料复配
1 引言
二十世纪以来,随着碳氟系溶剂和氟里昂的大量使用,使地球大气层中臭氧层遭到严重的破坏,到达地球表面的紫外线不断增加,造成对人体健康的危害更令人担忧。
紫外线是波长为180~400nm的电磁波,适量的紫外线辐射具有杀菌作用并能促进维生素D的合成,有利于人体健康,但在烈日持续照射下,人体皮肤会失去抵御能力,易发生灼伤,出现红斑或水疱,过量的紫外线照射还会诱发皮肤病,会导致皮肤癌、白内障,抑制人体免疫系统。
因此,为了保护人体免遭过量紫外线的辐射,研究开发抗紫外线辐射的产品已迫在眉睫。
纯棉织物及其混纺织物具有良好的吸湿性和柔软性,是人们青睐的夏季服装面料,但纯棉织物的抗紫外线性能在天然纤维及化学纤维中较差[1],对UV-A和UV-B波段的紫外线都有较高的透过率。
所以,对棉织物和涤棉织物进行抗紫外线功能整理研究,对保护人类的健康具有重大意义。
2 抗紫外线整理剂的种类及整理原理
2.1抗紫外线整理剂的整理原理
纺织品紫外线屏蔽整理的原理是是在纤维、纱线或织物上添加紫外线屏蔽剂,反射或有强烈选择性吸收紫外线,并能进行能量交换,以热量或其他无害低能辐射将能量释放或消耗。
紫外线辐射到织物上,部分在表面被反射,部分被织物吸收,其余的则透过织物。
一般情况下,紫外线的透过率+反射率+吸收率=100%。
因此,提高织物对紫外线的吸收率和反射率就可以降低紫外线的透过率。
2.2 紫外线屏蔽剂的种类
2.2.1 无机类紫外线屏蔽剂
无机类紫外线屏蔽剂,又被称作紫外线反射剂,主要通过对入射紫外线反射或折射,而达到防紫外线的目的。
它们没有光能的转化作用,只是利用陶瓷粉或金属氧化物等细粉或超细粉与纤维或织物结合,增加织物表面对紫外线的反射和散射作用,进而防止紫外线透过织物。
2.2.2 有机类紫外线屏蔽剂
有机类紫外线屏蔽剂,又称紫外线吸收剂,顾名思义这类物质能吸收紫外线,并将其转换为低能量的热能或波长较短的电磁波,从而达到防紫外线辐射的目的。
目前纺织品上应用的有机类抗紫外线吸收剂主要有水杨酸酯类化合物、金属离子螯合物、二苯甲酮类化合物、苯并三唑类化合物、反应型紫外线吸收剂等。
3 抗紫外线整理剂的筛选和制备
抗紫外线整理剂有两大类,即无机类和有机类整理剂,这两类整理剂各有其特点,如将这两类物质混合后处理织物,使它们对紫外线既具有反射和散射作用又具有吸收作用,从而极大的降低紫外线的透过率,获得高质量的抗紫外线辐射纺织品。
基于这种分析,我们选用了纳
米的陶瓷粉(主要成分为氧化锌)和有机类紫外线吸收剂混合复配得到整理剂UV-R。
4 实验材料与仪器
4.1 实验材料
4.1.1 助剂抗紫外线整理剂UV-R(自制)、纳米氧化锌、粘合剂、交联剂、柔软剂、进口紫外线吸收剂
4.1.2 试样纯棉规格:30×30×68×68×50平纹细布,32×32×130×70斜纹,40×40×133×72缎纹,T/C细纺布规格:45×45×110×76
4.1.3仪器紫外分光光度计、烘箱、均匀轧车、电动搅拌
4.2 测试方法
织物抗紫外线性能测试:按AS-NZS4399标准[5]
4.3 实验方法:
(1)预处理:棉布精练→水洗→烘干→丝光;涤棉布精练→水洗→丝光→热定型
(2)抗紫外线整理实验方法:
实验1#:
抗紫外线整理剂UV-R(15%)20g/L
粘合剂10~15g/L
交联剂1~4g/L
柔软剂10~20g/L
工艺流程:配制工作液→室温二浸二轧(轧液率70%)→预烘(90—100℃×1.5min)→焙烘(150~200℃×2min)→待测指标.
实验2#:
纳米整理剂(15%)20g/L
粘合剂10g/L
交联剂1~4g/L
柔软剂10-20g/L
工艺流程:配制工作液→室温二浸二轧(轧液率70%)→预烘(90—100℃×1.5min)→焙烘(150℃~200℃×2min)→待测指标.
实验3#:(进口紫外线吸收剂吸尽法)
进口紫外线吸收剂 1.0 g/L
双氧水8.0ml/L
工艺流程:配制工作液(与漂白同时加工,浴比1:30)→95℃X60min →烘干
实验4#:(进口紫外线吸收剂与染色同浴吸尽法)
进口紫外线吸收剂 1.0-2.0g/L
盐(NaCL) 15g/L
活性染料X%
纯碱10g/L
工艺流程::配制工作液(浴比1:10) →20min升温到70℃,加入紫外线吸收剂恒温15min→加入3g的纯碱恒温20min→再加入7g纯碱恒温20min。
实验3#和4#所采用的整理方法是按照所用的整理剂的要求选择的。
5、5、实验结果
5.1紫外线整理剂UV-R中纳米与有机类紫外线吸收剂配比比例的选择
按照表1中抗紫外线整理剂UV-R中纳米与有机类紫外线吸收比例进行整理液的配置,采用实验1# 的工艺,对纯棉细布织物进行整理,紫外线透过率测试结果如表1。
抗紫外线整理剂中随着纳米材料所占质量百分含量增加,紫外线透过率逐渐降低,抗紫外线
辐射性能渐增,当纳米材料所占质量百分含量过大时,抗紫外线辐射性能有所下降。
最终,选择纳米与有机类紫外线吸收剂比例为1:1。
5.2 不同织物整理前后的紫外线透过率
用纳米与有机类紫外线吸收剂1:1配置的抗紫外线整理剂UV-R,按实验1# 分别对纯棉平纹织物、斜纹织物和缎纹织物进行整理,其紫外线透过率如表2所示。
经过整理后的织物紫外线透过率大大降低,未处理的织物紫外线透过率较高。
表2 不同组织的织物处理前后紫外线透过率(%)
5.3 对比实验
分别按照实验方案1#、2#、3#和4#对纯棉平纹细布和T/C平纹细布进行整理,测得的紫外线透过率如表3。
由表3可知纯棉和T/C在上述四个处方整理后都具有优良的防紫外线的性能,遮断率平均在95%~98%之间,新研制抗紫外线整理剂UV-R整理后的纯棉和T/C织物防紫外线效果最佳。
纯棉细布在波长300和365nm紫外线测试下,由原来的22.7%和23.5%分别下降到1.0%和1.1%;T/C细布的紫外线透过率则由11.3%和12.0%分别下降到0.8%和1.3%。
表3 不同整理剂对织物的防紫外线效果的影响
单独使用纳米整理剂能达到很好的防紫外线整理效果,纯棉织物的紫外线透过率可达2.3%,涤棉织物的紫外线透过率可达1.2%;复配有机紫外线吸收剂可提高防紫外线整理效果,并降低成本;进口的反应型防紫外线整理剂的效果比复合整理剂UV-R稍差,且成本高。
本成果研制的复合整理剂UV-R用于纯棉和T/C织物,通过纳米材料对紫外线的屏蔽和反射以及有机紫外线吸收剂的吸收作用赋予纺织品优良的防紫外线功能,可大大降低紫外线的透过率。
6.结论
用研制出了抗紫外线整理剂UV-R整理后的织物防具有优异的抗紫线性能,防晒指数均在40以上,而且本研究的工艺还可与其他功能性整理同浴进行。
参考文献:
[1] 唐增荣. 纺织品抗紫外线整理的研究[M]. 全国第四届后整理学术研讨会会议论文集,313-319.
[5]《AS/NZS 4399: 1996,Sun Protective Clothing Evaluation and Classification》,Published jointly by Standards Australian and Standards New Zealand.。