浅谈棉织物的防紫外线整理

浅谈棉织物的遮完后整理

摘要：随着生活水平的提高，人们对工作装材料的要求也越来越高。棉织物如何能抵抗紫外线的照 射，就成了研究的课题。本文主要介绍了棉织物的遮完的后整理几种方法。

关键词；紫外线}棉织物；

后整理 长期过量的紫外线引起完化学反应，可使人体 机能发生一系列变化，特别是对人体的皮肤、眼睛以 及免疫系统等造成危害。

如何在日常穿着当中抵抗 紫外线的照耀，就成了工作装材料研究的一个方向。

1紫外线的概念 紫外线按其波长可分为UVA(波长320— 400nm)，UVB(波长290—320nm)，UVC(波长180 —290nm)。UVC具有很高的能量，但其几乎全部被 臭氧层汲取，不能到达地面；波长相对较短单能量较 高的UVB能射透皮肤几毫米，使皮肤产生黑色素， 出现晒黑和晒斑，并使皮肤有患黑色素瘤的危险；波 长较长能量较小的UVA几乎全部到达地面，穿透 皮肤，加速皮肤的老化，使皮肤出现皱纹失去弹性。 因而，UVA和UVB是紫外线防护的主要目标。

2紫外线和织物的关系 紫外线照耀到织物上，一部分被汲取，一部分被 反射，一部分透过，因此汲取率和反射率越高，透过 率就越低，防护性能就越好。 织物的紫外线透过率受纤维自身结构的影响。

构成织物的纤维种类不同，紫外线透过率不同，棉织 物的紫外线防护能力相对较差，是紫外线易透过 的布料，毛和涤纶的紫外线透过率较低，这是因为聚 酯结构中的苯环和羊毛蛋白质结构中的芳香族氨基 酸对小于300nm的完具有很强的汲取性。

3棉织物的紫外线后整理方法 遮完后整理的方法通常有两种，·类是选择 对紫外线有较强反射作用而达到屏蔽效果的无机涂 料，如氧化锌，二氧化钛；另一类是紫外线汲取剂，其 对紫外波段的完线汲取后将高能量紫外线转化成热 能过无害的低能量辐射，如水杨酸、二苯甲酮类等。

3．1 用二氧化铁作屏蔽剂【1] a、试剂：溶胶一凝胶法制备的二氧化钛后整理剂 收稿日期：2008一08一19 b、织物：纯棉织物 C、后整理剂的性能：自制纳米二氧化钛抗紫外线 后整理剂的抗紫外线效果很好，非常能屏蔽对人体伤 害大的全部UVB区域紫外线。在可见完区内，整 理剂对完的透过率很大，其透明度很好，适用于印染 整理。 d、工艺流程：织物二浸二轧后整理液(轧液率70％ 一80％)——无机盐溶液处理——烘干(80℃* 3min)——水洗——烘干(80℃*3min)——培烘 e、实验结果：通过对处理前后织物的抗紫外线 性能、白度、断裂能力、折皱回复角各项性能的对比，

得出以下结论：①自制纳米二氧化钛抗紫外线后整理 剂对uVA、UVB波段的紫外线都有很好的屏蔽作 用，后整理后棉织物的抗紫外线性能的到显著提高f② 因为无机盐浓度，焙烘时间对织物白度影响不大，但 随焙烘温度的提高，织物的白度会下降较大，因此自 制纳米二氧化钛抗紫外线后整理剂的佳后整理工艺 为：织物二浸--$L后整理液(轧液率70％一80％)—— 0．59／L无机盐溶液处理——烘干(80℃* 3min)二水洗——烘干(100℃*2min)——培烘， 后整理后织物的折皱恢复较有所减小。

3．2棉织物的纳米氧化锌抗紫外线后整理叫 a、试剂：纳米ZnO，低聚炳烯酸钠，水溶性钛酸 酯偶联剂，NaOH b、织物：1209／m2漂白纯棉卡其 Cs工艺流程及后整理结果：(以下原材料用量均为实 验用量) ①取0．59水溶性钛酸酯偶联剂加水至50mL， 搅拌后加入0．759纳米氧化锌，超声震荡；添加1- 259低聚炳烯酸钠并用NaOH调整溶液的PH值至9 ～10，再次进行超声震荡。此时，在加入低聚炳烯酸 钠和偶联荆的纳米氧化锌分散荆体系中，纳米氧化 万方数据 严磊等 浅谈棉织物的遮完后整理 23 锌的分散比较均匀，无明显的“团簇”现象。纳米氧化 锌基本上都保持在纳米尺度范围内。

②织物经二浸二轧后整理(浸液温度20"C，轧液率 80％)，120-．,150"C焙烘30～150s，用清水漂洗后室 温晾干，在八篮恒温烘箱中于105"C烘干至恒重。 后整理液浓度1．09／L，浴比1。30，浸渍时间 150min，焙烘温度150℃，焙烘90s以后，织物的增重 率大。随着增重率的增加，织物的紫外线透过率随 之减少，织物增重率为4．64％时，在280,-一320nm处 紫外线平均透过率<3％。因此，在保证纳米后整理液 均匀分散的前提下，织物的增重率越大，则织物抗紫 外线效果越好。 织物经后整理后，吸湿性和强力略有下降，由于纳 米氧化锌本身的白度很高，织物后整理后的白度增加。

3．3 将棉纤维后整理成为无机粒子／棉纤维层压材 料[3] a、试剂：浓硫酸(质量分数98％)，氯化钡，硫酸 二氢氨，硼酸 b、织物：棉布 c、原理：棉纤维为多孔组织，其内部微孔(孔穴) 的孔径只有几到十几纳米，可作为纳米粒子生成的 “微反应器”。

当将Ba2+离子渗透到棉纤维内部，再和 PO。3-离子接触，在棉纤维的微孔中生成磷酸钡和 磷酸氢钡结晶沉淀，从而将磷酸钡和磷酸氢钡粒子 组装到棉纤维的内部结构中，形成无机离子／棉纤维 层压材料。 d、工艺流程：棉布退浆——试剂处理(先放入 60"C的硫化钡溶液中浸4h，再在磷酸氢氨溶液中浸 4h)——浸轧——热风烘干(100。C)——培烘 (150℃，3—4min)——皂洗——水洗——烘干 (105℃)——成品。 e、处理后的效果：①处理后的棉织物12次清洗 后的防护指数UPF值达到了17．7，此后整理剂可通过 简单的浸轧、烘干工艺给予棉织物优异、耐久的防紫 外线性能。

②棉织物的遮完性能强。

3．4反应性遮完后整理剂UVDHA(以下药品及 织物均为实验用量)[4】 a、织物：纯棉半制品(30*30，68*68) b、试剂：遮完后整理剂UVDH(三氯聚嗪芳 氨类)、改进剂A(三嗪氨基二苯乙稀类) C、工艺原理：反应性遮完后整理剂UVDH是 三氯聚嗪芳氨类紫外线汲取剂，水溶性基团磺酸基， 紫外线汲取基，紫外线汲取基是芳香类结构，和亲核 试剂如纤维素的羟基阴离子、水等化合物发生亲和 取代反应：R 1 ^B—L矿rx“ N T■囊横城爿。X曩杂玮¨々膏喜誓霸 UVDH对紫外线UVB有强烈汲取且能和棉纤 维形成共价交联，耐洗性好，但对UVA的汲取效果 差，因此在UVDH中加入能对UVA发生较强汲取 的改进剂A，并复制成UVDHA，使其在有效汲取 UVB的同时，对UVA也有较好的汲取，提高整体 的紫外线防护效果。可选用具有三嗪氨基二苯乙烯 类结构的改进剂，其和UVDH复配后对纯棉织物的 遮完后整理效果较好。

d、工艺流程：先进行上色，将UVDH和改进剂 A按质量比6：1混合，经高速剪切乳化后复配成适 合出纯棉织物UVDHA3．5％(owl)在浴比1：20， 60℃的条件下，5min后加入硫酸钠609／L加速后整理 剂的汲取，15min后加入碳酸钠159／L，升温(升温速 度2℃／min)至85℃使后整理剂固着在纤维上，30min， 清洗。 e、后整理结果：①后整理后，遮完性能比UVDH 有了明显提高，后整理效率提高了16．35％，UPF值可 达到26．54，按AS／N ZS 4399评估UPF等级为良； ②织物经UVDHA后整理，棉纤维上的一OH和UVD． HA上的活性基团在碱性条件下发生了亲核取代， 产生了特别稳定的共价键结合，因此织物的耐洗性 好；因此，UVDHA比较适用于白色、黄色和蓝色棉 织物的遮完后整理。

4结束语 随着人们生活水平的逐步提高，人们的自我保 护意识的不断增强和劳动爱护工作的进一步深入， 遮完布料品越来越受人们的关注。而棉织物作 为一种纯天然的面料品，将越来越受到人们的喜欢。 运用新的方法技术，提高棉织物的抗紫外线性能，必 将具有广泛的进展前景和很好的市场潜力。