新型功能整理之---防紫外線整理
太陽光中紫外區(qū)可分為三段。波長400-320nm區(qū)域稱uv-a;波長320-280nm區(qū)域稱uv-b;波長280-200nm區(qū)域稱uv-c。uv-c波長較短,在空氣中已被吸收,不能達到地球表面。紫外線在日光中約占6%,其中uv-a的比例較大,uv-b比例較小。uv-a會透過表皮組織下面,使肌肉失去彈性,皮膚粗糙,造成皺紋。uv-b則有致皮膚癌問題。因此要求能有效地屏蔽uv-b和uv-a中波長短的部分。
目前由于含氯氟烴(clfc類)對地球臭氧層的破壞,1997年發(fā)現(xiàn)的臭氧層空洞的臭氧濃度比80年代少了40%。據(jù)分析,如果臭氧層水平降低1%,就能增加2%uv-b的透射量,皮膚癌的發(fā)生率會提高0.5-5%。據(jù)統(tǒng)計,在1980-1996年間,全球皮膚癌患者翻了一番。僅美國自1990年的20萬人,到1996年猛升至100萬人。[6]因此對織物進行紫外線防護整理,特別是夏天衣服面料的紫外線防護整理,顯得相當重要。
一、紫外線防護劑
紫外線防護劑可分為紫外線吸收劑和紫外線屏蔽劑。前者大多是有機化合物,后者則多為無機化合物。
1、紫外線吸收劑
(1)二苯甲酮類化合物這類化合物的紫外線吸收作用是依靠分子結(jié)構(gòu)中酮式與烯醇式的轉(zhuǎn)換,把吸收的光能轉(zhuǎn)換成熱能。?uvinue d-49(basf)的分子結(jié)構(gòu)中有多個羥基,對棉纖維有較高的吸附能力,可作為棉織物防紫外線整理劑。把二苯甲酮類化合物磺化后,就具有酸性染料的性質(zhì),可用于絲綢的防紫外線整理劑。
(2)苯并三唑類化合物這類化合物中如2-(2′-羥基-3′-特丁基-5′-甲基苯基)-5-氯-苯并三唑(ciba tinuvin 326)等,因為水溶性低,結(jié)構(gòu)與分散染料相近,又有一定的升華牢度,可作為絳綸高溫高壓同浴染色時作紫外線防護整理。但苯并三唑類化合物在420nm附近略有吸收,因此會引起一些色光改變。上海印染研究所開發(fā)的dp-uv[5],估計也屬苯并三唑類化合物。
(3)反應(yīng)性紫外線吸收劑瑞士科萊恩公司開發(fā)的rayosam系列產(chǎn)品,可與纖維素上的羥基或聚酰胺纖維上的氨基發(fā)生反應(yīng),耐洗牢度較好。經(jīng)整理的織物不會改變其外觀、手感及通氣性。
(4)脂肪族多元醇類化合物[4]日本shiibo公司產(chǎn)品]ricakguard]是用這種化合物整理的織物。據(jù)報導,經(jīng)整理后織物的uv透過率僅為1.6%,洗滌30次后uv透過率也只有3.4%。它可用于棉及滌/棉織物。經(jīng)整理后的織物色牢度、透氣性、和吸濕性可保持不變。
2、紫外線屏蔽劑
紫外線屏蔽劑大都是一些折射率較高的金屬氧化物如氧化鋅、二氧化鈦等。氧化鋅的折射率是1.9,二氧化鈦則高達2.6。氧化鋅由于折射率相對較低,因此涂布在織物上后的漫射率也低,透明度也就高一點。日本住友水泥公司開發(fā)了超細氧化鋅粒子(n-100,n-200)。粒子為六方晶系。由于結(jié)晶度高,比表面能小,所以易于分散。它可以單分散狀態(tài)吸附在織物上,有較高的透明性。北京服裝學院曾測試過經(jīng)氧化鋅處理的織物,其紫外線屏蔽率可達89%。經(jīng)二氧化鈦處理的織物,紫外線屏蔽率為84.5%,經(jīng)五次洗滌后仍有83.6%。
由于無機紫外線屏蔽劑耐熱耐氧化,因此可以摻入聚酯母粒,紡成防紫外線纖維。日本可樂麗公司產(chǎn)品]埃斯莫]纖維即為一例。日本東海染工的[ナウル new]估計亦為納米級的氧化鋅或氧化鈦類屏蔽劑。我國廈門華普高技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司開發(fā)的納米級陶瓷棉紡織品,同時具有抗紫外線,抗菌及遠紅外保溫功能。
二、防紫外線整理產(chǎn)品的安全性
1、防紫外線效果
紫外線屏蔽率是目前國內(nèi)產(chǎn)品區(qū)分防紫外線效果好壞的標準。a級:紫外線屏蔽率在90%以上;b級:紫外線屏蔽率在80%以上;c級:紫外線屏蔽率在50%以上。一般應(yīng)選a級為宜。屏蔽率是以280~400nm波長范圍內(nèi)的透過率積分值求得的。
澳大利亞及新西蘭對紫外線防護比較重視。他們已制訂了防紫外線整理織物的測試標準及評價方法。在1996年已用upf值來表示衣服的紫外線屏蔽性能。我國有必要在參照有關(guān)國際、國外標準的基礎(chǔ)上,制訂相應(yīng)的標準,以便與國際接軌,有利產(chǎn)品出口。
2、防紫外線整理產(chǎn)品的安全性
由于防紫外線整理織物以制作夏天服裝為多,因此會直接與人體皮膚接觸。為此必須加強對防紫外線整理劑的皮膚過敏試驗,急性毒性試驗以及致畸試驗等一系列安全檢測。確保產(chǎn)品對人類安全,對環(huán)境友好。