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防止紫外线对皮肤造成的伤害,从纺织品方面来说,必须减少紫外线透过织物的量;织物对光的作用表现为对光的吸收、漫反射、透射三种形式。因此减少紫外线透过量可以有以下两种方法:
(1)提高织物对紫外线的反射能力:可以选用适当的纤维如高比表面积的纤维,或使用反光性强的物质如陶瓷粉(Mg0,Ti02等)进行织物的后整理加工。
(2)提高织物对紫外线的吸收能力:即选用适当的紫外线吸收剂对织物进行处理,或在化学纤维纺丝时将其加入纺丝浴中。这种方法主要是利用其本身能吸收紫外线能量,并使之向低能级转化,变为低能量的热能或波长较短的电磁波,从而消除紫外线对人体和织物的危害。
纺织品的抗紫外线防护就是在织物上施加一种能屏蔽紫外线的物质,并且被这些物质施加后的织物,其各项服用性能基本无不良影响。目前,国内外紫外线防护纺织品的生产,主要分为两大类:一种是抗紫外线纤维法(纺丝法),是通过在聚合或纺丝时加入紫外线遮蔽剂,制得抗紫外线纤维,然后,利用抗紫外线纤维生产织物;另一种方法是后整理法,是用紫外线遮蔽剂通过浸渍、浸轧或涂层等的方法,还有利用微胶囊技术和印花的整理方法以获得抗紫外线性能。
3.1 抗紫外线整理方法
改善织物的抗紫外线性能另一类方法可以采用一定的整理工艺对织物进行后整理,从而使其具备良好的抗紫外线功能;纺织品抗紫外线辐射整理的整理工艺与其最终用途有关,其整理工艺大致有以下几种:
(1)高温高压吸尽法
高温高压吸尽法相当于涤纶的高温高压染色。此方法主要是对于一些不溶或难溶于水的紫外线吸收剂,如苯并三唑类化合物,它们的分子结构同分散染料很接近,这样在高温高压的条件下可以进入纤维内部而固着,从而达到抗紫外线效果;对涤纶、锦纶等合成纤维织物的紫外线屏蔽整理,可以采用与分散性染料高温高压染色时同浴进行。这时紫外线吸收剂分子溶入纤维内部,只要选择合适的、对皮肤毒性低的紫外线吸收剂就可以对织物进行处理。
(2)常压吸尽法
常压吸尽法主要对于一些水溶性的吸收剂处理棉、麻、羊毛、蚕丝等天然纤维类织物的抗紫外线处理。该类纺织品则只需在常压下于其水溶液中处理,类似水溶性染料染色。这种处理方法选用的吸收剂为水溶性的紫外线吸收剂,如一些二苯甲酮类的水溶性紫外线吸收剂的分子结构中有多个羟基。这样,棉及其他天然纤维有较好的吸附能力。有些吸收剂也可以采用和染料同浴进行一浴法染色整理加工。
(3)浸渍式法
浸渍法即在配置好的整理液中浸入织物,在规定的温度下浸泡一定的时间,然后取出,干燥或进行一定的热处理。
(4)浸轧法
由于紫外线屏蔽剂大多不溶于水,又对棉、麻等天然纤维缺乏亲和力,因此不能用吸尽法,而采用与树脂(或粘合剂)同浴,将屏蔽剂固着在织物(纤维)表面。即将紫外线整理剂和相应助剂根据使用要求配置成一定浓度的溶液,以浸轧法处理到织物上去;浸轧液可由紫外线屏蔽剂、树脂、柔软剂等组成,浸轧法即将织物放到整理液中浸湿,然后用压辊轧去水分,此叫一浸一轧,也可以重复一次,即二浸二轧,这样使整理剂通过机械力作用挤压到纤维中去,然后进行干燥或热焙烘。
但经烘干和或热处理后,织物上空隙孔眼容易被树脂(粘合剂)所覆盖,会影响整理织物的风格、吸水性和透气性。浸轧法可以分为轧烘法、轧蒸法和轧堆法;目前,采用较多的是轧烘法,其整理基本工艺流程:浸轧→烘干→热处理(焙烘)→成品。轧蒸法和轧堆法一般选用一些对纤维有反应性能的紫外线屏蔽剂,在浸轧→汽蒸(或堆置)过程中,屏蔽剂上的活性基团与纤维上的羟基(-OH)、氨基(-NH2) 发生化学反应而固着。该过程的作用机理类似于活性染料对棉和羊毛的染色过程,因此也可采用与活性染料同浴加工。
(5)印花法
为了提高印花织物的耐光(日晒)色牢度,有时也可将紫外吸收剂加入到印花色浆中,与染料同浆印花。由于汽车内装饰织物对耐光牢度的要求很高,故国外在其织物印花时多将紫外吸收剂与高耐光染料同浆印花。
(6)涂层法
涂层法是将紫外线整理剂和涂层整理剂共混,均匀分散后得稳定的涂层胶,用涂布器(如刮刀、圆网印刮等)涂印到织物上,经过必要的烘干和热处理,在织物表面形成一层薄膜,从而达到紫外整理的功效。但经涂层整理后的织物存有弯曲性能、透气性和手感变差的趋势。
(7)微胶囊整理
将紫外线吸收剂用微胶囊技术制成微胶囊,其囊衣以高分子聚合物,如苯乙烯、丙烯酸酯为佳,采用边聚合边微胶囊的方法制成微胶囊。将紫外线吸收剂包于囊芯,然后用粘合剂及交联剂将微胶囊固着在织物上,可制成紫外线屏蔽率达85%以上的纺织品,微胶囊可以缓释紫外线吸收剂,从而达到长效防紫外的目的。