纺织品的抗紫外线整理.ppt
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1、纺织品的抗紫外线整理纺织品的抗紫外线整理纺织0922 吴威 0914611078纺织品的抗紫外线整理纺织品的抗紫外线整理一一 紫外线的组成及危害紫外线的组成及危害二二 纺织品对紫外线的防护作用纺织品对紫外线的防护作用三三 抗紫外线整理机理抗紫外线整理机理四四 抗紫外线吸收剂抗紫外线吸收剂五五 抗紫外线屏蔽剂抗紫外线屏蔽剂六六 抗紫外线整理剂抗紫外线整理剂益处:益处:(1)紫外线照射是有益的,它能促进维生素紫外线照射是有益的,它能促进维生素D的合成的合成促进钙、磷在体内的吸收促进钙、磷在体内的吸收帮助骨骼生长发育帮助骨骼生长发育(2)杀菌、消炎作用杀菌、消炎作用 害处:害处:紫外线照射容易引起角
2、膜炎、结膜炎,诱发皮癌、人紫外线照射容易引起角膜炎、结膜炎,诱发皮癌、人的免疫能力下降。的免疫能力下降。氟利昂(氯氟烃氟利昂(氯氟烃),农药(溴甲基化合物),农药(溴甲基化合物)臭氧层破坏臭氧层破坏1%,到达地球表面的紫外线增加,到达地球表面的紫外线增加2%,皮肤癌发,皮肤癌发病率增加病率增加4%,人的免疫能力下降。,人的免疫能力下降。因此,纺织品的防紫外因此,纺织品的防紫外线整理更加引人注目。线整理更加引人注目。紫外线的紫外线的 双重作用双重作用 一一 紫外线的组成及危害紫外线的组成及危害不同波不同波长长紫外紫外线线的特征的特征紫外线UV-AUV-BUV-C波长/nm320-400280-3
3、20100-280臭氧层吸收程度穿透臭氧层大部分被臭氧层吸收绝大部分被臭氧层吸收到达地面的辐射量95%不足2%约为0对人体伤害对人体皮肤造成损伤较UV-A损伤高1000倍难以到达地面 不同波段紫外线对人体的影响不同波段紫外线对人体的影响 UV-B UV-B(280-320280-320)段)段 导致真皮血管扩张,红肿,产导致真皮血管扩张,红肿,产生水泡,晒伤皮肤。紫外防护主要对象。生水泡,晒伤皮肤。紫外防护主要对象。UV-A UV-A(320-400320-400)段:)段:引起肌肤变黑、干皱老化、引起肌肤变黑、干皱老化、失去弹性、严重的会导致皮癌。是紫外防护整理的主要失去弹性、严重的会导致皮
4、癌。是紫外防护整理的主要对象。对象。UV-C UV-C(100-280100-280)段)段 被臭氧层吸收。被臭氧层吸收。1.3 1.3 对高分子材料的危害对高分子材料的危害 (1 1)紫外线能够催化高分子材料降解,引起材老化。尤其对)紫外线能够催化高分子材料降解,引起材老化。尤其对室外使用的高分子材料的破坏更为明显。如塑料分子降解表室外使用的高分子材料的破坏更为明显。如塑料分子降解表现为失去韧性,而脆性增加,因此制造塑料时要加入防老化现为失去韧性,而脆性增加,因此制造塑料时要加入防老化剂;剂;(2 2)引起纺织材料的降解,导致光脆损;)引起纺织材料的降解,导致光脆损;(3 3)引起染料发色基
5、团的破坏,导致光褪色;)引起染料发色基团的破坏,导致光褪色;纺织品防紫外整理有助于防止织物的光脆损和光褪色,因纺织品防紫外整理有助于防止织物的光脆损和光褪色,因此防紫外整理的防护性能是多方面的。此防紫外整理的防护性能是多方面的。入射光线:入射光线:一部分被一部分被吸收吸收;一部分被一部分被反射反射;一部分透射过织物发生一部分透射过织物发生扩散辐射和直接辐射扩散辐射和直接辐射.这些光线中这些光线中作用人体是直接辐射部分。作用人体是直接辐射部分。如果织物吸收、反射紫外线的能力强,则紫外防护性能好。如果织物吸收、反射紫外线的能力强,则紫外防护性能好。二二 纺织品对紫外线的防护作用纺织品对紫外线的防护
6、作用82.2 UV-R 2.2 UV-R 防护作用的表征防护作用的表征UPF =在美国称为在美国称为:太阳保护系数太阳保护系数(SPF)紫外线的辐射量紫外线的辐射量到达皮肤的紫外线量到达皮肤的紫外线量紫外线防护指数紫外线防护指数UPF(ultraviolet protection factor):表征纺织品和服装对紫外线的防护能力。表征纺织品和服装对紫外线的防护能力。定义为紫外线对未防定义为紫外线对未防护皮肤的平均辐射量与经被测试织物遮挡后紫外线平均辐射量护皮肤的平均辐射量与经被测试织物遮挡后紫外线平均辐射量的比值。的比值。UPF越大,防护效果越好。越大,防护效果越好。UPFUV-ray透透过
7、过量量类别类别防防护护等等级级大于大于40小于小于2.5优优良良330-403.3-2.5很好很好220-295.0-2.4良好良好1影响纺织品防紫外线辐射的因素影响纺织品防紫外线辐射的因素(1 1)涤纶纤维防紫外线能力强)涤纶纤维防紫外线能力强苯环结构对苯环结构对300nm300nm以下的紫外线有很强的吸收能力,涤纶以下的紫外线有很强的吸收能力,涤纶纤维大分子中含有密度较高的苯环结构,防紫外线性能好。纤维大分子中含有密度较高的苯环结构,防紫外线性能好。(2)羊毛防紫外线能力较强羊毛防紫外线能力较强蛋白质分子中的芳香族氨基酸对紫外线有很强吸收性,因单蛋白质分子中的芳香族氨基酸对紫外线有很强吸收
8、性,因单位质量苯环的密度低于涤纶,在织物密度、厚度相同的情况下,位质量苯环的密度低于涤纶,在织物密度、厚度相同的情况下,羊毛、蚕丝的防紫外性能不如涤纶,但好于纤维素纤维羊毛、蚕丝的防紫外性能不如涤纶,但好于纤维素纤维。锦纶和弹力纤维织物防护性能相对低些。锦纶和弹力纤维织物防护性能相对低些。(3)棉、黏胶纤维织物防紫外能力低。是整理的对象)棉、黏胶纤维织物防紫外能力低。是整理的对象(4 4)消光涤纶纤维较有光涤纶纤维防紫外线能力强消光涤纶纤维较有光涤纶纤维防紫外线能力强 纤维原料本身是透明的,在服用上因遮蔽性的需要,要纤维原料本身是透明的,在服用上因遮蔽性的需要,要进行消进行消光处理,一般的消光
9、剂是二氧化钛,而二氧化钛是紫外线屏蔽光处理,一般的消光剂是二氧化钛,而二氧化钛是紫外线屏蔽剂,通过反射作用降低紫外线的透过量。剂,通过反射作用降低紫外线的透过量。如有光纤维的紫外如有光纤维的紫外防护指数防护指数UPFUPF为为9 9,消光纤维的,消光纤维的UPFUPF为为1515。不同不同纤维纤维未染色未染色织织物的物的UPF纤维种类织物类型厚度/mm 克重/g/m2UPF棉府绸(坯布)0181076棉府绸(漂白)0.221102麻平纹0.148918蚕丝缎绉0.20846毛0.2812513涤纶0.2916524黏胶0.119242.4 2.4 纤维形态结构的影响纤维形态结构的影响(1 1)
10、纤维纤度细,防护效果好)纤维纤度细,防护效果好(2 2)异形截面较圆形截面防护效果好)异形截面较圆形截面防护效果好(3 3)短纤维织物的防护效果优于长丝织物)短纤维织物的防护效果优于长丝织物织物组织规格与紫外线防护的关系织物组织规格与紫外线防护的关系(1 1)织物厚重防护效果好)织物厚重防护效果好 粗纺织物厚重,一般较精纺织物防紫外效果好;粗纺织物厚重,一般较精纺织物防紫外效果好;(2 2)紧度大织物防护效果好)紧度大织物防护效果好 缎纹、斜纹组织紧密,一般较平纹组织织物防紫外效果好。缎纹、斜纹组织紧密,一般较平纹组织织物防紫外效果好。轻薄、稀疏织物紫外线易透过,防护效果差轻薄、稀疏织物紫外线
11、易透过,防护效果差 UPFUPF正比于正比于100/100/孔隙率或正比于孔隙率或正比于100/100/(1-1-覆盖率)覆盖率)织物的空隙率过大抗紫外整理效果也不明显。也就是说,织物的空隙率过大抗紫外整理效果也不明显。也就是说,抗抗紫外线整理的织物应有一定的密度。紫外线整理的织物应有一定的密度。(3 3)织物表面平坦光滑防护效果好织物表面平坦光滑防护效果好织物表面平坦光滑度越高,对光线的反射能力越强,织物表面平坦光滑度越高,对光线的反射能力越强,则防护效果好则防护效果好2.6 2.6 织物颜色与紫外线防护的关系织物颜色与紫外线防护的关系(1 1)深浓颜色对紫外光吸收强)深浓颜色对紫外光吸收强
12、 如黑色、深蓝色。如黑色、深蓝色。浅淡颜色织物紫外线透过率高。浅淡颜色织物紫外线透过率高。(2 2)蓝、绿色透光率小,红色是最佳的防护色。紫外线容)蓝、绿色透光率小,红色是最佳的防护色。紫外线容易被波长最长的红色吸收,红色吸收易被波长最长的红色吸收,红色吸收600nm600nm以下谱段以下谱段 ;(3 3)荧光染料染色、荧光增白织物紫外防护性能好。)荧光染料染色、荧光增白织物紫外防护性能好。荧光染料或荧光增白剂产生荧光的机理:荧光染料或荧光增白剂产生荧光的机理:吸收紫外光电磁吸收紫外光电磁波,发生电子跃迁,使分子处于不稳定的激发态,当电子迁波,发生电子跃迁,使分子处于不稳定的激发态,当电子迁回
13、基态能级时,发出可见光,即荧光。可见,荧光染料和荧回基态能级时,发出可见光,即荧光。可见,荧光染料和荧光增白剂具有紫外防护功能。光增白剂具有紫外防护功能。抗紫外线机理抗紫外线机理织物对光线的反射透射作用织物对光线的反射透射作用 三三 抗紫外线整理机理抗紫外线整理机理 (1)增强织物对紫外线的吸收能力:可以选用具有紫外)增强织物对紫外线的吸收能力:可以选用具有紫外吸收能力的纤维(抗紫外功能纤维)编织织物和利用紫外吸收能力的纤维(抗紫外功能纤维)编织织物和利用紫外吸收剂进行织物整理来达到。吸收剂进行织物整理来达到。(2)增强织物对紫外线的反射能力:)增强织物对紫外线的反射能力:例如:高比表面纤维及
14、含高比率的例如:高比表面纤维及含高比率的TiO2TiO2纤维;还可以选择纤维;还可以选择适当的织物组织结构,如织物的紧密度和平整度,来增适当的织物组织结构,如织物的紧密度和平整度,来增强对光的反射能力;强对光的反射能力;利用染整加工的手段通过对织物施加紫外线反射剂,使织利用染整加工的手段通过对织物施加紫外线反射剂,使织物具有紫外线防护功能。物具有紫外线防护功能。吸收、反射两者结合起来达到的。吸收、反射两者结合起来达到的。光物理过程:紫外吸收剂吸收紫外线能量后,产生电子迁移,基态S。激发成最低激发单线态S1 或更高激发的单线态S2。而激发态的分子又可能通过三种途径释放能量回到基态:即发射荧光、磷
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- 纺织品 紫外线 整理
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