抗紫外线屏蔽整理.ppt

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1、抗紫外线屏蔽整理,虞波,紫外线及其危害介绍,紫外线是一种电磁波。电磁波是一种物质存在形式，与人类生存、生活息息相关，包括宇宙射线、x射线、紫外线、可见光、无线电和电视广播、交流电等。,电磁波以一定速度在空间传播的过程称为电磁辐射。,图2光谱分布及对人体的危害,UVA段 波长320400nm 近紫外线 UVB段 波长290320nm 远紫外线 UVC段 波长200290nm 超短紫外线,根据紫外辐射的波长和不同的生物学作用，分成3个波段：,随着空气污染的加重，臭氧层的破坏越来越严重，到达地面的紫外线短波将显著增加，紫外线具有光化学作用，常年受日光照射，眼睛的晶状体会吸收大量紫外线，造成机体蛋白质

2、变性和凝固性损伤，引起白内障和失明。研究表明，波长275320nm的紫外线辐射对人体皮下组织有较大危害，引起皮肤癌的主要作用波段是290320nm，所以UVB区紫外线是导致病理学作用的主要区段，其作用强度大约是UVA区的1000倍；因此，防紫外线纺织品的功效，主要体现对UVB区紫外线起到有效的屏蔽作用。,适量的紫外线是人类和生物界的一种自然营养。可促进维生素D的合成和抑制病毒，起到消毒和杀菌作用。但过量的照射却是一种伤害，是导致人类皮肤癌的主要原因。,不同地理纬度、不同海拔高度的地区；同一地区不同季节；或者同一季节不同气象，紫外线的辐射强度是不同的。,此外，紫外线对不同人种和肤色的人的影响也有

3、差别。一般来讲，高纬度地区的人群接受阳光累计照射相对较少、较弱，肤色较浅，抵御紫外线辐射的能力较低。而靠近赤道的低纬度地区的人群，肤色较深，抵御紫外线辐射的能力较强，因此不同肤色的人群对防扩的要求是不同的。,抗紫外线整理机理,天然纤维或常规化学纤维制成的服装面，一般不能满足防紫外线辐射的要求。因此，近10年来，纺织服装界竞相研究如何提高服装面料的防紫外线辐射问题。其防护原理为：采用吸收、屏蔽性能的化学药剂对纤维、纱线或织物进行处理。一般方法是在化纤纺丝过程中掺人紫外线辐射阻断剂或对纱线进行防护处理，或对织物整理后采用紫外线辐射防护剂乃至涂层处理，以达到防紫外线辐射的目的。,从理论上讲，经防紫外

4、线辐射剂处理后的织物、吸收紫外线后会引起物质分子中的电子迁移，物质分子的电子由基态向激发态迁移，其能量与吸收光是相当的。此外，纺织物表面凹凸不干，呈复杂的多孔材料。它除了吸收光能外，尚存在漫射等现象，同样降低了紫外线透过率。紫外线照射到织物上吸收，反射和透射的关系如图所示。,纺织品的防紫外线性能受多方面因素的影响,织物结构 染色 纤维本身基质,织物结构,稀松的织物，其覆盖系数很低，光线受到有限的遮蔽，因而很容易通过，其防护作用小。同样密度的织物，越是厚重，紫外线也就越不易透过。,染色的影响,不同染色方法和未经染色的高分子纺织材料对光谱的吸收是不同的。一方面，不同性质的染料其分子结构不同，对光谱

5、的吸收也就不同；另一方面，即使同一种性质的染料，由于色系不同以及染料使用量的不同，被染织物对紫外线的屏蔽性能也是不同的。一般来说，同一种材料的纺织品经同一种染料染色，颜色越深，对紫外线的屏蔽性能就越好。不过使用荧光增白剂的纺织品具有很强的紫外线吸收能力。因此遮蔽性能通常很好，这就另当别论了。,防紫外线整理剂,紫外线反射剂紫外线吸收剂,紫外线反射剂,紫外线反射剂能将紫外线反射回空间，也称紫外线屏蔽剂。自然界的多种物质对光线都具有屏蔽作用，如AL2O3、MgO、TiO2、SiO2、CaCO3、高岭土、炭黑、金属等。,超细ZnO和TiO2颗粒的反射率比较,不同粒径的紫外线透过率,紫外线吸收剂,紫外线

6、吸收剂能吸收高能量的紫外线。进行能量转换，变为低能量的热能或波长较短的电磁波，使其对人体无危害，,紫外线吸收剂防护要求,具有较好的防护效果，基本能全部吸收有害的紫外线。吸收剂能与纤维或织物较牢固地结合，具有一定的耐洗性。处理工艺简便。基本上可以在原有的各种纺织印染设备上加工。对纤维和织物的强度和色泽等方向无明显影响。无毒，对皮肤无刺激。原料制造方便能批量或大量供应，价格不贵，产品有竞争力,紫外线吸收剂 种类,金属离子化合物水杨酸类化合物苯酮类化合物苯三唑类化合物,金属离子化合物类,是作为螯合物来使用的，因此只适用于可形成螯合物的染色纤维，例如锦纶的内装饰材料常用这类化合物(铜和镍的金属螯合物)

7、，它主要目的往往是提高染色的耐光牢度。,水杨酸类化合物,由于熔点低，易升华，而且吸收波长分市于短波长一侧，故应用较少。,苯酮类化合物,价格较贵，应用也较少。不过由于具有多个羟基，对一些纤维有较好的吸附能力。例如BASF公司的Uvinul D-49就属这类产品，其结构如下：,苯三唑类化合物,是目前应用较多的一类化合物，一些不具有水溶性基团的这类化合物主要用于涤纶，例如Ciba公司的Tinuvin326产品，它的结构如下：,这只产品有以下一些特点：(1)价格相对较低；(2)高温时溶解度较高；(3)较高的熔融温度；(4)毒性较小。它的分子结构和分散染料很近似，可以采用高温高压法处理并被涤纶纤维吸附，

8、对涤纶有较高的分配系数。为了提高这类紫外线吸收剂的升华牢度，分子量更高的吸收剂也已有供应，它适合于各种处理工艺，包括染色和印花后进行热溶固色处理。,一些水溶性的这类化合物也有供应，它们是为了适用于锦纶、羊毛、蚕丝和棉织物的应用，在分子中接上适当数量的磺酸基例如下示结构的化合物：,R=烷基、烷氧基和磺酸基X1、X2=H、磺酸基、卤素原子和磺化的芳烷基,紫外线吸收剂的应用工艺及效果,1高温高压吸尽法2常压吸尽法3.浸轧或轧堆法4.涂层法,紫外线遮蔽性评价方法,SPF(UPF)法分光光度法紫外线强度法变褪色法,SPF(UPF)法,出于用这一方法受人的个体差异和自然光源变动的影响；同时用人体做样本进行测定，人多少也会受到一定程度伤害。,分光光度计法,光波波长nm；紫外辐射在各波长段的强度；紫外辐射在各波长段至红斑效应；表征在不加防护措施时，紫外辐 射在各波长段直接损害人体的强度密度值；紫外辐射在某波长段的透过率。,紫外线强度法,在被测织物上方50cm处，装有400W的特高压紫外线金属卤化灯；织物下方设有紫外线检测仪，将测得所透过的紫外线辐通量A(Jcm2)与无织物状态下所测得的紫外线辐通量B对比,变褪色法,将同样的紫外线灯光透过一对织物试样而照射在涂有重氮材料的感光纸上。感光纸受紫外线的影响而发生包变，与标淮的蓝色标准相比较，就可以判定织物紫外线遮蔽性能的高低。,