（纺织工程专业论文）基于多氨基化合物rsd的真丝织物抗紫外整理.pdf

。! 二jj 苏州大学学位论文使用授权声明 本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定， 即：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸 质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献 信息情：报中心、中国科学技术信息研究所( 含万方数据电子出版社) 、 中国学术期刊，! 光盘版) 电子杂志社送交本学位论文的复印件和l 皂予 文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索。 涉密论文口 本学位论文属 在年一月解密后适用本规定。 非涉密论文口 论文作者签名：继! 宝 日期：垄丝：丝丝鱼 导师签名： 基于多氨基化合物r s d 的真丝织物抗紫外整理 中文提要 基于多氨基化合物r s d 的真丝织物抗紫外整理 中文提要 真丝纤维具有优异的吸湿透气性、柔软性，与人体肌肤的亲和性，成为人们青 睐的夏季服装面料。普通真丝织物本身对紫外线也具有一定的吸收能力，但吸收能 力较差，一方面远达不到屏蔽紫外线的要求，另一方面，也易使真丝制品发黄老化。 因此，提高真丝织物的抗紫外功能具有重要的现实意义。 多氨基超支化合物r s d 是一种实验室自制的表面含有大量氨基、亚氨基的超支 化合物。由于r s d 的水溶液与真丝纤维具有较强的亲和力，且r s d 超支化合物表 面存在着大量可以与醛基发生反应的氨基。根据这个原理，本文将r s d 与肉桂醛发 生反应，制备了化合物r s d c a h ，由于制备的r s d c a h 表面含有苯环及席夫碱 c = n 结构，其紫外吸收性能相对于r s d 有了很大的提高。采用浓度为4 lr s d c a h i i 的溶液整理真丝织物，浸渍温度为6 0 ，浸渍时间为3 0 m i n ，整理后的织物的u p f 值可以达到6 5 8 6 ，特别是在对u v b 区紫外线的防护上效果更为显著，整理后的真 丝织物有较好的耐洗性。 为了进一步提高真丝织物对u v a 区的防护，利用r s d 水溶液的弱碱性溶解含 有酚羟基的抗紫外剂2 ，4 二羟基二苯甲酮( d h b ) 。采用r s d 浓度为2 9 m ，d h b 浓 度为1 2 9 l 的混合液对真丝进行整理，整理时间为2 h ，整理后的织物可获得较佳的 抗紫外效果，u p f 值可以到达7 2 4 4 。利用r s d 与含有酚羟基的物质香兰素反应， 制备了r s d v a n 。采用含有3 9 lr s d 和2 9 lv a n 混合整理液对真丝织物进行抗 紫外整理，整理后的织物u p f 值可以达到7 5 9 6 。由于酚羟基的存在，整理后的织 物对u v a 也有很好的吸收作用。 本论文还对整理前后真丝织物的性能进行比较，研究表明抗紫外整理对真丝织 物的服用性能影响不大。 关键词：真丝织物：多氨基化合物r s d ；肉桂醛( c a i - i ) ；香兰素( 灿；2 ，4 二 羟基二苯甲酮( d h b ) ；抗紫外整理 作者：张广宇 指导老师：陈宇岳 a b s t r a c ta n t i u vf i n i s ho f s i l kf a b r i cb ym u l t i - a m i n ec o m p o u n d s ( r s d ) a n t i u vf i n i s ho fs i l kf a b r i cb ym u l t i a m i n e c o m p o u n d s ( r s d ) a b s t r a c t s i l kf i b e rh a se x c e l l e n tm o i s t u r ep e r m e a b i l i t y , s o f t n e s s ，a n da f f i n i t yf o rh u m a ns k i n ， w h i c hm a k e si tb e c o m eap o p u l a rs u m m e rc l o t h i n gf a b r i c u n t r e a t e ds i l kf a b r i ch a sa c e r t a i nu va b s o r p t i o nc a p a c i t y , b u ti t sa m o u n to fu l t r a v i o l e tr a d i a t i o ni ss m a l lw h i c hc a r l n o tr e a c ht h er e q u i r e m e n t so fs h i e l d i n gu l t r a v i o l e tr a y s w h a t sm o r e ，s i l kf a b r i ct e n d st o b ey e l l o wa n db r e a k a b l ea f t e ra l o n gt e r me x p o s u r et ou v t h e r e f o r e ，t h ei m p r o v e m e n to f a n t i u vp r o p e r t i e so fs i l kf a b r i ci so fg r e a tp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e m u l t i - a m i n oc o m p o u n dr s di sal a b o r a t o r y - m a d eh y p e rb r a n c h e dp o l y m e r sw h i c h c o n t a i n sl a r g ea m o u n t so fa m i n o ，i m i n o t h ea q u e o u ss o l u t i o no fr s dh a sas t r o n g a f f i n i t yf o rt h es i l kf i b e r a n dr s dc o n t a i n sal o to fa m i n ow h i c hc a nr e a c tw i t ha i d e h y d e b a s e do nt h e s et h e o r i e s ，r s d - c a hw a sp r e p a r e db yt h er e a c t i o no fr s da n d c i n n a m i ca l d e h y d ei nt h i sa r t i c l e a sr s d c a hc o n t a i n sab e n z e n er i n ga n dt h es c h i f f b a s ec = n s t r u c t u r e ，i t su va b s o r p t i o np r o p e r t i e sh a v eb e e ng r e a t l ye n h a n c e dc o m p a r e d w i t hr s d t h es i l kf a b r i ci st r e a t e dw i t ht h er s d c a hi is o l u t i o nw h o s ec o n c e n t r a t i o n i s4 9 lf o r3 0m i n u t e sa tt h et e m p e r a t u r eo f6 0 cb yt h ei m p r e g n a t i o nm e t h o d a f t e r t r e a t e dt h es i l kf a b r i cs h o w sag o o da n t i u vp e r f o r m a n c ee s p e c i a l l yi nt h es e c t i o no f u v bu l t r a v i o l e tp r o t e c t i v ea n di t su p fv a l u ec a nr e a c h6 5 8 6 t h es i l kf a b r i ch a sa c e r t a i nl a u n d e r i n gd u r a b i l i t ya sw e l l t of u r t h e re n h a n c et h ep r o t e c t i o no ft h es i l kf a b r i ci nt h eu v a s e c t i o n ，t h ew e a k a l k a l i n er s ds o l u t i o ni nw h i c h2 ，4 - d i h y d r o x yb e n z o p h e n o n ec o n t a i n i n gp h e n o l i c h y d r o x y lw a sd i s s o l v e dw a su s e d t h es i l kf a b r i ct r e a t e dw i t ht h es o l u t i o nc o n t a i n i n g 2 9 lr s da n d1 2 9 ld h bf o r2h o u r sb yt h ei m p r e g n a t i o nm e t h o ds h o w sag o o d a n t i - u vp e r f o r m a n c e ，i t su p fc a nr e a c ht o7 2 4 4 s i m i l a r l y , r s d - v a nw a sp r e p a r e db y t h er e a c t i o no fr s da n dt h ev a n i l l i nc o n t a i n i n gp h e n o l i ch y d r o x y l t h er s d - v a n f i n i s h i n ga g e n ti sm a d eb yt h em i x t u r eo f3 9 lr s da n d2 9 lv a n t h es i l kf a b r i c t r e a t e db yt h ef i s h i n ga g e n th a se x c e l l e n ta n t i - u l t r a v i o l e tc a p a b i l i t y , w h o s eu p fv a l u ec a n r e a c h7 5 9 6 d u et ot h ep r e s e n c eo f p h e n o l i ch y d r o x y l ；t h ef i n i s h e df a b r i ca l s oh a sag o o d a b s o r b i n ge f f e c to nt h eu v a s e c t i o n t h et h e s i sa l s oc o m p a r e dt h ep r o p e r t i e so ff i n i s h e ds i l kf a b r i c sw i t ht h o s eo ft h e a n t i u vf i n i s ho fs i l kf a b r i c 堕坚竺! ! ! ：竺堕! 竺2 翌旦2 竺旦! 堑垦! 里! 一垒! ! 坚兰生 - _ 一一 o r i g i n a lo n e s ，w h i c hs h o w sa n t i u vf i n i s hh a sl i t t l ei n f l u e n c eo nt h e w e a rb e h a v i o ro ft h e t r e a t e ds i l kf a b r i c k e y w o r d s ：s i l kf a b r i c ；m u l t i - a m i d i n ec o m p o u n d ( r s d ) ；c i n n a m i ca l d e h y d e ( c a h ) ； v a n i l l i n ( w n ) ；2 ，4 d i h y d r o x yb e n z o p h e n o n e ( d h b ) ；a n t i - u vf i n i s h w r i t t e nb y ：z h a n gg u a n g y u s u p e r v i s e db y ：c h e ny u y u e 目录 第1 章序言。1 1 1 引言。1 1 2 紫外线对人类的影响1 1 3 纺织品的抗紫外辐射方法2 1 3 1 纺织品抗紫外辐射的影响因素2 1 3 2 抗紫外剂及其抗紫外辐射机理3 1 3 3 抗紫外线织物的加工技术3 1 3 4 织物抗紫外评价方法5 1 3 4 1 防紫外线效果的测量方法5 1 3 4 2 织物防紫外线的测量指标5 1 4 真丝纤维：7 1 4 1 真丝纤维的结构与性能7 1 4 2 真丝的应用j 8 1 4 3 紫外线照射对真丝的影响9 1 5 超支化聚合物及其在纺织加工中的应用1 0 1 5 1 超支化聚合物的概述l o 1 5 2 超支化聚合物在纺织上的应用1 1 1 6 本课题的提出及意义1 2 第2 章r s d c a h 的制备及对真丝织物的抗紫外整理1 4 2 1 引言1 4 2 2 实验部分15 2 2 1 实验材料15 2 2 2 实验仪器1 6 2 2 3 实验方法16 2 2 3 1r s d c a h 化合物的制备1 6 2 2 3 2r s d c a h 在水中的溶解性能1 6 2 2 3 3r s d c a h 的f t i r 分析1 6 2 2 3 4r s d c a h 溶液的紫外吸收性能1 6 2 2 3 5r s d c a h 溶液的真丝织物抗紫外整理工艺1 7 2 2 3 6 真丝织物的抗紫外测试1 7 2 2 3 7 抗紫外真丝织物耐洗性能测试1 7 2 2 3 8 抗紫外真丝织物白度测试1 7 2 3 试验结果与分析17 2 3 1r s d c a l l 化合物的合成原理1 7 2 3 2r s d c a h 化合物的红外光谱分析1 8 2 3 3r s d c a h 在水中的溶解性能1 8 2 3 4r s d 及r s d c a h 溶液的紫外吸收性能1 9 2 3 5r s d 及r s d c a h 整理后真丝织物的抗紫外性能1 9 2 3 6r s d c a h 对真丝织物的处理工艺2 0 2 3 6 1r s d c a h 的浓度对真丝织物抗紫外性能的影响2 0 2 3 6 2 浸渍温度对真丝织物抗紫外性能的影响2 1 2 3 6 3 浸渍时间对真丝织物抗紫外性能的影响2 2 2 3 7 整理真丝织物的抗紫外耐洗性2 3 2 4 结论2 3 第3 章d h b 基于r s d 的真丝抗紫外整理2 5 3 1 引言2 5 3 2 实验部分2 7 3 2 1 实验材料2 7 3 2 2 实验仪器2 7 3 3 实验方法2 7 3 4 试验结果与讨论2 8 3 4 1d h b 溶液的紫外吸收性能2 8 3 4 2d h b 在r s d 中的溶解度2 9 3 4 3 真丝织物经过r s d d h b 整理后的抗紫外性能2 9 3 4 4r s d 溶液浓度对真丝织物抗紫外性能的影响3 0 3 4 5d h b 浓度对织物抗紫外性能的影响3 1 3 4 6 浸渍时间对真丝织物抗紫外性能的影响3 2 3 4 7 抗紫外真丝织物的耐沈性测试3 2 一一一一 _ 一_ 3 5 结论：3 3 第4 章r s d v a n 的制备及对真丝织物的抗紫外整理3 4 4 1 引言3 4 4 2 实验部分3 5 4 2 1 实验材料3 5 4 2 2 实验仪器3 5 4 2 3 试验方法3 5 4 3 试验结果与分析3 6 4 3 1r s d v a n 化合物的合成原理3 6 4 3 2r s d v a n 化合物的红外光谱分析3 7 4 3 3v a n 溶液的紫外吸收性能3 7 4 3 4r s d v a n 对真丝织物的处理工艺3 8 4 3 4 1 浸渍时间对织物抗紫外性能的影响3 8 4 3 4 2 浸渍温度对织物抗紫外性能的影响3 8 4 3 4 3r s d 与v a n 质量比对织物抗紫外性能的影响3 9 4 3 4 4r s d v a n 浓度对真丝织物抗紫外的影响4 0 4 3 5 整理真丝织物的抗紫外耐洗性4 0 4 4 粘合剂和柔软剂的选用4 l 4 4 1 粘合剂和柔软剂对整理织物的影响4 3 4 4 2 整理织物与普通织物的比较4 4 4 5 结1 沦4 5 第5 章抗紫外整理对真丝结构与性能的影响4 7 5 1 引言4 7 5 2 实验4 7 5 2 1 实验材料4 7 5 2 2 实验仪器4 7 5 2 3 实验方法4 7 5 2 4 测试方法4 8 5 3 试验结果与分析4 9 5 3 1s e m 测试4 9 5 - 3 2 力学性能5 0 5 3 3 织物风格测试5 0 5 3 4 透气性能测试5 2 5 - 3 5 折皱回复角测试5 2 5 3 6 织物吸水性测试5 3 5 4 结论5 3 第6 章结论w 一5 4 参考文献5 6 攻读硕士期间发表论文6 1 致 谢6 2 基于多氨基化合物r s d 的真丝织物抗紫外整理 第1 章序言 第1 章序言 1 1 引言 真丝纤维是一种性能优良的天然蛋白质纤维，也是唯一得到实际应用的天然长丝 纤维。作为种高级纺织原料，真丝纤维细而柔软、平滑、富有弹性、质地轻柔、外 观华丽、吸湿透气、滑爽舒适，因而倍受人们的青睐且具有与人体皮肤相似的化学组 成，并享有“纤维皇后”的美誉【卜3 1 。进入新世纪，随着人们生态意识的日益提高，“回 归自然”的呼声也日渐高涨。蚕丝从栽桑、养蚕、缫丝、织绸的生产过程中都没受到 污染，一直是世界推崇的绿色产品，充分迎合了人们更新的消费观念 4 - 5 。 近年来，随着臭氧层的破坏，照射到地球表面的紫外线逐渐增加，强烈的紫外线 长时间照射到皮肤上会对皮肤造成很大的伤害，比如形成红斑，皮肤老化等，严重的 甚至可引起皮肤癌。真丝织物本身对紫外线照射具有一定的防护作用，但即使如此在 炎炎夏日强烈的紫外线照射下，仅仅利用纤维本身对紫外线进行防护显然是远远不够 的，而且真丝织物微弱的防紫外线功能是在牺牲自身的品质脆化而达到的。因此对真 丝织物进行抗紫外整理是我们研究的一个主要内容【6 刁j 。 1 2 紫外线对人类的影响 紫外线是电磁波谱中波长从1 0 0 - 4 0 0 r i m 辐射的总称，具有一定的能量，对人类 来说是一把锋利的双刃剑。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，有利于人体对钙的吸收，促进骨骼健康发育，并能抑制病毒，起到 消毒和杀菌作用。但过量紫外线的照射则会降低人体的免疫功能，使免疫系统紊乱， 脱氧核糖核酸出现异常，从而导致一些诸如皮肤癌、白内障等严重疾病。 根据波长，国际照明委员会( c i e ) 将其划分为3 类，即近紫外线( u v a ) 、远紫外线 ( u v b ) $ i 超短紫外线( u v c ) 三种，如表1 1 所示【纠j 。 第1 章序言基于多氨基化合物r s d 的真丝织物抗紫外整理 表1 1 紫外线分类 其中近紫外u v _ a 是地球表面最丰富的紫外辐射，过多的照射近紫外会导致免疫 系统抑制生成黑色素褐色斑，使皮肤老化、干燥和增加皱纹，还会导致皮肤癌。远紫 外u v - b 是危害人体严重的紫外线辐射，短时间照射会产生红斑和色素沉着，还会导 致皮肤红疹、灼伤；经常照射，有致癌危险。超远紫外u v - c 穿透力强，接近x 和y 射线，对人类影响大，可影响白细胞和致癌。但其大部分被大气层中臭氧层、二氧化 碳或云雾等吸收，到达地面的仅少量【l0 1 。 进入2 0 世纪以来，随着碳氟系溶剂和氟利昂的大量使用，大量的含卤化物滞留 在空气上空，被紫外线分解形成活性卤，他们进而与臭氧发生连锁反应，导致大气臭 氧遭到严重破坏，这就使得到达地面的紫外线随之增加。 有研究表明，大气臭氧层浓度每减少1 0 ，地球表面的紫外线强度会增加2 0 地相继有皮肤癌发 基于多氨基化合物r s d 的真丝织物抗紫外整理第1 章序言 染料必须选择性地吸收可见光辐射，而有些染料的吸收带伸展到紫外光谱区域，因此 它起着紫外线吸收剂的作用。一般来说，随着纺织品色泽的加深，织物紫外线透过率 随之减少，防紫外线辐射性能提高。例如丝织物，各种色泽的紫外线辐射透过率的非 绝对排序为黑色、藏青、红色、深绿、紫色、中绿、淡红、淡绿、肉色、白色。 ( 4 ) 其他因素 纺织品防紫外线辐射性能的一般规律：短纤织物优于长丝织物；加工丝产品优于 化纤原丝产品；细纤维织物比粗纤维织物好；扁平异型化纤织物优于圆型截面化纤织 物；机织物优于针织物。从织物组织来看，缎纹最好，其次依次是斜纹、平纹1 3 】。 1 3 2 抗紫外剂及其抗紫外辐射机理 纺织品防紫外辐射剂可以分为两大类：一类是利用无机物，通过对入射紫外线的 反射或折射，从而达到抗紫外辐射的目的；另一类是利用有机物质吸收紫外光，特别 是2 9 0 4 0 0 r i m 的紫外光，并进行能量转换，以热能形式或无害低能辐射将能量释放或 消耗，从而达到抗紫外辐射的目的【1 o 】”1 5 1 。 。 无机类紫外线屏蔽剂，利用陶瓷或金属氧化物等细粉或超细粉与纤维或织物结 合，增加织物表面对紫外线的反射和散射作用，以防止紫外线透过织物而损害人体皮 肤。如氧化锌、二氧化钛、陶土、碳酸钙、氧化亚铅等，它们具有较高的光散射能力。 研究表明：氧化锌和二氧化钛的紫外透光率很低，抗紫外效果较佳，且当其达到纳米 级尺寸时，抗紫外效果更好，对织物手感的影响也更小。与有机化合物相比，无机氧 化物的耐热性是其突出优点【1 6 舶】。 有机紫外线吸收剂分子结构上大多有连接于芳香族衍生物上的吸收波长小于 4 0 0 n m 的发色基团( 如c 州、n = n 、n = o 、c = o 等) 和助色基团( 如n h 2 、- o h 、s 0 3 h 、 c o o h 等) ，这一类物质可以强烈并有选择性地吸收高能量的紫外线，发生光物理过 程或光化学反应，将紫外线能量转化为其他的能量形式而起到防紫外线的作用。光物 理过程主要对紫外线进行吸收，使之转变为热能或波长较短的电磁波，达到防护效果。 常用的有：水杨酸类、苯酮类、苯并三唑类、氰基丙烯酸酯类和三嗪类等【1 9 2 0 1 。但有 机类紫外线吸收剂对产品寿命、生态环境及产品性能( 如织物白度、色牢度、手感、 透气、吸湿等) 有一定影响。在选用时，应首先考虑无毒、安全、同时尽量降低对织 物性能的影响 2 1 捌。 1 3 3 抗紫外线织物的加工技术 ( 1 ) 吸尽法 第1 章序言 基于多氨基化合物r s d 的真丝织物抗紫外整理 吸尽法又可分为高温高压吸尽法和常压吸尽法。高温高压吸尽法类似于涤纶的高 温高压染色，这是由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， 它们的分子结构和分散染料很接近，在高温高压的条件下可以进入纤维内部而固着。 高温高压吸收法适用于涤纶、锦纶等合纤类织物，此法比较多地采用分散染料染色与 抗紫外整理同浴进行。常压吸尽法则主要适合于棉、麻、羊毛、蚕丝等天然纤维类织 物的抗紫外整理。常压吸尽法须选用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，对蚕丝等天然纤维有较好的吸附能力， 因此可以在常压下用于此类织物抗紫外整理【2 3 】。 ( 2 ) 浸轧法 由于紫外线屏蔽剂和吸收剂大多不溶于水，又对棉、麻等天然纤维缺乏亲和力， 因此不能用吸尽法【2 4 1 ，而采用与树脂同浴，将屏蔽剂固着在织物表面。浸轧液由紫外 线屏蔽剂、树脂、柔软剂等组成。然后用浸轧的方法将紫外线屏蔽剂转移到织物上去。 浸轧法又可分为轧烘法、轧蒸法和轧堆法。目前应用较多的是轧烘法，其工艺过程为 浸轧烘干焙烘落布。轧蒸法和轧堆法往往选用一些对纤维有反应性能的紫外线屏蔽 剂，在浸轧一汽蒸过程中，屏蔽剂上的活性基团和纤维上的羟基( o h ) 、氨基( - n h 2 ) 发生化学反应而固着，其作用机理类似于活性染料对棉和羊毛的染色过程，因此亦可 考虑与活性染料同浴加工。 ( 3 ) 其它方法 除了上述几种常用的处理工艺外，抗紫外整理还有印花法、涂层法和微胶囊整理 技术等方法。印花法就是将紫外线屏蔽剂或吸收剂调制在印花色浆中，印制后，采用 焙烘或汽蒸等处理使其固着在织物上，此方法适合于对紫外线屏蔽率要求不是很高的 织物。涂层法就是将紫外线屏蔽剂或吸收剂与涂层剂均匀分散后，涂覆在织物表面， 经烘干等热处理后，形成涂层薄膜而固着在织物上。这类方法虽使耐洗牢度及手感受 到影响，但对纤维种类的适用性广，处理成本低，对应用的技术和设备要求不高。微 胶囊整理技术【2 5 】，是将紫外线吸收剂装入微胶囊中，经整理加工后，可以防止紫外线 吸收剂在织物上分解和逸散。一般的屏蔽剂的耐洗牢度都比较差，作为一种多用途的 新工具，溶胶凝胶技术闭可在织物表面涂覆一层透明的金属氧化物薄膜，极大地改善 了耐洗牢度，同时抗紫外线性能也非常优良。 4 一一_ _ _ 一_ 一 基于多氨基化合物r s d 的真丝织物抗紫外整理第1 章序言 1 3 4 织物抗紫外评价方法 1 3 4 1 防紫外线效果的测量方法 ( 1 ) 紫外线分光光度计法 采用积分球式紫外分光光度计测试织物的紫外线透过率。紫外线透过率为透过织 物光强与射入织物光强之比，可以直接从仪器上读出。紫外线透过率越小，表明织物 隔断紫外线效果越好。该方法又分为两种：紫外线全波长区域平均法，通过紫外线分 光光度计，测定紫外线全部波长区域内试样紫外线透过率的平均值；紫外线特定波长 平均法，即通过紫外线分光光度计，测定试样在若干个有代表的特定波长内的紫外线 透过率，如测定试样分别在a ( 波长在3 1 5 4 0 0 n m ) 的波长区域的中值即波长3 6 0 r i m 下 的紫外线透过率及紫外线b ( 波长在2 8 0 3 1 5 r i m ) 的波长区域的中值即波长3 0 5 r i m 下的 紫外线透过率，然后计算出上述测定值的平均透过率。 ( 2 ) 紫外线强度累计法 将被测试样放在紫外线灯和紫外线累计仪器的传感器之间，对被测试样按给定时 间进行照射，测定紫外线通过试样的紫外线累计量q s ( j c m 2 ) 。同时在未放试样的情 况下，测定相同给定时间内紫外线灯的照射累计量q k ( j e m 2 ) 。则： 紫外线的透过率= q s q k 1 0 0 紫外线的屏蔽率= ( 1 - q s q k ) x 1 0 0 ( 3 ) 变色褪色法 将试样覆盖于耐晒牢度标准卡上，距试样5 0 c m 处，用紫外线灯照射，测定耐晒 牢度标准卡到一级变色时的时间，所用时间越长，说明遮蔽效果越好。此法比较简捷， 但由于视觉的差异，结果缺乏可比性。 ( 4 ) 直观法 用皮肤直接照射法测定，在同一个人皮肤相近部位，以一块或几块织物覆盖皮肤， 用紫外线直接照射，记录和比较出现红斑的时间进行评定。此方法直接反映织物的防 护效果，但由于属于伤害性测试，实际操作意义很小。 以上4 种测试方法中，分光光度仪法比较准确，是较好的一种方法。其中，除直 观法之外，另外三种方法均为定量测试【2 7 】。 1 3 4 2 织物防紫外线的测量指标 由于澳大利亚和新西兰受紫外线的辐射较为强烈，人们对紫外线辐射造成 的危害更为关注。早在1 9 9 0 年，澳大利亚就提出了太阳镜紫外线的防护标准2 引， 第1 章序言基于多氨基化合物r s d 的真丝织物抗紫外整理 1 9 9 3 年澳大利亚和新西兰提出了防硒霜2 9 1 的相关标准。有关抗紫外防护服测试 标准，1 9 9 6 年澳大利亚和新西兰首先提出a s n z s 4 3 9 9 3 0 】；我国在1 9 9 7 年制订 了织物抗紫外线测试方法g b t 1 7 0 3 2 1 9 9 7 1 3 1 】；1 9 9 7 年德国的霍恩斯坦研究所 ( h o h e n s t e i ni n s t i t u t e ) 提出u v 8 0 1 标准，以评估纺织品的抗紫外线性能，授予合 格的纺织品以防紫外线辐射标签；美国和英国也相继于1 9 9 8 年提出类似方法标 准，即a a t c c l 8 3 1 9 9 8 3 2 1 、a s t m 草案d 1 3 6 5 和b s 7 9 1 4 1 9 9 8 3 3 j ；1 9 9 9 年欧 洲提出了c e np r e n1 3 7 5 8 ：1 9 9 9 3 4 1 测试标准：同年英国制定了b s 7 9 4 9 ：1 9 9 9 3 5 】 儿童服装抗紫外线辐射性能的产品标准，规定儿童的上衣、内裤和全身衣服的 紫外线透过率不超过2 5 。 目前，对紫外线防护服装及产品推荐应用的指标主要有： ( 1 ) 紫外线透过率( t r a n s m i s s i o np e r c e n t a g eo fu l t r a v i o l e tr a y ) t ( x ) = i s ( a ) i o ( 兄) x 1 0 0 其中t ( 九) 为相应于波长l ( n m 波段士2 5 n m ) 紫外线透过率( ) ，对于织物，它 包括织物孔眼的漏光面积率即( 1 0 0 。覆盖系数) ；i o ( 九) 指波长九处的紫外线入射强 度( w m 2 n m ) ；i s ( 九) 为波长九处的紫外线透射强度( w m 2 n m ) 。 在某一波段的平均紫外线透射率将为： 2 = 3 1 5 i x = 3 1 5 = i ；( 旯) i 。( 旯) 1 0 0 2 = 2 8 5，五= 2 8 5 五= 4 0 0x ：4 0 0 l = i 。( 五) i 。( 2 ) 1 0 0 a = 3 2 0 |2 = 3 2 0 其中t a 为近紫夕b u v a 波段的平均透射率( ) ；t b 为中紫外波段的平均紫外透过率 ( ) 。 ( 2 ) 日光防晒指数( s u np r o t e c t i o nf a c t o r 一一s p f ) 2 = 3 1 52 = 3 1 5 泖= e ( 名) i ，( 名) 力】【e ( 名) i o ( 2 ) 名t ( 2 ) l x1 0 0 2 = 2 8 5，2 = 2 8 5 其中s p f 为目光防晒指数，它是对中紫外线辐射影响的防护系数；e ( 的为相应波 长n i 珊) 的红斑效应系数；& 为波长组距，等于5 n m 。 ( 3 ) 全紫外防护指数( u l t r a v i o l e tp r o t e c t i o nf a c t o r - 一u p f ) 五= 4 0 0 2 = 4 0 0 u p f = e ( 力) i ，( 旯) 旯】 e ( 兄) i 。( 旯) 旯r ( a ) l x1 0 0 6 基于多氨基化合物r s d 的真丝织物抗紫外整理 第1 牵薄言 近来愈来愈为人们所熟悉的u p f 值是评价织物抗紫外特性的一个重要参数。u p f 的概念和定义是由澳大利亚的h p g i e s 提出，并已在国际上得到广泛采纳，同时己经 作为织物抗紫外特性的特征评价参数写入澳大利亚和新西兰的标准，以及欧洲标准草 案3 6 1 。织物是否可以称为抗紫外的功能性产品，其判别准则在u p f 值的大小。u p f 值 越高，织物的抗紫外性能越强。 1 4 真丝纤维 真丝，是熟蚕结茧时分泌丝液凝固而成的连续长纤维，也称“天然丝”。它与羊毛 一样，是人类最早利用的动物纤维之一。根据食物的不同，又分桑蚕、柞蚕、木薯蚕、 樟蚕、柳蚕和天蚕等。从单个蚕茧抽得的丝条称为茧丝。将几个蚕茧的茧丝抽出，借 助丝胶粘合包裹而成的丝条，有桑蚕丝( 也称生丝) 与柞蚕丝之分，统称为蚕丝。通常 所说的桑蚕丝，就是栽桑养蚕结的茧里抽出的蚕丝，这种蚕丝色泽白里略带黄色，手 感细腻、光滑，有一股淡淡的动物纤维特有的气味。另一种蚕丝就是柞蚕丝，它是用 柞蚕茧抽丝得来的。柞蚕俗称野蚕，主要生活在北方地区，它由人工放养在野外柞林 之中，以柞叶为食。和桑蚕丝相比，柞蚕丝的颜色比较深，其本色为黑灰色，二者加 工制成的产品，价格也就有天壤之别。 1 4 1 真丝纤维的结构与性能 真丝纤维由两根呈三角形或半椭圆形的丝素外包丝胶组成，横截面呈椭圆形。蚕 丝纤维为蛋白质纤维，丝胶和丝素是其主要组成部分，丝素含量约占7 0 ，丝胶含量 约占2 5 ，其余为少量碳水化合物、腊质、色素等。丝素和丝胶蛋白中都包含1 8 种氨 基酸，其中丝素蛋白侧基较为简单的甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸约占总组成的8 5 ，并 且按一定的序列结构排列成较为规整的链段，这些链段大多位于丝素蛋白的结晶区 域；而带有较大侧基的苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸等主要存在于非晶区域。丝素蛋 白分子的构象可分为二类，群i s i l ki $ 【l s i l ki i 结构，s i l ki 结构包括无规线团和o l 螺旋， s i l ki i 结构呈反平行b 折叠【3 7 】。丝素蛋白以反平行折叠链构象为基础，形成直径大约 为l o n m 的微纤维，无数微纤维密切结合组成直径大约为1 “m 的细纤维，大约1 0 0 根细 纤维沿长轴排列构成直径大约为1 0 - 1 8 p m 的单纤维，即蚕丝蛋白纤维。丝素蛋白的 分子量很高，由于品种很多，不同研究得到的结果相差较大，普遍认为在( 3 1 6 3 1 7 ) 1 0 5 的范围。丝胶是一种球状蛋，相对分子质量为1 4 - - 一3 1 4 万，其中丝氨酸、天 7 第1 章序言基于多氨基化合物r s d 的真丝织物抗紫外整理 门冬氨酸和甘氨酸含量较高，相对质量分别达到3 3 4 3 、1 6 7 1 和1 3 4 9 t 3 8 】。丝胶 的二级结构以无规卷曲为主，并含有部分p 构象，几乎不含伐螺旋结构。接近丝素的内 层丝胶中含p 结构的比例相对外层丝胶来说要高，但外层丝胶在外界环境特别是湿度 的影响下，部分无规卷曲能向d 结构发生不可逆转化【3 9 1 。经原二色谱二级结构分析得 知丝胶大约含3 6 7 的p 折叠、1 0 6 的p 转角和5 2 7 的无定形结构，没有发现0 【转角 结构。 真丝是高级纺织原料，它具有较高的强伸度，纤维纤细而柔软、平滑而富有弹性， 真丝的一个重要特点是它不仅反射光比较强，而且还具有其他纤维无法比拟的柔和与 优雅的光泽。因此丝织品质地轻柔飘逸、光泽优雅、触觉滑爽。丝素多肽链上有许多 亲水基因( 一0 h 、- - c o o h 等) ，都处于分子的空间表面，这些亲水基团可以吸水并保 持一定的水分，因而真丝织物具有优良的吸湿性，其在标准状态下的回潮率为l l 。 蚕丝由许多微细单纤维组成，微细单纤维间存在许多孔网和缝隙，使得真丝织物质轻、 柔软，且具有良好的保暖、隔热能力和透湿性。此外，真丝由于特殊的吸湿性和透气 性，还有调节体温、调节水份的作用，普遍受到消费者的好评【4 0 4 1 1 。 真丝的耐碱性远低于棉、麻等纤维素纤维，丝素在碱液里可发生不同程度不同的 水解，即使是稀的弱碱液也能溶解丝胶，浓的强碱液对丝素的破坏力更强，所以，天 然丝织物不宜用碱性大的肥皂或洗涤剂洗涤。真丝纤维中含有人体所必须的1 8 种氨 基酸，与人体皮肤所含的氨基酸相差无几，可以帮助皮肤维持表面脂膜的新陈代谢， 故可以使皮肤保持滋润、光滑，有人类“第二皮肤”的美称。穿真丝衣服，不但能防御 有害气体侵入抵抗有害细菌，而且对某些皮肤病也有良好的辅助治疗作用【4 们。 1 4 2 真丝的应用 蚕丝蛋白纤维富集了许多氨基( - n h 2 ) 等亲水性基团，又由于其多孔性，易于水分 子扩散，所以它能在空气中吸收水分或散发水分，并保持一定的水分。在正常气温下， 它可以帮助皮肤保持一定的水分，不使皮肤过于干燥；在夏季穿着，又可将人体排出 的汗水及热量迅速散发，使人感到凉爽无比。正是由于这种特殊的吸湿放湿性，使真 丝织品更适合于与人体皮肤直接接触，加之表面光滑，其对人体的摩擦刺激系数在各 类纤维中是最低的7 4 。因此，人们都把丝绸服装作为必备的夏装之一。 在一根蚕丝纤维里有许多极细小的纤维，而这些细小的纤维又是由更为细小的纤 维组成。因此，看似实心的