抗紫外线整理

5.4 抗紫外整理, -, -,-,400320,320280,280200,日光中%,-透过表皮组织 ,肌肉失去弹性 ,皮肤粗糙 皱纹形成,皮肤癌,基本被大气层吸收,UPF防护等级,一 紫外线防护整理的重要性,含氯氟烃（类）破坏了地球的臭氧层 ,1997年臭氧层空洞的臭氧浓度比年代减少了40%。据分析 ,如果臭氧层水平降低% ,就能增加% -的透射量 ,皮肤癌的发生率会提高. %。 据统计 ,在19801996年 ,全球皮肤癌患者翻了一番。仅美国1990年20万患者到1996年就猛升至100万人。,统计数据分析,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 世界上80%皮肤癌患者都是由于紫外线辐射引起,而且皮肤癌患者的比例在逐渐提高,直接选用具有较好抗紫外线性能的纤维为原料来生产纺织品，如亚麻、涤纶纤维等；改变面料的组织结构，如增加面料的厚度、密度等；对织物面料进行染色在纺织纤维纺丝时添加陶瓷微粒以反射紫外线，达到防紫外线的作用；对织物进行防紫外线后整理，如将织物浸染紫外线吸收剂或阻断剂，或在织物表面进行防紫外线涂层整理,二 紫外线防护方法,织物的种类和规格涤纶和羊毛SPF指数比较高,尤其是微纤维和剪毛织物以及经编织物漂白棉和蚕丝SPF指数一般不高于10,漂白帆布除外,SPF指数为17锦纶织物除微纤维外SPF指数都比较低,竹纤维的紫外线透过率,UPF指数 4.59,棉纤维的紫外线透过率,UPF指数7.89,丝绸的紫外线透过率,UPF指数5.21,染色防紫外线,随着纺织品色泽的加深，织物的紫外辐射透过率随之减小不同色泽相应的紫外辐射透过率从小到大的顺序依次为：5 以下的是黑色，5l0的是藏青，红，深绿、紫色，而绿色淡红、淡绿白色的透过率为l 520t。色洋较深的织物采用抗紫外辐射添加剂效果相 对较弱，化学纤维的消光处理也影响其紫外线透 过特性,紫外线防护剂,紫外线吸收剂 紫外线吸收剂主要有二苯甲酮类化合物（这类化合物的紫外线吸收作用是依靠分子结构中酮式与烯醇式的转换 ,把吸收的光能转换成热能）。,应用工艺:,高温高压吸尽法,常压吸尽法,浸轧或轧堆法,涂层法Na2SO4 用量:80g/L, Na2CO3用量:3% owf ,浴比: 1:20,许多抗紫外整理剂为巴斯夫、科莱恩、汽巴和拜尔等公司垄断。而国产产品大部分是低端产品创新性产品很少，缺乏著名品牌和核心技术。 主要成分为苯甲酮、苯酯等紫外线吸收剂,存在问题,许多有机功能整理剂因严重影响人体健康和生态环境而被列入禁用黑名单耐洗性差对织物色光影响较大,紫外线屏蔽剂 大都是一些折射率较高的金属氧化物如氧化锌、二氧化钛等。日本可乐丽公司产品埃斯莫纤维即为一例。日本东海染工的亦为纳米级的氧化锌或氧化钛类屏蔽剂。,整理前后真丝织物的抗紫外性,整理前后棉织物的抗紫外性,正交实验,直观分析表,压力粉体用量浸渍时间粘合剂用量。,主要影响因素,整理前后织物表面微观结构,（整理前）,（整理后）,洗涤50次后,越洗效果越好,三 紫外防护机理,依靠分子结构中酮式与烯醇式的转换 ,把吸收的光能转换成热能，有机紫外吸收剂的紫外线防护机理通过折射和反射，把紫外线阻挡在织物外面，一般认为金属氧化物的紫外防护机理就是如此吸收和反射相结合的机理新型紫外防护剂,四 当前纳米整理的问题和研究方向,纺织印染中应用纳米材料和纳米技术时，除了要解决纳米材料的制备技术之外，重要的是要解决好纳米材料的应用技术,应用和储备中的团聚问题,刚制备的纳米粒子大小及分布,透射电镜图（X150000）,放置两个月后粉体粒度分布, 珊瑚纳米氧化铝,透射电镜,五 纺织品防紫外线性能检测标准发展近况,纺织品防紫外线性能的标准体系大致由试样预处理、性能测试和分级标签三部分组成，如美国和UV Standard 801标准欧洲、澳洲和中国标准是由性能测试和分级标签二部分组成试样预处理以美国标准最为剧烈，国际检测协会的UV Standard 801标准次之,防紫外线测试标准,澳大利亚和新西兰两国于1996年首先推出了抗紫外线防护服测试方法标准“日光防护服评定和分级” （ASNZS4399）中国国家标准“纺织品防紫外线性能的评定”（GB/T 18830） 欧洲标准“纺织品日光紫外线防护性能服装面料试验方法”（EN13758.1）、“纺织品日光紫外线防护性能服装的标记和分级”（EN13758.2+A1）美国“紫外线传输测试前纺织品制备规程”（ASTM D 6544）、“紫外线防护纺织品标签指南”（ASTM D 6603）、美国“纺织品透过或阻碍紫外线的性能测试”（AATCC 183）国际测试协会的“授为UV标准801标签的消费品的一般和特殊条件”（UV-Standard 801）中国国家质量监督检验检疫总局起草了出入境检验检疫行业标准“进出口纺织品防紫外线性能检验规范”,防紫外线的测试方法,直接测试法和仪器测试法直接测试法包括人体测试法和变色褪色法，具有简便、快速、重现性差等特点，人体测试法受人体间的皮肤差异存在较大的系统偏差，且测试对人体有害,仪器测试法,包括紫外线强度累计法、紫外线法和分光光度计法。欧盟标准、澳大利亚/新西兰标准、英国标准、美国AATCC标准和中国标准均采用分光光度计法。该法主要是通过稳定的UV光源产生波长为290400 nm的紫外线射线，通过单色器照射试样，收集总的光谱投射射线，测定出总的光谱投射比，并计算试样的紫外线透射率和防护系数UPF值,UPF值,是指皮肤无防护时计算出的紫外线辐射平均效应与皮肤有织物防护时计算出的紫外线辐射平均效应的比值。也可认为是纺织品被采用后，紫外线辐射使皮肤达到某一损伤（如红斑、眼损伤、致癌临界剂量）所需时间阚值和不用纺织品时达到同样伤害程度的时间阚值之比。,澳大利亚和新西兰标准,“日光防护服评定和分级（AS/NZS 4399，Sun protective clothing-Evaluation and classification）”标准 样品必须在干态及松弛的状态下进行测试，每种样品要求测四块，两经两纬，试样不需预调湿，但对测试环境有着与众不同的要求（相对湿度50%20%）。测试得到的各个波长下的紫外线透射率可按波长分别计算出UV-A与UV-B的平均透射率以及样品的UPF值，然后按照给定的公式进行校正，最终得到样品的UPF值,表1 澳大利亚/新西兰标准确定的UPF数值及防护等级,欧洲标准,“EN13758.1 纺织品日光紫外线防护性能服装面料试验方法”(Textiles-Solar UV protective properties-Part 1: Method of test for apparel fabrics) 主要是针对服装面料紫外线防护性能的测试 测试的样品分为匀质和非匀质两类，匀质面料需要测试四块，非匀质面料则根据颜色或结构的不同分别测试两块，分别测得UVA、UVB紫外线透射率平均值和UPF值，该标准特别说明，拉伸状态以及湿态下会降低纺织品防紫外线性能,美国标准,增加了样品模拟实际应用的预处理和湿态测试内容整个标准体系由预处理、测试和分级标签三个标准组成 纺织品预处理标准“ASTM D 6544 紫外线传输测试前纺织品制备规程”(Standard Practice for Preparation of Textiles Prior to Ultraviolet Transmission Testing),适用于标注为日光或紫外线防护织物或服装在进行紫外线传输测试前，模拟日常使用过程对纺织品试样进行洗涤（根据服装护理标签分别进行40次手洗、机洗或干洗）、日晒（进行100AFU的光照）和氯池水洗涤（按照AATCC 162标准 ）预处理该预处理过程相当于产品正常使用约两年。,防紫外线性能测试方法标准“ AATCC 183 纺织品透过或阻碍紫外线的性能测试”(Transmittance or Blocking of Erythemally Weighted Ultraviolet Radiation through Fabrics) 测试的样品分为干态（样品平衡4h，21，RH 65）、湿态（轧液率150，塑料膜包裹）两种，分别按不同要求准备样品后进行测试，在织物样品上紫外线投射率最大的区域测试三次，得到平均紫外线透射率，据此计算UPF值、UV-A和UV-B的平均透射率，以及UV-A和UV-B的紫外线阻隔率。,ASTM D 6603的UPF数值及防护等级,中国标准,GB/T 18830 纺织品防紫外线性能的评定”标准 测试时匀质样品每种需取四块，非匀质样品按颜色或结构每种取2块。按照测试的光谱透射比分别计算UV-A、UV-B平均透射比和平均UPF值无论是均质还是非均质材料，以所测试样中最低的UPF值作为试样的UPF值被测试的纺织品满足下列条件时，才可标注为防紫外线产品：UPF值 30T（UVA）AV 5%,国际测试协会标准,“UV-标准 801”(UV-Standard 801) 测试仍采用澳洲标准AS/NZS 4399 但对试样却有着很大不同，增加了磨擦处理、洗涤（水洗和干洗）、拉伸和湿态等试样处理过程，模拟了产品在正常使用过程中经常会出现的一些情况或要求。对产品进行相应的测试认证后，可颁发有效期不超过一年的证书。,测试样品可分为两类，一是服装和面料，需要对织物样品在未处理、磨擦后、洗涤（水洗或干洗）后三种状态下分别进行拉伸和湿态拉伸的UPF值测试，通常需要68个样品；二是遮阳纺织品（如阳蓬、阳伞、窗帘等），需要对样品在未处理、日晒处理两种状态下进行拉伸和湿态拉伸的UPF值测试，一般需要4个样品,各标准间的差异点,各国进行防紫外线性能评定的标准都是以UPF值为主，适当考虑UVA或UVB的平均透射率。美欧和中国标准参照了美国的太阳光谱辐照度，澳洲和UV Standard 801标准参照了澳大利亚的太阳光谱辐照度。美国和欧洲按测试（试样预处理）和分级标签分别制定标准，中国和澳洲将测试和分级标签归于一个标准，UV Standard 801则要求对产品进行测试认证。在防紫外线性能测试标准体系中，美国强化了织物试样的预处理（模拟实际应用二年，对试样进行40次洗涤、日晒和氯池水处理）标准要求，UV Standard 801也在澳洲标准的基础上增加了模拟实际应用的预处理内容（磨擦、洗涤、干湿态拉伸）。而欧洲和中国标准则未对试样预处理做出规定，侧重于测试和分级标签，在考虑实际应用后的产品性能方面略显欠缺。,各国抗紫外线测试方法标准间的差异,如何判断纺织品是否具有防紫外线性能,美国和澳洲标准确定为UPF15欧洲标准为UPF4