稀土在纺织品抗紫外线整理中的应用.docx

8075）mg/kg70检出量（656056.0缓冲溶液pH值图 3 pH值对N11检出量的影响紫外线来源于太阳光和部分的人造光源，其中阳光的照射是最主要的，根据其波长可分成长波紫外线（U VA， 波长320 400 nm）、中波紫外线（UVB，波长280 320 nm）、短波紫外线（UVC，波长200 280 nm）三类。紫外 线对人体皮肤的穿透作用见图 1，且紫外线的波长越短则对 人体及其他生命体的伤害越大（见表 1）。不过地球由于臭 氧层的存在，大部分的紫外线能被吸收，其中可将UVC全部 吸收、绝大部分的UVB吸收，由此到达地球的紫外线主要 是占90%以上的UVA以及小部分的UVB。因此对紫外线的 防护主要在于UVA和UVB。表 1 紫外线对人体的伤害UVAUVB由于大气污染的加 剧 破 坏了臭氧 层，臭氧 层在变稀薄，上世纪80年代在地球的南极首次观测到了臭氧层空洞，2011年 3 月科学家又在北极首次观测到了臭氧层空洞，根 据资料分析表明臭氧层每减少 1%，紫外线辐射强度增加2%，对人体的危害也就越大，患皮肤癌的可能性提高 3%。 除了使用具有防紫外线效果的化妆品外，纺织品的使用对 人体皮肤可起到防护作用，如织物厚度、组织结构、色泽、 纤维原料选择等都可以影响到织物的防紫外线效果。对于 长期在户外活动、室外作业的人员，生活在紫外线辐射强度 较高地区的人，普通纺织品不足以满足对抗紫外线的要求。 所以，对纺织品进行抗紫外线整理就尤为重要。1纺织品抗紫外线整理的原理与途径纺织品要具有良好的抗紫外线效果关键在于阻碍紫 外线与人体皮肤的接触。目前，对于纺织品进行抗紫外线 整理的原理不外乎在于将紫外线吸收或者反射（屏蔽）， 吸收是将紫外光的能量予以转换以热能或其它形式的低 能释放消散，反射（屏蔽）是增加纺织品的反射性以防止 紫外线透过。对于纺织品抗紫外线效果的取得，可以从两条途径获 得：一是选用具有抗紫外线效果的纤维来生产纺织品，纤 维是在纺丝时加入紫外线屏蔽剂、吸收剂从而具有抗紫外 线性能；二是将屏蔽剂、吸收剂通过浸渍、涂层或引入到染测，电磁屏蔽纺织品芳香胺残留量的检测中，应该减轻还原程度或者跳过还原反应这一环节，直接进行萃取、浓缩、测 定，着重检测苯胺、邻苯二胺、对苯二胺等导电聚合物单体 残留量的检测。参考文献（略）82 纺织导报 China Textile Leader 2012 No.4紫外线类别对人体的伤害能透入皮肤深部，生成黑色素，使皮肤变黑，并至皮下弹性纤维受损，皮肤出现褶皱、松弛和老化。作用强度为UVA的1 000倍，会致皮下血管扩张，皮肤生成红 斑，色素沉积，过量照射会灼伤皮肤，导致皮肤癌。UVC穿透力强，可影响白细胞和致癌。染整技术Dyeing & Finishing Technology应用技术稀土在纺织品抗紫外线整理中的应用Application of Rare Earth in Textile Anti-ultraviolet Finishing文 | 洪 杰本文论述了纺织品抗紫外线整理的原理与途径，从两种不同的应用类型出发对稀土在纺织品抗紫外线整理中的应用做了论述。综合认为将稀土应用于纺织品抗紫外线整理可取得很好的抗紫外线效果。In this paper, the principle and methods of textile anti-ultraviolet fi nishing were discussed. Then, the application of rare earth in textile anti-ultraviolet fi nishing was introduced from two different views. It was concluded that textile could obtain excellent anti-ultraviolet effect through fi nishing with rare earth.外线吸收剂或其与无机类屏蔽剂共用的研究也有很多，但对于稀土在纺织品中的抗紫外线整理应用研究则不多。事 实上，稀土在纺织上的应用已非常广泛，如：将稀土用作发 光材料在纺织品上应用；在纺织品抗菌防霉上的应用；在 纺织品功能性及风格整理上的应用；在纺织品染色整理上 的应用等。由于稀土其独特的外电子层结构，显示了丰富而又独 特的物理-化学特性。将稀土元素应用于抗紫外线屏蔽剂或 吸收剂，可以增加紫外线的反射率和吸收率，减小透过率。 因此可将其应用于纺织品抗紫外线整理。目前关于稀土在 纺织品抗紫外线整理中的应用主要有两种类型：一是稀土 掺杂入无机类屏蔽剂使用，这实际上是对无机类屏蔽剂研 究的进一步拓展；二是合成稀土有机配合物用作转光剂来 吸收紫外线并转换为红外光应用于抗紫外线整理。料分子结构再染色等方式而附加于纺织品。在抗紫外线整理中所使用的屏蔽剂主要是无机类的氧 化锌、二氧化钛、氧化铁、高岭土，滑石粉等，吸收剂则主要 是有机化合物如水杨酸类化合物、苯酮类化合物、苯三唑类 化合物以及金属离子化合物等。2.1稀土与无机类屏蔽剂混用郑利民等以玻璃纤维为载体，对掺杂稀土成分的TiO2 抗紫外线性能进行了研究，认为La2O3、CeO2、Gd2O3掺杂入 TiO2可以提高抗紫外线辐射能力，而Eu2O3的添加效果则恰 好相反，并认为La2O3、CeO2的最佳掺杂摩尔分数为 2%，此 时的UPF值分别为200和225，Gd2O3则为1.2%，且CeO2在掺 杂摩尔分数 2%下的效果是所研究几种稀土掺杂后效果最 佳的。掺杂CeO2的TiO2抗紫外线性能见图 2，性能随温度的 变化见图 3。丁巧英等则用氯化镧（LaCl3）与TiO2复配对真丝织物2稀土在纺织品抗紫外线中的应用从公开的文献看，已有不少研究人员采用粉体状、乳 液状、溶胶态或纳米尺度的氧化锌、二氧化钛等对不同纺 织品进行抗紫外整理，此外，对各类有机化合物类的抗紫作者简介：洪 杰，男，1981年生，硕士，讲师，主要从事纺织检测、纺纱技术相关的教学与科研工作。作者单位：南通纺织职业技术学院纺织系。 83染整技术Dyeing & Finishing Technology应用技术表 2 转光剂整理前后的抗紫外线性能织物UPF值TUVA（%） TUVB（%）薄棉布86.287.2厚棉布88.294.2从表 2 可知，薄棉布经整理后UPF值提高了近10倍，UVA、UVB透过率下降也非常显著。厚棉布的效果相比薄 棉布其效果更为显著，一方面是与织物厚对抗紫外线有利， 另一方面则是织物厚其中所含的转光剂较多有关。3结论将稀土用在纺织品抗紫外线整理上的研究尚不多，但 已有的研究结果表明无论是与无机类屏蔽剂混用还是制成 稀土有机配合物单独使用，经整理后，纺织品都可取得很 好的抗紫外线效果，这进一步拓宽了稀土在纺织品中的应 用。进行整理，UPF值由原样的6.67提高到了100.64，相比单独采用TiO2整理，UPF值则提高了139.79%。并认为稀土的应 用促进了TiO2对紫外线的吸收，而对紫外线具有强吸收性， 使得经整理后的真丝织物抗紫外线性能得到很大的提升。 此外，据报道有一种超细稀土复合屏蔽剂，可应用于纺织 品抗紫外线整理，该种产品融合了有机类和无机类抗紫外 线屏蔽剂的优点，具有屏蔽性能优异、低成本、长寿命的特 点，紫外线屏蔽率高于98%，成本比纳米无机材料降低30% 以上。参考文献1 郭开华，马小强.防紫外线辐射纺织品技术研究现状J.染整技术，2011（10）：89，34.2 李娜.科学家关切北极臭氧损耗会否成常态J.科技导报，2011（29）：9. 3 金昭，张玲，葛明桥.用于夜光纤维的发光材料特性J.纺织学报，2011（4）：711. 4黄姗，崔励.抗紫外线染料研究进展J.染料与染色，2010（6）：14. 5赵菊梅，高小亮.稀土长余辉发光材料在纺织上的应用J.轻纺工业与技术，2010（6）：3840.6 Zheng G H，Fu H B，Liu G P. Application of rare earth as mordant for the dyeing of ramie fabrics with natural dyes J.Korean J. Chem. Eng.，2011，28（11）：21482155.7 Xian C Ying，Lin P，Zhu Q，et al. Anti-UV capability of rare earth doping TiO2J.Journal of Donghua University （ Eng . Ed.），2006，23（1）：1820. 8张玉玺，肖耀南，曹鸿璋，等.稀土复合物在水性聚氨酯涂料中的紫外屏蔽研究J.涂料工业，2010（11）：3234，37. 9丁巧英，张幼珠.纳米TiO2与稀土复配物对真丝绸的防紫外和防黄变作用研究J.印染助剂，2010（3）：810，15.10 Chen Z H，Yin G B.Suitability of a rare earth organic light conversion agent of Eu（III） complex to improve ultraviolet protection properties of cotton fabricsJ.Textile Research Journal，2010，80（18）：19821989.11 Yin G B，Chen H C. Ultraviolet protection finishes of cotton fabrics by rare earth organic light conversion agent of Eu（3+） complexC.2010 Textile bioengineering and informatics symposium proceedingsA.上海：2010：646650.2.2 稀土类有机配合物的应用利用稀土有机配合物能将波长在200 360 nm的紫外 光吸收转换为红外光，将稀土有机配合物用作转光剂在农 业领域如用作农用转光膜有广泛的应用和研究，目前已将铕（Eu）、锶（Sm）、镧（La）等稀土元素合成出了多种转光材 料。同理，可以利用稀土有机配合物这一特性将其用作转光 剂应用在纺织品抗紫外线整理上。张玉梅等发明了一种稀土转光非织造布，其中加入了铕（Eu）、铽（Tb）、镧（La）有机转光剂，具有很好的吸收紫 外线效果。孙新