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棉織物防紫外線整理

棉織物防紫外線整理
摘要：采用浸軋法對(duì)純棉織物進(jìn)行防紫外線／柔軟整理和防紫外線／免燙同浴整理，研究了防紫外線整理劑UA-20用量、加工方式和熒光增白劑等因素對(duì)織物防紫外線效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，織物整理后的防紫外線能力提高明顯，且可耐50次水洗，染色織物的日曬牢度也有所改善。
前言
過(guò)量紫外線的照射會(huì)使人黑色素增多，皮膚干燥、老化，嚴(yán)重時(shí)還可能誘發(fā)皮膚癌。因此，防紫外線紡織品越來(lái)越受到廣大消費(fèi)者的青睞。防紫外線整理劑可分為紫外線吸收劑和紫外線反射劑兩類。前者主要是吸收紫外線，并將其能量轉(zhuǎn)換為熱能或波長(zhǎng)較短的電磁波，從而達(dá)到防紫外線輻射目的；后者則主要是利用陶瓷或金屬氧化物等細(xì)粉與纖維或織物結(jié)合。增加織物表面對(duì)紫外線的反射和散射，從而起到防護(hù)作用，但不能對(duì)光能進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
目前，市場(chǎng)上用于純棉織物的防紫外線整理劑主要為紫外線吸收劑，其主要組分為苯并三唑類、二苯甲酮類和鄰一羥基苯一二苯基三唑的衍生物。本試驗(yàn)在棉織物柔軟整理和免燙整理浴中加入高分子防紫外線整理劑UA-20，對(duì)織物進(jìn)行一浴整理，并探討整理劑用量、加工方式和熒光增白劑等因素對(duì)防紫外整理效果的影響。UA-20可在織物表面形成柔軟皮膜，與纖維的黏合性良好，耐水洗性能優(yōu)異。
1試驗(yàn)
1．1織物及藥品織物11．7t玉×11．7tex566．9根／10cmx收稿日期：2010一03—24作者簡(jiǎn)介：張建祥(1968一)，男。技術(shù)中心主任，主要負(fù)責(zé)公司產(chǎn)品研發(fā)及質(zhì)量管理工作。275．6根／10cm增白及未增自純棉織物，已經(jīng)過(guò)前處理；其它不同顏色純棉織物。藥品低甲醛樹(shù)脂整理劑F—ECO和催化劑FM(巴斯夫公司)，纖維保護(hù)劑HDP(科萊恩公司)，柔軟
劑DT-50B(聯(lián)邦科特公司)，防紫外線整理劑UA-20(浙江日華公司)。
1．2儀器
Rapid小軋車(瑞比染色試機(jī)有限公司)，連續(xù)式拉幅定形試驗(yàn)機(jī)(日本遷井染機(jī)株式會(huì)社)，UV-1000F型紫外線透過(guò)率測(cè)試儀(美國(guó)Labsphere公司)，日曬牢度測(cè)試儀(SDLArias公司)。
1．3整理工藝
1．3．1防紫外、柔軟同浴整理處方／(g／L)
柔軟劑DT-50B20
防紫外線整理劑UA-20茗
工藝流程二浸二軋整理液(軋余率65％)_烘干(90℃×70s)
1．3．2防紫外、免燙同浴整理
處方／(g／L)
樹(shù)脂整理劑F—ECO100
催化劑FM30
纖維保護(hù)劑HDP30
柔軟劑DT50B20
防紫外線整理劑UA-20菇
工藝流程二浸二軋整理液(軋余率65％)一+烘干(90℃×708)_焙烘(150℃×3rain)
1．4測(cè)試方法
防紫外線性能按照GB／T18830—2002(紡織品防紫外線性能的評(píng)定》測(cè)試，采用UV．1000F型紫外線透過(guò)率測(cè)試儀測(cè)試們叩值等參數(shù)；日曬牢度按照AATCC16E一2003《耐光色牢
度》測(cè)試。
2結(jié)果與討論
2．1防紫外線整理劑UA-20用量的影響染料對(duì)光的吸收具有選擇性。一部分染料對(duì)光的吸收可延伸到紫外線波長(zhǎng)范圍內(nèi)，從而可提高織物的紫外線防護(hù)性能。為避免染料種類對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響，試驗(yàn)采用白色面料。取不同用量防紫外線整理劑UA-20，采用增白棉織物按1．3．1節(jié)工藝進(jìn)行整理，UA-20用量與棉織物坍下值的關(guān)系由圖l可以看出，隨著防紫外線整理劑UA-20用量從5g／L增加到30g／L，棉織物的u即值逐漸增大，防紫外線效果顯著提高；UA-20用量為30一50g／L時(shí)，UPF值已達(dá)30以上，但增幅很小。這是因?yàn)閁A．20是水分散型高分子紫外線吸收劑，自身不具備能與纖維素纖維上羥基反應(yīng)的官能團(tuán)，它通過(guò)吸附在纖維表面，賦予面料優(yōu)良的防紫外線效果。UA-20在棉織物上具有一個(gè)大吸附量，超過(guò)該吸附量則難以與纖維結(jié)合。防紫外線、免燙整理時(shí)亦如此。綜合考慮生產(chǎn)成本和防紫外線效果，防紫外線整理劑UA-20的較佳用量為30∥L。
2．2加工方式對(duì)防紫外線效果的影響
采用增白棉織物分別按1．3節(jié)工藝進(jìn)行防紫外／免燙和防紫外／柔軟同浴整理，考察不同加工方式對(duì)防紫外線整理效果的影響，見(jiàn)圖2。由圖2可以看出，防紫外線整理劑UA-20用量小于lOg／L，免燙整理織物的防紫外線效果高于柔軟整理織物；UA-20用量大于lOg／L，柔軟整理織物的防紫外線效果更好。UA-20用量較低時(shí)，免燙整理樹(shù)脂初縮體可與相鄰的纖維素分子鏈上的羥基發(fā)生共價(jià)鍵結(jié)圖2柔軟整理與免燙整理的防紫外線效果合，將相鄰的大分子鏈互相連接起來(lái)，限制纖維分子的相對(duì)滑移，從而減小纖維分子內(nèi)部的空隙，降低紫外線的透過(guò)率。由于UA-20對(duì)纖維的親和力優(yōu)于樹(shù)脂對(duì)纖維的親和力，隨著其用量的增加，柔軟整理織物上固著的防紫外線整理劑量更高，所以防紫外線效果更好。
2．3熒光增白劑對(duì)防紫外線效果的影響選用相同組織規(guī)格的增白與未增白織物，分別進(jìn)行防紫外線／柔軟同浴整理，考察熒光增白劑對(duì)防紫外線效果的影響，見(jiàn)表1。表1熒光增白劑對(duì)織物防紫外線效果的影響UA-20用量未增白織物增白織物
／(∥L)UPFUVA／％UVB／％UPFUVA／％UVB／％
1012．2l7．377．8516．353．187．7l
2024．153．275．9826．972．0r75．85
3033．163．194．8536．781．954．70
由表l可知，增白織物的UPF值較未增白織物提高2-4，UVA波段(400—320nin)的紫外線透過(guò)率降低較多，UVB波段(320—280nm)變化微小。熒光增白劑能夠吸收400nm以下的紫外線，其大吸收波長(zhǎng)為360—380nln(位于UVA波段)，所以，織物增白后防紫外線效果較高，且UVA波段透過(guò)率較UVB波段低。熒光增白劑可將吸收的能量轉(zhuǎn)換，輻射出400一500nm的紫色或藍(lán)色熒光，賦予織物增白效果。
2．4防紫外線織物的耐洗性
按1．3節(jié)工藝分別對(duì)增白織物進(jìn)行防紫外／免燙同浴整理和防紫外／柔軟同浴整理，防紫外線整理劑UA-20用量30g／L。測(cè)定水洗不同次數(shù)后整理織物的耐洗性織物，水洗后其防紫外線效果變化規(guī)律相似，即水洗5次時(shí)防紫外線效果有提高，UPF值增大；之后，UPF值逐漸降低，水洗30次后趨于平緩。這是因?yàn)榭椢镌诩庸み^(guò)程中纖維受到拉伸，水洗后產(chǎn)生縮水?？s水后的織物密度和緊度變大，織物孔隙率減小，透過(guò)的紫外線減少，所以5次水洗后防紫外線效果變好。隨著水洗次數(shù)的增加，未牢固結(jié)合的防紫外線整理劑被洗除，織物防紫外線效果逐漸變差。50次水洗后，柔軟整理和免燙整理織物的UPF值分別下降7．4％和5．8％，均在可接受范圍內(nèi)。
2．5日曬牢度
采用1．3節(jié)工藝分別對(duì)不同顏色純棉織物進(jìn)行整理，防紫外線整理對(duì)織物日曬牢度的影響見(jiàn)表2。表2不同整理方式的日曬牢度對(duì)比日曬牢度／級(jí)純棉織物普通柔軟整理防紫外線+柔軟整理防紫外線+免燙整理
藍(lán)色343／4
紅色3／4A，S4
紫色3／44，s4
白色23／43
灰色2／343／4
它顏色可提高1級(jí)，防紫外線、柔軟同浴整理織物的日曬牢度優(yōu)于防紫外線／免燙整理。這可能是由于經(jīng)過(guò)紫外線整理后，固著在纖維上的防紫外線整理劑對(duì)紫外線有吸收和反射作用，并進(jìn)行能量交換，以熱能或其它無(wú)害低能輻射將能量釋放或消耗，避免染料產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，從而改善了日曬牢度(1)防紫外線與柔軟免燙同浴整理時(shí)，當(dāng)其用量小于10g／L時(shí)，防紫外線／免燙同浴整理的防紫外線效果優(yōu)于防紫外線／柔軟同浴整理；用量大于10g／L時(shí)，防紫外線／柔軟同浴整理的效果更好。(2)防紫外線／柔軟同浴整理織物和防紫外線／免燙同浴整理織物的耐水洗性能較好，50次水洗后，其UPF值僅分別下降7．4％和5．8％。(3)熒光增白劑可以提高織物的防紫外線效果；防紫外線整理可改善織物的13曬牢度kezfZNUEi

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