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防紫外线纤维

防紫外线纤维
1、了解紫外线对人体的影响及开发防紫外线纤维的背景;
2、了解防紫外线纤维的加工方法;
3、熟悉防紫外线纤维的应用及生产厂家。
重点:放紫外线纤维的加工方法
防紫外线纤维的开发及应用
一、紫外线辐射对人类健康的影响
二、紫外线认识——紫外线及其分类
三、防紫外机理
⑴增加织物对紫外线的反射率,得到的抗紫外线产品称紫外线反射剂;
⑵增加纺织品对紫外线的吸收率,得到的抗紫外线产品称紫外线吸收剂。
四、防紫外线纤维的开发历史
五、防紫外线纤维的制备
1、天然纤维的防紫外线处理
2、含紫外线屏蔽剂的合成纤维制备
六、防紫外线纤维的开发及应用
1、开发现状
2、应用领域
1、简述防紫外线的机理。
2、说说防紫外线纤维的应用

在物质生活水平日益提高的今天,人们对面料与服装的传统意识也有了新的突破,在追求舒适、高档的同时,更要求保健功能性成了新的时尚。

防紫外线纤维的开发及应用
一、紫外线辐射对人类健康的影响
近年来,由于大量的氟利昂等含卤素化合物滞留在地球上空,被紫外线分解形成活性氯,进而与臭氧发生连锁化学反应,使臭氧层遭到破坏,使短波紫外线有可能到达地面。紫外线对人体长期照射,会给人体带来各种不同程度的伤害,如使白内障的病人人数增加、人的免疫功能下降、阻碍植物和海水动物的成长发育等等。
1、紫外线的利弊
(1)利:有助于人体内维生素D的合成,促进钙的吸收,可预防软骨病,促进儿童身高增加;灭菌、消毒功效;
(2)弊:过量的紫外线照射可使人体肌肤产生红斑、皮炎、色素沉淀,加速人体老化,甚至致癌;导致白内障、免疫力下降等。
二、紫外线认识——紫外线及其分类
紫外线是太阳光中波长最短的一种光波,按波长可分为
(1)短波区(UVC:200~290nm)
(2)中波区(UVB:290~320nm)
(3)长波区(UVA:320~400nm)
三、防紫外机理
一般情况下,紫外线照射到织物上,部分被反射,部分被吸收,其余的透过织物。
透过率+反射率+吸收率=100%
两个防紫外线的途径:
⑴增加织物对紫外线的反射率,得到的抗紫外线产品称紫外线反射剂;
紫外线反射剂通过对入射紫外线反射或折射,而达到防紫外线辐射的目的。
它们没有光能转化,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。
主要包括高岭土、碳酸钙、滑石粉、炭黑、氧化铁、氧化锌、氧化亚铅等。
⑵增加纺织品对紫外线的吸收率,得到的抗紫外线产品称紫外线吸收剂。
此类物质吸收紫外线能量后转变为活性异构体,并把能量转化为光和热的形式释放出来,同时恢复到原子结构。
需有以下特征:安全无毒;吸收紫外线范围广,效果好;对光、热和化学试剂稳定;不影响织物色牢度、强力和手感;溶解性、乳化性好,处理浴稳定性好及各项牢度好;原料制造方便,能大量供应。
常用的紫外线吸收剂有:金属离子化合物。水杨酸酯类化合物,苯酮类化合物以及苯唑类化合物。
四、防紫外线纤维的开发历史
早在20世纪80年代初期,日本可乐丽公司就推出有防紫外线功能的ESMO纤维,利用化纤改性技术,将纳米防紫外线材料作为添加剂来对纤维实现改性,制备功能化纤维和纳米复合纤维。
国外防紫外线纤维的大量开发,始于20世纪90年代初期,比较好的是日本,目前日本有十多家公司在生产性能优异的防紫外线纤维。我国防紫外线纤维开发虽然起步较晚,但发展很快。目前已有上海、天津,无锡等地开发出了防紫外线纤维,是在成纤聚合物聚合过程中或熔融状态下,加入具有防紫外线屏蔽性能的能吸收紫外线的添加剂氧化钛(TiO2)融熔纺丝制成防紫外线纤维。
自从1989年SolarProtectiveFactory公司(SPF)发现紫外线(UV)穿透T恤会达到警戒的百分比后,SPF公司就开始研发防晒布料。
五、防紫外线纤维的制备
1、天然纤维的防紫外线处理
对天然纤维进行紫外线屏蔽处理,为天然纤维或其织物的吸尽处理法和涂层处理。
2、含紫外线屏蔽剂的合成纤维制备
(1)在成纤聚合物聚合过程中或熔融状态下加入具有紫外线屏蔽性能的成分。
也就是选择一种合适的紫外线吸收剂与成纤高聚物的单体一起共聚,制得防紫外线共聚物,然后纺成防紫外线纤维。例如,日本专利报道,用常规的直接酯化或酯交换后缩聚的方法制得防紫外线良好的线型聚酯,再通过常规的熔融纺丝法纺制成纤维。这种纤维具有良好的防紫外线性能,能有效地吸收波长为280-340nm的紫外线,可用作室外用品。
(2)在纤维制造过程中或任意阶段将屏蔽紫外线剂混入纤维中。
防紫外线纤维的生产制造可通过共混纺丝制得,即将紫外线屏蔽剂或紫外线吸收剂的粉体在聚合物聚合时加入或直接共混纺丝,也可先制成防紫外线母粒再进行纺丝。这样制得的防紫外线纤维比后整理法制成的纺织品的防紫外线功能持久,耐洗性好,手感柔软,易于染色。但其混纺丝法由于粉体加入量的多少、颗粒的大小和均匀度的不同,其功能也不一样,并有可能逐渐堵塞喷丝孔,缩短喷丝板的寿命,增加成本。
六、防紫外线纤维的开发及应用
1、开发现状
(1)山东莱芜爱地公司超强耐磨防紫外线纤维
(2)浙江理工大研制出抗紫外线纳米布
(3)排汗功能及防紫外线布料
(4)日本小松精炼公司新型防紫外线面料
(5)美国Voridian公司新型防紫外线VitivaPET树脂
(6)德国CIBA公司ALPEX速干类服装
(7)日本Toray公司新型防紫外线面料
(8)美国Pride公司推出抗紫外线防弹衣
2、应用领域
具有防紫外线效果的面料对夏天野外作业时间长的人员,如军人、交通警察、地质人员、建筑工人等等穿上这种面料制成的衣物,就可以防紫外线穿透。用防紫外线纤维制作的汽车内装饰布可减轻褪色,延长因紫外线照射而引起老化的时间。
抗紫外线化纤
应用领域
涤纶、涤棉 衬衫、T恤、时装、户外服、滑雪服、学生服、裙、家用窗帘
棉与弹性纤维泳装、运动服、沙滩装、太阳裙、保护耳朵和脖子的帽子
粘胶与棉 男士夏装、女式衫、裙、裤
锦纶 长筒袜、丝巾、郊游服、帐逢、防晒伞
丙纶 蹬山服、手套、遮阳帽safwgfef


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