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功能纺织品|防紫外线纺织品

来源:国家先进印染技术创新中心科普工作室      发布时间:2023-04-17

紫外线对人类及地球上的其他生物都是必不可少的,它能促进人体合成维生素D,防止患佝偻病,还具有杀菌消毒功能,适当地接受紫外线照射是有益的,但过量的紫外线辐射会对人体造成伤害,引发一系列健康问题,如红斑、痤疮、结膜炎以及急性角膜炎等,严重的会诱发皮肤癌(如图1。随着因紫外线辐射而导致的疾病患者不断增加,纺织品的防紫外线功能日益受到人们的重视。

图1.png

1 过量紫外线辐射对人体的危害

防紫外线纺织品一般通过吸收或者反射紫外线来达到防紫外线的效果,通常情况下,紫外线反射率和吸收率越高,所能起到的保护作用就越好[1](如图2)。防紫外线纺织品由防紫外线纤维基材、防紫外线整理剂组成,防紫外线纤维基材的影响因素包括纤维种类、纤维形态结构、织物的组织结构和覆盖系数等,防紫外线整理剂一般是指反射或吸收紫外线的化学品,主要是紫外线屏蔽剂和紫外线吸收剂[2]。常用的紫外线屏蔽剂大多是对紫外线不具活性的金属化合物的粉体,如二氧化钛、氧化锌、氧化镁、二氧化硅等,紫外线吸收剂是指能吸收波长为270300nm紫外线的有机化合物,目前纺织品上常用的紫外线吸收剂主要是二苯甲酮类和苯并三唑类化合物[3]

图2.jpg

2 防紫外线纺织品

防紫外线纺织品的设计主要有两种途径,一是直接使用防紫外线纤维,二是利用功能性整理技术对织物进行后整理。防紫外线纤维法是在纤维中添加紫外线吸收剂或屏蔽剂或两者均添加,采用共混法、共聚法或复合纺丝法,纺制得到防紫外线纤维[4]。防紫外线后整理法是在织物后整理时,用紫外线屏蔽剂或紫外线吸收剂处理,以减少紫外线透过织物的量,达到防紫外线效果,整理工艺有浸渍法、浸轧法、涂层法等[3]

防紫外线效果的测试指标主要采用紫外线防护系数UPF和紫外线透过率TUV-AAVTUV-BAVUPF值越大,防护效果越好;TUV-AAVTUV-BAV越小,织物屏蔽紫外线的效果越好。根据波长的不同,紫外线可分为三个区域:短波紫外线(UVC)、中波紫外线(UVB)、长波紫外线(UVA)。随着波长的增加,紫外线的穿透能力越来越强[4]UVA的波长在320nm400nm,能穿透臭氧层,到地面的辐射量可达95%以上,会对人体的皮肤造成损伤,使皮肤过早衰老;UVB的波长在280nm320nm,大部分被臭氧层吸收,只有不足2%UVB到达地面,其作用是UVA1000倍,过量暴晒可引起皮肤癌、白内障等疾病;UVC的波长在100nm280nm,绝大多数已被臭氧层吸收,达到地面的几乎为零,因此对人体没有影响(如图3

我国国家标准GB/T18830-2009规定,只有当纺织品的紫外线防护系数UPF>30,透过率TUV-AAV<5%时,可称为防紫外线产品(如图4

图3A.png

A

图3B.jpg

B

3 不同波长的紫外线对人体的影响

图4.png

4 防紫外线产品

近年来,人们的健康意识不断提高,对防紫外线纺织品的功能性愈发关注,国内外防紫外线纺织品的研发步伐不断加快,防紫外线纺织品朝着高科技、高性能、轻量的方向发展,未来将有着广阔的市场前景和发展潜力。

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参考文献

[1]刘津玮,优昌,陆东,郭全,包肖婧.纺织品抗紫外后整理的研究现状[J].国际纺织导报,2021,49(08):19-22.

[2]何晓娟.针对防紫外线纺织品的分析[J].纺织报告,2022,41(03):20-22.

[3]周琦.防紫外线纺织品的研究现状[J].纺织科技进展,2019,No.225(10):6-8+43.

[4]廖侠,张茜.防紫外线纺织品的发展现状[J].成都纺织高等专科学校学报,2017,34(03):168-171.