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棉織物防紫外線整理

棉織物防紫外線整理
摘要：采用浸軋法對純棉織物進行防紫外線／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織物防紫外線效果的影響。試驗結(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
過量紫外線的照射會使人黑色素增多，皮膚干燥、老化，嚴重時還可能誘發(fā)皮膚癌。因此，防紫外線紡織品越來越受到廣大消費者的青睞。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)換為熱能或波長較短的電磁波，從而達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粉與纖維或織物結(jié)合。增加織物表面對紫外線的反射和散射，從而起到防護作用，但不能對光能進行轉(zhuǎn)化。
目前，市場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，對織物進行一浴整理，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
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作者簡介：張建祥(1968一)，男。技術(shù)中心主任，主要負責公司產(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)過前處理；其它不同顏色純棉織物。藥品低甲醛樹脂整理劑F—ECO和催化劑FM(巴斯夫公司)，纖維保護劑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(瑞比染色試機有限公司)，連續(xù)式拉幅定形試驗機(日本遷井染機株式會社)，UV-1000F型紫外線透過率測試儀(美國Labsphere公司)，日曬牢度測試儀(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)
樹脂整理劑F—ECO100
催化劑FM30
纖維保護劑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定》測試，采用UV．1000F型紫外線透過率測試儀測試們叩值等參數(shù)；日曬牢度按照AATCC16E一2003《耐光色牢
度》測試。
2結(jié)果與討論
2．1防紫外線整理劑UA-20用量的影響染料對光的吸收具有選擇性。一部分染料對光的吸收可延伸到紫外線波長范圍內(nèi)，從而可提高織物的紫外線防護性能。為避免染料種類對測試結(jié)果產(chǎn)生影響，試驗采用白色面料。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，UPF值已達30以上，但增幅很小。這是因為UA．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，它通過吸附在纖維表面，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大吸附量，超過該吸附量則難以與纖維結(jié)合。防紫外線、免燙整理時亦如此。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防紫外線整理效果的影響，見圖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，免燙整理樹脂初縮體可與相鄰的纖維素分子鏈上的羥基發(fā)生共價鍵結(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，限制纖維分子的相對滑移，從而減小纖維分子內(nèi)部的空隙，降低紫外線的透過率。由于UA-20對纖維的親和力優(yōu)于樹脂對纖維的親和力，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，分別進行防紫外線／柔軟同浴整理，考察熒光增白劑對防紫外線效果的影響，見表1。表1熒光增白劑對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)工藝分別對增白織物進行防紫外／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。這是因為織物在加工過程中纖維受到拉伸，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)工藝分別對不同顏色純棉織物進行整理，防紫外線整理對織物日曬牢度的影響見表2。表2不同整理方式的日曬牢度對比日曬牢度／級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，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)過紫外線整理后，固著在纖維上的防紫外線整理劑對紫外線有吸收和反射作用，并進行能量交換，以熱能或其它無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，當其用量小于10g／L時，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，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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