周欣楠

（常熟理工學(xué)院紡織服裝與設(shè)計(jì)學(xué)院，江蘇 常熟 215500）

1 防紫外線(xiàn)紡織品的作用及原理

紡織品的抗紫外線(xiàn)性能主要是通過(guò)織物內(nèi)部分子吸振、分子斷裂化學(xué)反應(yīng)吸振、高密度材料反射吸振及晶格吸振等方式實(shí)現(xiàn)的。紡織品的組分纖維及其含有或攜帶物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)是決定織物抗紫外線(xiàn)性能優(yōu)劣的主要影響因素。同時(shí)，紡織材料本身的規(guī)格、結(jié)構(gòu)及性能也影響其抗紫外線(xiàn)能力。日常生活中的普通紡織品雖然對(duì)紫外線(xiàn)能夠起到一定的防御作用并保護(hù)皮膚，但實(shí)際效果不佳，而通過(guò)纖維改性、浸漬、涂層等后整理方法獲得的抗紫外線(xiàn)紡織品，則可有效解決這些問(wèn)題。目前用于制備抗紫外線(xiàn)紡織品的后整理方法主要為添加紫外線(xiàn)屏蔽劑或紫外線(xiàn)吸收劑。添加紫外線(xiàn)屏蔽劑是通過(guò)提高紡織品對(duì)紫外線(xiàn)的反射能力達(dá)到抗紫外線(xiàn)效果的；添加紫外線(xiàn)吸收劑是通過(guò)抗紫外線(xiàn)涂層吸收紫外線(xiàn)而達(dá)到抗紫外線(xiàn)效果的。

2 防紫外線(xiàn)的影響因素及組成

2.1 防紫外線(xiàn)纖維基材影響因素

2.1.1 纖維種類(lèi)

纖維種類(lèi)的差異性導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)必然存在差異，所以會(huì)對(duì)吸收紫外線(xiàn)的能力及防紫外線(xiàn)性能造成影響。比如紫外線(xiàn)能量會(huì)被錦綸纖維結(jié)構(gòu)的—CN 基團(tuán)吸收、轉(zhuǎn)化為熱能消散；聚酯纖維中的苯環(huán)及蛋白質(zhì)纖維分子中的芳香族氨基酸均能將紫外線(xiàn)吸收；麻類(lèi)纖維的特殊果膠質(zhì)斜偏孔結(jié)構(gòu)由于有大小各異的空隙，且纖維表面溝壑較多、裂紋縱橫，可有效吸收光波，防紫外線(xiàn)效果較好。

2.1.2 纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)

羊毛及聚酯纖維截面為圓形，可有效反射光、減小紫外線(xiàn)穿透率。另外，纖維直徑和反射效果呈反比，所以要想提高防紫外線(xiàn)性能，可選擇超細(xì)纖維加工織物。

2.1.3 結(jié)構(gòu)、緊密性等因素

織物孔隙率直接受組織結(jié)構(gòu)、厚度、緊密性影響，且孔隙率和防紫外線(xiàn)效果呈反比。

2.1.4 染料顏色

若織物材質(zhì)相同，當(dāng)顏色存在差異時(shí)，防紫外線(xiàn)性能也存在較大差異，原因是一些染料吸收帶可延伸到紫外光譜區(qū)吸收部分紫外線(xiàn)，所以織物顏色越深，防紫外線(xiàn)性能越高。

2.1.5 其他要素

在防紫外線(xiàn)效果方面，衣物濕態(tài)遠(yuǎn)不如干燥狀態(tài)。原因是當(dāng)水分存在于紗線(xiàn)、纖維空隙中時(shí)，使光具備的分散作用降低，從而破壞了防紫外線(xiàn)性能。

此外，短纖織物的防紫外線(xiàn)效果優(yōu)于長(zhǎng)絲織物，細(xì)纖織物的防紫外線(xiàn)效果優(yōu)于粗纖織物等。

2.2 紡織品整理劑分析

2.2.1 紫外線(xiàn)吸收劑

紫外線(xiàn)吸收劑是一種吸收波長(zhǎng)在270～300nm 的有機(jī)化合物，在諸多領(lǐng)域被使用，比如高分子材料及紡織品加工業(yè)。合成紫外線(xiàn)吸收劑主要為共軛體系化合物，常見(jiàn)類(lèi)型包括水楊酸酯類(lèi)、甲烷衍生物、金屬離子化合物類(lèi)、二苯甲酮類(lèi)等。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究可知，苯丙三唑作為紫外線(xiàn)吸收劑與聚合物，具有較好的穩(wěn)定性、相容性，因此得以大量應(yīng)用在合成材料、涂層制品行業(yè)。

2.2.2 紫外線(xiàn)反射劑

紫外線(xiàn)反射劑的原理是反射、折射紫外線(xiàn)，從而起到防紫外線(xiàn)的作用。在實(shí)踐中，可在纖維或織物中加入陶瓷或金屬氧化物等細(xì)粉，提高織物表面反射、散射紫外線(xiàn)的能力，防止紫外線(xiàn)穿透織物。當(dāng)前，無(wú)機(jī)防紫外線(xiàn)添加劑、納米粉體是常見(jiàn)的紫外線(xiàn)反射劑。

3 抗紫外面料國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

抗紫外線(xiàn)整理技術(shù)日益成熟，各類(lèi)抗紫外線(xiàn)的纖維、織物以及服裝越來(lái)越多。納米技術(shù)正被逐漸應(yīng)用到抗紫外線(xiàn)整理中。

一種由AkzoNobel 公司與澳大利亞Lenzing 公司合作開(kāi)發(fā)的稱(chēng)為EnkaSun 的系列織物，由一種具有天然的內(nèi)在防曬功能的粘膠復(fù)絲制成，可以提供高達(dá)30 的防曬因數(shù)。

目前在抗紫外線(xiàn)功能整理中，使用較多的納米顆粒是TiO2、ZnO 等，通常使用溶膠、凝膠整理方法來(lái)整理，制備所得的織物具有較好的抗紫外線(xiàn)性能，但其斷裂強(qiáng)力等一些物理指標(biāo)下降。李曉霞等人即利用TiO2、ZnO 的良好的抗紫外線(xiàn)性能，開(kāi)發(fā)研究了一種超薄的抗紫外線(xiàn)面料，在其中還加入了玉石粉、珍珠粉、漢麻粉等材料，使這款面料具有多功能性。DUAN WEI 等人通過(guò)CeO2溶膠處理棉織物，然后再用低表面能物質(zhì)十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷（DFTMS）改良，從而獲得一種具備良好防水性能、抗紫外線(xiàn)性能的織物。

目前，納米粉體改性整理抗紫外線(xiàn)面料的研究正在逐漸步入正軌，但天然纖維粉體在這方面的應(yīng)用較少。

4 市場(chǎng)中常見(jiàn)的抗紫外線(xiàn)產(chǎn)品

4.1 抗紫外線(xiàn)礦物窗簾

在紫外線(xiàn)的照射下過(guò)度暴曬對(duì)人體的健康有極大的危害。在很多家庭、企業(yè)和機(jī)關(guān)里大家都拉起窗簾，打開(kāi)日光燈，在日光燈下工作。這種做法不僅對(duì)人的視力造成損害，還會(huì)造成極大的資源浪費(fèi)?？棺贤饩€(xiàn)礦物窗簾通過(guò)在窗簾上依附礦物質(zhì)薄膜，讓人們可以既享受到自然光的照明，又不會(huì)被紫外線(xiàn)曬傷。

4.2 抗紫外線(xiàn)耐曬箱包

一般箱包表面材料和內(nèi)飾面料多為普通化纖材料，不能抵抗外部紫外線(xiàn)的侵害，長(zhǎng)期日曬照射下易產(chǎn)生褪色、老化、破損等問(wèn)題?，F(xiàn)在的箱包生產(chǎn)過(guò)程采用自主研發(fā)箱包面料和相應(yīng)的防紫外線(xiàn)整理劑進(jìn)行處理，提高了箱包面料的抗紫外線(xiàn)性能，提升了產(chǎn)品的質(zhì)量。

4.3 防曬衣

防曬衣的作用是防紫外線(xiàn)，其原理就是在布料中加入防曬助劑——抗紫外線(xiàn)整理劑。它的防曬招數(shù)主要有兩種：一種是讓衣服吸收紫外線(xiàn)，另一種是使紫外線(xiàn)在衣服表面發(fā)生折射、反射、散射。如有特殊需要還可以將布料密度織得更大一些來(lái)增強(qiáng)防曬效果。