防紫外線(xiàn)纖維的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

　　在物質(zhì)生活水平日益提高的今天，人們對(duì)面料與服裝的傳統(tǒng)意識(shí)也有了新的突破，在追求舒適、高檔的同時(shí)，更要求保健功能性成了新的時(shí)尚。

　　近年來(lái)，由于大量的氟利昂等含鹵素化合物滯留在地球上空，被紫外線(xiàn)分解形成活性氯，進(jìn)而與臭氧發(fā)生連鎖化學(xué)反應(yīng)，使臭氧層遭到破壞，使短波紫外線(xiàn)有可能到達(dá)地面。紫外線(xiàn)對(duì)人體長(zhǎng)期照射，會(huì)給人體帶來(lái)各種不同程度的傷害，如使白內(nèi)障的病人人數(shù)增加、人的免疫功能下降、阻礙植物和海水動(dòng)物的成長(zhǎng)發(fā)育等等，為此人們開(kāi)發(fā)了一種防紫外線(xiàn)穿透的纖維，俗稱(chēng)："防紫外線(xiàn)纖維"，用這種纖維織造出的面料具有防紫外線(xiàn)效果，該面料對(duì)夏天野外作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)的人員，如軍人、交通警察、地質(zhì)人員、建筑工人等等穿上這種面料制成的衣物，就可以防紫外線(xiàn)穿透。用防紫外線(xiàn)纖維制作的汽車(chē)內(nèi)裝飾布可減輕褪色，延長(zhǎng)因紫外線(xiàn)照射而引起老化的時(shí)間。

　　有關(guān)專(zhuān)家曾經(jīng)預(yù)測(cè)過(guò)，到2050年，平流層臭氧量將減少4%-20%。屆時(shí)，紫外線(xiàn)對(duì)人類(lèi)健康的影響也將成倍增大。因此，防紫外線(xiàn)紡織品應(yīng)運(yùn)而生，防紫外線(xiàn)纖維也逐漸受到人們的高度重視，未來(lái)防紫外線(xiàn)纖維將是一種極具開(kāi)發(fā)前景的防護(hù)功能纖維。

　　2、防紫外線(xiàn)纖維的制造及性能

　　首先選擇合適的防紫外線(xiàn)添加劑（俗稱(chēng)防紫外線(xiàn)吸收劑、紫外線(xiàn)穩(wěn)定劑）很重要，這是一類(lèi)能選擇性地強(qiáng)烈吸收波長(zhǎng)為290-400nm的紫外線(xiàn)，有效地防止和抑制光、氧老化作用而自身結(jié)構(gòu)不起變化的助劑。這類(lèi)助劑還應(yīng)具備五毒、低揮發(fā)性、良好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐水解性、耐水中萃取性、與高聚物的相容性。

　　防紫外線(xiàn)添加劑可分為無(wú)機(jī)物和有機(jī)物兩大類(lèi)，能使紫外線(xiàn)散射而消除的無(wú)機(jī)物質(zhì)有二氧化鈦、氧化鋅、滑石粉、陶土、碳酸鈣等等，這些無(wú)機(jī)物質(zhì)具有較高的折射率，使紫外線(xiàn)發(fā)生散射從而防止紫外線(xiàn)入侵皮膚。其中氧化鋅和二氧化酞的紫外線(xiàn)透射率較低，為大多數(shù)紫外線(xiàn)纖維所選用。

　　2.1 防紫外線(xiàn)纖維的制備方法

　　2.1.1 防紫外線(xiàn)纖維生產(chǎn)方法

　　2.1.1.1 在成纖聚合物聚合過(guò)程中或熔融狀態(tài)下加入具有紫外線(xiàn)屏蔽性能的成分。

　　也就是選擇一種合適的紫外線(xiàn)吸收劑與成纖高聚物的單體一起共聚，制得防紫外線(xiàn)共聚物，然后紡成防紫外線(xiàn)纖維。例如，日本專(zhuān)利報(bào)道，用常規(guī)的直接酯化或酯交換后縮聚的方法制得防紫外線(xiàn)良好的線(xiàn)型聚酯，再通過(guò)常規(guī)的熔融紡絲法紡制成纖維。這種纖維具有良好的防紫外線(xiàn)性能，能有效地吸收波長(zhǎng)為280-340nm的紫外線(xiàn)，可用作室外用品。

　　2.1.1.2 在纖維制造過(guò)程中或任意階段將屏蔽紫外線(xiàn)劑混入纖維中。

　　防紫外線(xiàn)纖維的生產(chǎn)制造可通過(guò)共混紡絲制得，即將紫外線(xiàn)屏蔽劑或紫外線(xiàn)吸收劑的粉體在聚合物聚合時(shí)加入或直接共混紡絲，也可先制成防紫外線(xiàn)母粒再進(jìn)行紡絲。這樣制得的防紫外線(xiàn)纖維比后整理法制成的紡織品的防紫外線(xiàn)功能持久，耐洗性好，手感柔軟，易于染色。但其混紡絲法由于粉體加入量的多少、顆粒的大小和均勻度的不同，其功能也不一樣，并有可能逐漸堵塞噴絲孔，縮短噴絲板的壽命，增加成本。

　　2.2 防紫外線(xiàn)纖維的性能

　　目前，國(guó)內(nèi)外防紫外線(xiàn)纖維的開(kāi)發(fā)工作正在不斷地加快，作為各種紡織品面料，防紫外線(xiàn)纖維必須具有一定的性質(zhì)。

　　●具有良好的紫外線(xiàn)屏蔽功能

　　●聚合物經(jīng)改性產(chǎn)生良好的持久性

　　●與普通制品一樣耐洗和耐燙性好

　　●從聚合物中溶出屏蔽劑，但不產(chǎn)生剝離，安全性好。

　　●與混入無(wú)機(jī)化合物同樣，安全性、光穩(wěn)定性良好，對(duì)皮膚無(wú)傷害。

　　●陽(yáng)光下穿著感舒適

　　●加工方便，具有持久性�！　　　　　　　　　　�

　　3、防紫外線(xiàn)纖維與紡織品的應(yīng)用

　　在纖維、紗線(xiàn)和織物中添加了紫外線(xiàn)屏蔽劑而制成的防紫外線(xiàn)紡織品，對(duì)紫外線(xiàn)的防護(hù)能力顯著提高，其紫外線(xiàn)屏蔽率一般可達(dá)到90%以上，有的甚至在99%以上。目前，具有防紫外線(xiàn)功能的滌綸類(lèi)、羊毛、麻類(lèi)、蠶類(lèi)等已經(jīng)成為下游紡織行業(yè)的首選原料了。

　　近些年來(lái)，國(guó)外像日本的各個(gè)公司在開(kāi)發(fā)防紫外線(xiàn)纖維方面成績(jī)就十分顯著，日本公司制造防紫外線(xiàn)纖維的加工方法一般是采用浸漬有機(jī)系紫外線(xiàn)吸收劑或纖維中混入可散射、吸收紫外線(xiàn)的陶瓷微粒的方法。前者主要用于棉纖維，后者方法主要用于聚酯纖維。一般在聚合前混入陶瓷微粒子，然后進(jìn)行聚合制成陶瓷均勻分散的原液，經(jīng)紡絲得到防紫外線(xiàn)纖維。多使用TiO2系的陶瓷。例如，可樂(lè)麗公司開(kāi)發(fā)的Esumo產(chǎn)品是混入了可吸收紫外線(xiàn)、反射可見(jiàn)光和紅外線(xiàn)的陶瓷微粉末的聚酯纖維。下表1為部分日本公司名稱(chēng)以及開(kāi)發(fā)的防紫外線(xiàn)纖維商品名情況。

表1 日本公司的防紫外線(xiàn)纖維名稱(chēng)

制造公司   商品名

可樂(lè)麗 Esumo

大和紡 Rientsui

帝人   Fiijosensa

東洋紡 Bensuwado、Jyumine UV

東麗   Arofuto

尤尼吉卡   Sarakuru.SCY、Nanduran

鐘紡   Nabyburu

倉(cāng)敷紡 Miruwaru

敷島   Rikado

東邦人造絲 Samakato UV

日東紡 Danshyain

富士紡 Refiruka

　　最近幾年來(lái)，而我國(guó)防紫外線(xiàn)纖維開(kāi)發(fā)的速度同樣也很快，特別是在滌綸防紫外線(xiàn)開(kāi)發(fā)方面取得了突破性的進(jìn)展。據(jù)有關(guān)科技文獻(xiàn)顯示，在江蘇儀征，上海石化、天津石化等地均有PET和纖維的生產(chǎn)。品種有滌綸短纖、滌綸POY、FDY、UDY、DTY等滌綸其它的品種，有的滌綸纖維防紫外線(xiàn)的阻擋率已達(dá)94-98%。如天津石化公司開(kāi)發(fā)的滌綸幾種防紫外線(xiàn)面料、經(jīng)國(guó)家計(jì)量研究院測(cè)試結(jié)果表明，其對(duì)紫外線(xiàn)的阻擋率可達(dá)97%以上。效果也非常好。

　　目前，市場(chǎng)上的防紫外線(xiàn)服飾大都為化纖及化纖混紡織物，但各化纖應(yīng)用領(lǐng)域的側(cè)重點(diǎn)有所不同。各纖維品種主要應(yīng)用領(lǐng)域見(jiàn)表1。

表2 各種抗紫外線(xiàn)化纖的應(yīng)用領(lǐng)域

抗紫外線(xiàn)化纖  應(yīng)用領(lǐng)域

滌綸、滌棉 襯衫、T恤、時(shí)裝、戶(hù)外服、滑雪服、學(xué)生服、裙、家用窗簾

棉與彈性纖維  泳裝、運(yùn)動(dòng)服、沙灘裝、太陽(yáng)裙、保護(hù)耳雜和脖子的帽子

粘膠與棉   男士夏裝、女式衫、裙、褲

錦綸   長(zhǎng)筒襪、絲巾、郊游服、帳逢、防曬傘

丙綸   蹬山服、手套、遮陽(yáng)帽

　　其中，抗紫外線(xiàn)滌綸纖維非常適用于生產(chǎn)各類(lèi)機(jī)織、針織服飾面料，可純紡或交織生產(chǎn)，主要用于加工夏季服裝面料及太陽(yáng)帽、涼傘、夏季女式長(zhǎng)筒襪等，織造性能良好，織物風(fēng)格獨(dú)特、手感舒適�？棺贤饩�(xiàn)滌綸織物具有較強(qiáng)的紫外屏蔽率(可達(dá)98％)，且該產(chǎn)品無(wú)毒、無(wú)味、功能性持久、對(duì)皮膚無(wú)刺激。預(yù)期該產(chǎn)品是一種非常具有市場(chǎng)開(kāi)發(fā)潛力的集功能性、保健性、舒適性為一體的紡織原料。

　　4、防紫外線(xiàn)結(jié)論

　　目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上防紫外線(xiàn)的紡織產(chǎn)品日益增多，"紡織品抗紫外線(xiàn)性能評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)"也已經(jīng)開(kāi)始制定。防紫外線(xiàn)紡織品的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)潛力是巨大的，相信很快，我國(guó)化纖行業(yè)，特別是生產(chǎn)滌綸長(zhǎng)絲產(chǎn)品的企業(yè)，將會(huì)大力開(kāi)發(fā)防紫外線(xiàn)纖維及面料，以滿(mǎn)足消費(fèi)者需求，擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模。另外，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)必須盡快追蹤國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)研究，堅(jiān)持開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，在不遠(yuǎn)的明天一定能夠形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

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