防紫外線纖維的開發(fā)與應(yīng)用
1 防紫外線纖維概述
在物質(zhì)生活水平日益提高的今天，人們對面料與服裝的傳統(tǒng)意識也有了新的突破，在追求舒適、高檔的同時，更要求保健功能性成了新的時尚。
近年來，由于大量的氟利昂等含鹵素化合物滯留在地球上空，被紫外線分解形成活性氯，進而與臭氧發(fā)生連鎖化學(xué)反應(yīng)，使臭氧層遭到破壞，使短波紫外線有可能到達地面。紫外線對人體長期照射，會給人體帶來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、阻礙植物和海水動物的成長發(fā)育等等，為此人們開發(fā)了一種防紫外線穿透的纖維，俗稱：“防紫外線纖維”，用這種纖維織造出的面料具有防紫外線效果，該面料對夏天野外作業(yè)時間長的人員，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，就可以防紫外線穿透。用防紫外線纖維制作的汽車內(nèi)裝飾布可減輕褪色，延長因紫外線照射而引起老化的時間。
有關(guān)專家曾經(jīng)預(yù)測過，到2050年，平流層臭氧量將減少4%-20%。屆時，紫外線對人類健康的影響也將成倍增大。因此，防紫外線紡織品應(yīng)運而生，防紫外線纖維也逐漸受到人們的高度重視，未來防紫外線纖維將是一種極具開發(fā)前景的防護功能能。
2、防紫外線纖維的制造及性能
首先選擇合適的防紫外線添加劑（俗稱防紫外線吸收劑、紫外線穩(wěn)定劑）很重要，這是一類能選擇性地強烈吸收波長為290-400nm的紫外線，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。
防紫外線添加劑可分為無機物和有機物兩大類，能使紫外線散射而消除的無機物質(zhì)有二氧化鈦、氧化鋅、滑石粉、陶土、碳酸鈣等等，這些無機物質(zhì)具有較高的折射率，使紫外線發(fā)生散射從而防止紫外線入侵皮膚。其中氧化鋅和二氧化酞的紫外線透射率較低，為大多數(shù)紫外線纖維所選用。
2.1 防紫外線纖維的制備方法
2.1.1防紫外線纖維生產(chǎn)方法
2.1.1.1 在成纖聚合物聚合過程中或熔融狀態(tài)下加入具有紫外線屏蔽性能的成分。
也就是選擇一種合適的紫外線吸收劑與成纖高聚物的單體一起共聚，制得防紫外線共聚物，然后紡成防紫外線纖維。例如，日本專利報道，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良好的線型聚酯，再通過常規(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性能，能有效地吸收波長為280-340nm的紫外線，可用作室外用品。
2.1.1.2 在纖維制造過程中或任意階段將屏蔽紫外線劑混入纖維中。
防紫外線纖維的生產(chǎn)制造可通過共混紡絲制得，即將紫外線屏蔽劑或紫外線吸收劑的粉體在聚合物聚合時加入或直接共混紡絲，也可先制成防紫外線母粒再進行紡絲。這樣制得的防紫外線纖維比后整理法制成的紡織品的防紫外線功能持久，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防紫外線纖維的性能
目前，國內(nèi)外防紫外線纖維的開發(fā)工作正在不斷地加快，作為各種紡織品面料，防紫外線纖維必須具有一定的性質(zhì)。具有良好的紫外線屏蔽功能；聚合物經(jīng)改性產(chǎn)生好的持久性；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；與混入無機化合物同樣，安全性、光穩(wěn)定性良好，對皮膚無傷害；陽光下穿著感舒適；加工方便，具有持久性。
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