抗紫外線纖維及紡織品目前一頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點防曬衣真的防曬嗎？1目前二頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點前言隨機從市場上購買32件防紫外線服裝，上海市消保委工作人員1件符合國家標準要求，符合率為3.13%14件為大型商場購買，18件為網(wǎng)絡購買，價格62~483元不等2目前三頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點目錄研究背景&基礎知識3抗紫外線機理&紫外線整理劑抗紫外線紡織品及纖維目前四頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點1研究背景臭氧層破壞每增加1%紫外線輻射增加約2%皮膚癌發(fā)病率增加約4%紫外線產(chǎn)品需求量大增《太陽紫外線輻射所致人類疾病報告》：每天約有150萬人因過量紫外線照射患病，平均1小時就有1人死亡。4232323目前五頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點1基礎知識—紫外線分類約占陽光的6%UVA波長：320~400nm透過表皮組織，使皮膚粗糙變黑，形成皺紋。UVB波長：290~320nm對健康影響最大，導致皮膚癌。UVC波長：180~290nm大部分被臭氧層吸收，無影響。主要防護對象5232323目前六頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點1基礎知識—評價指標紫外線防護系數(shù)（UPF）：皮膚無防護時計算出的紫外線輻射平均效應與皮膚有織物防護時計算出的紫外線輻射平均效應的比值。光譜透射比（T（λ））:波長為λ時，透射輻通量與入射輻通量之比。評價抗紫外線性能常用指標GB/T18830-2009：樣品UPF>40，T(UVA)VA<5%6UPF值范圍防護效果紫外線透過率/%UPF等級15～24較好防護6.7～4.215，2025～39非常好的防護4.1～2.625，30，3540～50，50+非常優(yōu)異的防護≤2.540，45，50，50+表1UPF值評價標準232323目前七頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點1相關(guān)知識—影響因素7纖維種類及形態(tài)結(jié)構(gòu)竹漿纖維、滌綸等抗紫外線性能好，棉抗紫外線性能差織物結(jié)構(gòu)參數(shù)及含水率織物組織結(jié)構(gòu)決定了織物的孔隙率,織物越厚、越緊密,空隙率越低,光的反射越多,防紫外輻射效果越好?？椢镱伾旑伾柡投认嗤蛳嘟鼤r,深色織物較淺色織物的紫外線屏蔽作用好。后整理232323目前八頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點1相關(guān)知識—影響因素8織物種類（平紋）織物平均紫外線防護系數(shù)UPF標態(tài)下浸酸汗?jié)n后變化率(%)浸堿汗?jié)n后變化率(%)羊毛19.9618.11-9.315.91-20.3腈綸9.336.69-28.36.28-32.7滌綸11.2812.7913.313.4018.8錦綸25.1322.24-11.522.18-11.7棉4.072.38-41.52.35-42.3粘膠5.954.43-25.54.48-24.7貯麻3.552.36-33.52.17-38.9絲7.573.83-49.43.93-48.1資料來源：付世偉，《常用織物干濕狀態(tài)下抗紫外線性能比較》表2常用織物干濕態(tài)抗紫外性能232323目前九頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點2抗紫外線防護機理9紫外線被織物纖維表面反射回到入射側(cè)；紫外線被織物吸收；紫外線以任何方式透過織物?？棺贤饩€防護機理反射吸收有機紫外線吸收劑無機紫外線屏蔽劑131313目前十頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點2抗紫外線整理劑：發(fā)展歷程10131313反射型抗紫外線屏蔽劑吸收型抗紫外線整理劑納米型抗紫外線屏蔽劑反射目前十一頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點2抗紫外線整理劑：發(fā)展歷程1反射型抗紫外線整理劑金屬或金屬氧化物及鹽類，如TiO２、ZnO、AlO２、高嶺土、

滑石粉、炭黑、氧化鐵、氧化亞鉛和CaCO3等優(yōu)點：無毒、無味、無刺激性、熱穩(wěn)定性好、不分解、不揮發(fā)，

吸收范圍廣，對波長310~400納米的紫外線反射率高達95%以上。缺點：透氣性、手感、耐洗性差，色澤、牢度及白度下降應用：遮陽傘、帳篷等，少用于服裝面料11131313目前十二頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點2抗紫外線整理劑：發(fā)展歷程2吸收型抗紫外線整理劑（研究重點）有機化合物，如苯丙三唑類、三嗪類、二苯甲酮類、有機鎳類等優(yōu)點：質(zhì)量穩(wěn)定，經(jīng)整理后織物物理性能和風格影響比較小缺點：吸收范圍窄、整理后織物易泛黃、應用范圍有限應用：多用于棉、麻、絲等織物的后整理12131313目前十三頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點2抗紫外線整理劑：發(fā)展歷程313131313紫外線吸收劑吸收波長特點二苯甲酮類280nm～400nm織物易泛黃，價格昂，市場上應用較少水楊酸脂類<340nm經(jīng)照射，形成二苯甲酮結(jié)構(gòu)；易升華，應用較少苯丙三唑類300nm～400nm耐揮發(fā)性、耐油性好，不影響織物色澤三嗪類280nm～380nm吸收能力強，與高聚物相容性差表3幾種紫外線吸收劑特點目前十四頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點2抗紫外線整理劑：發(fā)展歷程3納米型抗紫外線整理劑（研究熱點）（吸收與反射）納米材料，如納米TiO２、納米ZnO、碳納米管等優(yōu)點：與一般紫外線屏蔽劑相比，納米紫外線屏蔽劑

更易于材料結(jié)合，粒度小，對可見光反射率低，

透明度高，對織物風格影響較小缺點：納米材料易發(fā)生團聚現(xiàn)象，影響整理效果應用：范圍廣泛14131313目前十五頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點3抗紫外線纖維及紡織品Money15功能化纖維織物后整理纖維&織物化纖天纖發(fā)展趨勢整理工藝發(fā)展現(xiàn)狀121212目前十六頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點3整理工藝16纖維改性功能化方法：共混法、共聚法、復合紡絲法優(yōu)點：抗紫外線效果持久、耐洗滌、耐氣候性好，不影響織物風格缺點：加工成本高，加工路線長、技術(shù)要求高主要產(chǎn)品：滌綸、錦綸、腈綸、丙綸等121212目前十七頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點17圖片自上而下依次為竹炭滌綸纖維放大5000倍SEM圖像染色前后的防紫外線滌綸纖維染色前后的普通滌綸纖維目前十八頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點3整理工藝-抗紫外線整理18方法工藝優(yōu)點缺點應用吸盡法類似于織物染色過程，分高溫高壓和常壓吸盡法對織物風格影響小，可與其他功能整理同浴進行結(jié)合牢度低、耐久性差多用于夏季服裝或貼身穿著類浸軋法浸—軋—烘工藝流程滲透性好，可與其他功能整理同浴進行影響織物風格、吸水性和透氣性等，耐久性差--------------涂層法涂層整理方法簡單、工藝要求低手感發(fā)硬，透氣性差，穿著有悶熱感產(chǎn)業(yè)用裝飾用紡織品常用工藝121212目前十九頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點19種類特點防水效果防紫外線穩(wěn)定劑PU（白膠、銀膠、珠光等）增加手感，防風，有垂感，銀膠易脫落防水，可用于滌綸，錦綸等UV—196等PA（白膠、銀膠、珠光）手感豐滿，有彈性，表面有膜感，銀膠層易脫落防水，可用于滌綸，錦綸等通用尼龍防紫外線UV劑PVC色彩艷麗，經(jīng)濟性好防水，可用于滌綸、錦綸等UV—531等PE/PP環(huán)保，安全防水，疏水，用于丙綸，PE面料等GW—770等特氟龍有透氣性，應用廣泛，水洗后易失效抗水應用效果不穩(wěn)定表4耐氣候性防紫外線涂層121212特斯林（TEXTILENE）化纖為使用70%PVC包覆30%滌綸長絲所得特種化纖，其產(chǎn)品適用于戶外休閑家具，經(jīng)過加工可以制作成戶外地毯、遮陽窗簾、餐墊等。目前二十頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點3整理工藝-抗紫外線整理20微膠囊技術(shù)定義：微膠囊是用天然的或合成的高分子聚合物壁殼包裹氣態(tài)，液態(tài)或固態(tài)芯材的微型容器。機理：紫外線吸收劑位于膠囊內(nèi)，通過浸漬法等方法將其附著在織物上，在服用過程中膠囊外層受摩擦破裂，達到抗紫外線整理劑緩釋效果，可長時間抵御紫外輻射。優(yōu)點：提高紫外線整理劑利用效率，延長作用時間，降低成本。121212目前二十一頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點21圖1經(jīng)過浸漬處理的棉織物圖2經(jīng)過浸漬處理的滌綸織物圖3經(jīng)過浸漬處理的錦綸織物目前二十二頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點棉織物抗紫外線整理--環(huán)糊精包合法22環(huán)糊精（CD）：由于具有一個疏水性的空腔，可包覆一些功能分子形成主-客體包合物，改善功能分子的應用性能。特點：紫外線吸收劑與環(huán)糊精結(jié)合，不同于直接以物理吸附作用附著在纖維表面，也具有良好的耐久性。不足：主客體分子必須具備一定的條件才能結(jié)合，有一定的局限性。目前二十三頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點23納米復合殼結(jié)構(gòu)涂層法具有很好的結(jié)合牢度，50次水洗后UPF值仍可達194.3；不足：整理工藝復雜，不適合大規(guī)模應用。?？棺贤鉄o機納米顆粒作為核殼結(jié)構(gòu)的核被包裹起來。以化學鍵和棉纖維結(jié)合，結(jié)合牢度好。目前二十四頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點3整理工藝-抗紫外線整理24溶膠凝膠法定義：金屬烷氧基化合物作為前驅(qū)物在溫和條件下水解縮合成溶膠,經(jīng)溶劑揮發(fā)或加熱處理使溶膠轉(zhuǎn)化為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的氧化物凝膠的過程。常用TiO２、ZnO納米溶膠處理織物。優(yōu)點：克服了無機納米粒子易聚集、與纖維結(jié)合力弱的缺點，抗紫外線性能顯著。圖4TiO2-SiO2復合溶膠整理前后棉織物的SEM照片121212目前二十五頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點25樣品平均紫外線透過率平均UPFUPF等級UVAUVB空白棉織物未水熱處理3222.73.80空白棉織物水熱處理33.225.33.60整理后織物12.61.247.845+樣品平均紫外線透過率平均UPFUPF等級UVAUVB未整理棉織物3222.73.80未整理棉織物水洗10次14.214.25.90整理后棉織物未水洗12.61.247.845整理后棉織物水洗1次6.40.9667.550+整理后棉織物水洗5次4.70.8977.251+整理后棉織物水洗10次3.90.8285.550+表5整理前后棉織物的平均紫外線透過率和平均UPF的變化表6整理前后棉織物水洗后的平均紫外線透過率和平均UPF目前二十六頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點3整理工藝-抗紫外線整理26其他方法泡沫整理法：采用盡可能多的空氣來取代配制整理液時所需要的水,通過空氣,將整理劑在水或其他溶液中的濃溶液或懸浮液膨脹轉(zhuǎn)化成泡沫,然后通過涂刮使得泡沫擴散到被加工織物的表面并滲透入織物內(nèi)部,保證在最小給濕量條件下化學藥劑的均勻分布。納米光觸媒：指在光照下,自身不發(fā)生化學變化,卻可以促進化學反應的物質(zhì),其功能就象光合作用中的葉綠素。根據(jù)紡織品抗紫外線機理,納米光觸媒主要作為紫外線反射劑(屏蔽劑),通過反射入射紫外線,達到抗紫外輻射的目的。121212目前二十七頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點312456END發(fā)展現(xiàn)狀27國外發(fā)展現(xiàn)狀--以日本市場為例日本在開發(fā)防紫外線織物中一直處于國際領先地位。防紫外線纖維與防紫外線后整理技術(shù)同時進入開發(fā)階段。1991年,日本可樂麗公司首先開發(fā)了“埃斯莫”(ESMO)纖維并且投放市場。這是一種把超微細氧化鋅粒子摻入聚酯內(nèi)再經(jīng)紡絲而成的纖維,具有很高的紫外線遮蔽率和熱輻射遮蔽率。目前二十八頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點28公司名稱產(chǎn)品商標技術(shù)途徑龍尼奇卡薩恩古蘭用紫外線吸收劑對棉或棉滌混紡織物進行整理敷島紡織利卡嘎多以脂肪族多元醇與纖維素纖維相交聯(lián)日東紡織坦西雅音用有機紫外線吸收劑對棉、棉麻和棉滌織物進行整理大和紡織利恩茲用有機紫外線吸收劑對棉織物進行整理三菱人造絲桑阿米用紫外線遮蔽劑對三醋酸纖維素織物進行整理東洋紡織鳩米奈司用無機和有機紫外線遮蔽劑共同處理棉織物日清紡織桑西爾達用無機和有機紫外線遮蔽劑共同處理棉織物東麗泰阿薩綸把紫外線吸收劑含浸到織物纖維內(nèi)部鐘紡納比尤菲用無機、有機紫外線遮蔽劑處理棉、毛、絲和化纖混紡織物表7日本市場上部分防紫外線后整理織物目前二十九頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點29表8日本市場上部分防紫外線纖維公司名稱產(chǎn)品商標技術(shù)途徑可樂麗埃斯莫(短纖)將氧化鋅微粒摻入聚酯共混紡絲尤尼奇卡塞米塞利阿紡出摻陶瓷微粉的聚酯超細纖維帝人菲齊澳塞薩將含紫外線遮蔽成分的聚酯紡成特殊纖維,對其進行多次防紫外線后整理三菱人造絲奧波埃把陶瓷微粉紡入聚丙烯纖維可樂麗埃斯莫(長絲)紡出芯鞘纖維,以普通聚酯為鞘,含高濃度氧化鋅的聚酯為芯尤尼奇卡薩拉克爾芯部含氧化鋅微粒的聚酯長絲尤尼奇卡拉拜納用100%摻陶瓷粉的聚酯短纖紡成紗線尤尼奇卡托納多UV先用含陶瓷物質(zhì)聚酯長絲織成織物,再用有機紫外線遮蔽劑整理東洋紡織潘斯瓦多將陶瓷微粉和有機紫外線遮蔽劑同時摻入聚酯,紡成長絲東麗阿羅夫托把陶瓷微粉摻入聚酯,紡出特殊圓形截面的長絲目前三十頁\總數(shù)三十四頁\編于十三點30國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀東華大學化纖工程研究中心研制出化纖級抗紫外線超微粉體和母粒;天津石化公司研究所用陶瓷微粉研制出了抗紫外線滌綸短纖維和網(wǎng)絡低彈絲。山東巨龍化工公司將紫外線吸收劑和屏蔽劑合理配合,研制成功用于棉織物的抗紫外線整理劑;廈門華普高技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公