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1、防紫外线整理剂 HTUV100 结构或组分：三氮杂苯衍生物高效紫外线吸收材料；用途及应用方法：可用于棉、丝、毛、涤纶、锦纶及其混纺织物的高效持久型防紫外线整理及提高部分染料的日晒牢度；1、浸轧工艺：1工艺配方：防紫外线整理剂 HTUV100 1550g/L交链剂 AF6900 1550g/L 2工艺流程：浸轧防紫外线溶液（轧余率 70%80%） 烘干（90110） 高温拉幅（17019030s 或 12013036min）2、浸渍工艺（只适用于纯涤纶和锦纶织物及纱线）：1工艺配方：防紫外线整理剂 HTUV100 2%6% (o.w.f) 2工艺流程：与染料同时加入到液槽，工艺与分散染料染色相同
2、包装贮存：25kg、120kg 塑料桶包装，贮存在 0以上的仓库中，稳定期储存一年。 韩笑紫外线屏蔽整理的近况紫外线屏蔽整理的近况 杨栋梁 全国染整技术应用推广协作网(200042)摘要 介绍了评定紫外线屏蔽效果的标准，论述了纺织品的紫外线屏蔽性能，包括织 物的覆盖系数、孔隙率以及染化料性能对屏蔽性能的影响，并分析了紫外线屏蔽整理中存 在的若干问题。 叙词 防辐射整理 紫外辐射 纺织品1 前言在我们生活的地球上，阳光是所有生命的源泉。在海平面上它的光谱约为 290- 3000nm。阳光中少量的紫外线（290-400nm）能保持生物界有良好的生存环境和促进人体 内维生素 D 的生成，对人类是有益
3、的，这就是人们过去要晒“日光浴“的原因。但是，人们 又发现过量的紫外线会形成晒伤皮肤(红斑)、皮肤癌、光致角膜炎和白内障等负面影响。 随着科学技术的进步，人们物质文化生活永平的提高，在户外活动时间的增多，除了使用 防晒霜保护皮肤外，纺织服装也是防护皮肤的重要屏障。人们早在 20 多年前就着手研究开 发提高纺织品屏蔽紫外线功能的技术，在这个领域中，澳大利亚处于领先地位。美国国家海洋和大气管理局在 1993 年提出，南半球上空 14-19km 处出现臭氧空洞;之 后日本又测出空洞大小达 3600km2。有报道称，1930 年以来，澳大利亚患皮肤癌的人数， 每十年增加一倍。长时期在户外工作的人群中，
4、有 50%的人患 角质病(keratose，皮肤癌的母体);每年有 700 人死于黑色素病(melanone)，200 人死于非黑 色素病。据估计三分之二的澳大利亚人口，将在他们生命的某个阶段会产生某种形式的皮肤癌(其积累潜伏期不超过 25 年)。还有报道称，英国这类病人也有类似增加。世界卫生组 织的黑色素瘤发病率数据表明，新西兰和美国也有较高发病率，甚至北欧的斯堪得那维亚 国家也有相当高的发病率，尽管那里的人受到较少的紫外线辐射量。这是人们对大自然生 态环境肆意破坏，导致臭氧层的减少，不可避免地使皮肤癌发病率的增加。有人称，臭氧 层每减少 10%，则地球表面的紫光线强度会增加 20%。虽然与
5、皮肤癌发病率有关的因素有很多，但从长期观察来看，紫外线的照射是最重要 的环境因素。三种皮肤癌，按其严重性(包括发病率)顺序为:基本细胞癌、鳞状细胞癌和恶 性黑色素癌。由于到皮肤上的总紫外线剂量是重要因素，故对皮肤癌，在较长时间间隔内 总积累的紫外线剂量是根本的发病原因。澳大利亚每十万名男女致皮肤癌的发病率统计1 如表 1 所示。表 1 皮肤癌发病率癌的种类每十万人的发病率男性女性基本细胞癌1335817鳞状细胞癌890287恶性黑色素癌2623因此，防止皮肤过度受到紫外线照射的防护商品开发，引起了全社会各界人士的极大 兴趣。继日用化学品行业推出防晒霜或 uv 系列化妆品之后，具有紫外线屏蔽功能
6、的整理纺 织产品也相继问世了。我国于 20 世纪 90 年代初也开发了此 项技术，作者曾撰文作过介绍3。鉴于近年业界同仁进行不少研究开发工作，为此拟对其 近况作简要回顾分析。 2 太阳的辐射对皮肤的伤害太阳辐射 0.7-300)nm 的连续光谱，其中小于 175nm 的辐射被地球同温层上半部(约 l00km 高处)中的氧所吸收;在 15-3Okm 高空的臭氧层又吸收小于 28Onm 的辐射。而红外辐 射也被大气中的水蒸汽和二氧化碳所吸收。因此，照射到地面的只是 280-3000nm 部分。 太阳辐射中对人类有害部分己大部分被吸收了。到达地面的紫外线部分对人体皮肤的影响 如图 1 所示。紫外线一
7、般是指波长为 10-400nm 电磁波的总称。但本文仅按其波长在 200-400nm 部分， 且分成三部分予以说明:即 UVA，波长为 320-400nm，能促进人体内维生素的合成，但过量 照射会引起抑制免疫系统功能;UVB，波长为 280-320nm，能使皮肤变红和短时间照射会降 低维生素 D 的生成，长期照射能导致皮肤癌、白内障并抑制免疫系统功能;UVC，波长为 200-280nm，它和波长小于 200nm 的所谓远紫外线(VCUV)，几乎全部被高空各种气体吸收， 它的能量虽很大，对人类健康影响暂不讨论。所以紫外线对人类的不良作用，其实就是 UVA 和 UVB 的综合。地面上的紫外线幅射约
8、占太阳到地面总辐射量的 6%，其中 UVA 约占5.5%，UVB 仅为 0.5%。由于 UVB 能量大(约为 UVA 能量的 1000 倍)，对人类的伤害要严重 得多。地球上紫外线辐射的强度和分布取决于它照射到地球上的角度、不同地区的位置、 季节、昼夜时间而不同，同一天早中晚也有很大的变化。人类对紫外线照射的敏感性有很大的不同，人的皮肤对阳光照射也同样起阻挡作用。 如图 1 所示，可见光和红外辐射能渗透皮肤的三层;紫外线辐射也能完全被表层和真皮层吸 收，而 UVA 渗透为深入。人类的皮肤按其肤色不同对紫外线辐射敏感性也有区别，如表 2 所示。表 2 不同肤色的皮肤对紫外线幅射的敏感性3类 型外
9、观290*300nm 时皮肤晒红 的临界剂量，mJ5/cm2自身防护 时间 min晒伤或晒黑的历程1很白晰15-305-10常容易晒伤，但不晒黑2白晰25-358-12常容易晒伤，晒黑程度很低3浅棕30-5010-15晒伤程度中等，常晒黑4中棕45-6015-20晒伤程度很低，常晒黑5深棕60-10020-30很少晒伤，明显晒黑6黑l00-20035-70不会晒伤，深度黑色素形成因此，保护皮肤的防晒霜或具有屏蔽紫外线功能纺织品的需要，按各地区的地理位置和肤 色人群而不同。 3 紫外线屏蔽效果的标准为了防止皮肤受紫外线辐射引起的伤害，开发了太阳眼镜、防晒霜以及具有屏蔽紫外 线功能的太阳帽和服装。
10、在澳大利亚这些商品都有规定的标准，如太阳眼镜按 AS 1067，防 晒霜(或乳液)按 AS/NZS 2604，服装按 AS/NZS 4399。在这些标准中，过去沿用阳光防护因 素(Sun Protection Factor，SPF;Ultraviolet Protection Factor,简称 UPF 值)，作为进行屏蔽紫外 线效果的尺度，即以紫外线辐射引起人们红斑效应的最小剂量为基础，用 UPF 值进行评价。 任何纺织品都由 UPF 值(或 SPF 值)来表示其屏蔽紫外线的效果。由 AS/NZS 4399 标准提出了 划分 UPF 级别4，如表 3 所示。表 3AS/NZS UPF 值与评
11、定的等级UPF 值范围紫外线屏蔽程度UV 幅射透射率UPF 等级15-24好6.2-9.215-2025-39很好4.1-2.625，30，3540-50，50+优良2.540，45，50，50+简言之，UPF 值表示它容许接受照射限度时间的倍数，在澳大利亚要求 UPF 值为 30。 如一件 UPF 值为 30 的服装，在当地曝晒 1Omin，皮肤未产生红斑，则穿它后可防护达 300min，即 5h。据称，在澳大利亚夏季最热的日子，从黎明到黄昏的曝晒总剂量在 30- 40MED(最小红斑剂)之间，因此，整日在户外工作的工作服将要求 UPF 等级为 40 以上。UPF 值可按下式求得5:式中:E
12、形成红斑的紫外线能量;S太阳光谱辐射能量，Wm2nm-1;T波长为 时紫外线透过率;紫外线光波长度间距，nm; 紫外线光波波长，nm。目前有四个国家的紫外线屏蔽性能测试方法，其测试的技术参数和结果表示的方法各 异6(表 4)。表 4 四种测试方法的主要技术参敛与评定结果测试方法测试的技术条件评定结果AS/N2S 4398/196290-400nm,5nm 不预处理，测试在205相对湿度 50%2%环境下进行UPF 平均值 UVAAv和 UVBAv平均值标 准差 UPF 级数AATCC 183/98280-400nm,2nm 预处理条件: 211相 对湿度 65%2%,4hUPF 平均值 T(U
13、VA)Av,T(UVB)AvBS 7914/98290-400nm,5nm 预处理条件；212相 对湿度 65%2%,16h最高的 P 值(UPF 的倒数)GB/T 17032/97280-400nm 三级大气压透过率 T，变异系数4 纺织品的紫外线屏蔽性能 一般纺织品，特别是适宜于夏季的纺织品所能提供防护紫外线辐射的功能是不足够的，曾 有人对 250 种织物的 UPF 值作了测定4。但测定结果显示，有相当多的织物低于澳大利亚 提出的标准规定的要求。首先，大家关心各种纤维材料本身对紫外线屏蔽的特征。几种天然和合成纤维及其混 纺织物的紫外线(扩散)透射率及其计算的 SPF 值如图 2 所示3。图
14、 2 各种纤维的扩散透射率，SPF 和单位面积重量由图 2 可知，在纤维中未整理的棉、真丝、聚酰胺和聚丙烯腈只有很小的防护作用;聚 酯分子结构含有苯环，使小于 320m 紫外线的扩散透射率较小。研究织物结构参数与屏蔽紫外线辐射效果之间的关系众多。有纤维、纱线的种类和结构、组织规格(密度、纱支、组织、平方克重等)，其中最重要的为覆盖系数(Cover Factor)。 因为影响织物对阳光遮蔽能力的重要参数是孔隙率，而覆盖系数、孔隙率或织物的紧度都 可表征织物含有孔隙的程度。设理想织物紫外线透射率与织物的孔隙率之间关系为:UVR 透射率，%=100-覆盖系数 (2)UPF=l00/T%(UVR) (
15、3)UPF=l00/(100-覆盖系数) (4)要注意的是(3)、(4)式中的 UPF 不等同 AS/NZS 等标准中的 UPF 等级，但由上述 UVR 不 能透过由纱线组成的理想织物，其覆盖系数与 UPF 值之间关系，如表 5 所示。表 5 理想织物的覆盖系数与 UPF覆盖系数织物的 UPF90.001093.331595.02097.54098.05099.0100(50+)99.5200(50+)由此可知，影响 UPF 值的织物覆盖系数要在 93%以上，而覆盖系数 95%以上时，即使 微细的差别就会使 UPF 发生很大变化，给织造技术带来很大困难。由于织物的透气性急速 下降，以致不宜于作
16、夏季服装面料。其次，织物在染整加工中对其 UPF 也有明显的影响。10 种不同结构的棉针织物，经煮 练、漂白和紫外线屏蔽剂(Rayosan)处理的 UPF 变化如图 3 所示1。图 3 针织布的 UPF众多关于染色对织物 UPF 影响的研究报告指出，染色织物比未染色织物有较高 UPF 值， 并认为染色较深的织物，尤其是藏青和黑色，比其他染较浅的织物对紫外线有较好的屏蔽 作用。因为染料的颜色和深度是该染料分子结构吸收可见光谱区的特性反映，只有某些染 料分子的吸收光谱延伸进 UV 区，特别要在 UVB 区有较高的吸收率，才能显示出其有效的 潜在的提高染色织物 UPF 值的价值。按染料化学结构、色泽选用了 14 只商品直接染料，染漂白棉印花布(3
