防紫外线纤维的开发与应用(二)

4 、防紫外线面料的性能
    一般而言，面料的防紫外性能又决定于组成面料的纤维抗紫外性能，不同纤维材料抗紫外能力是不同的，同一纤维对不同波长的紫外线透过率也不同。根据有关专家研究结果表明：涤纶的抗紫外性能最好，因为在涤纶分子结构中的苯环具有吸收紫外线的作用。在化纤中锦纶（尼龙）、粘胶（人造棉、人造丝）抗紫外性能均不佳。在天然纤维中，如夏季穿着的纯棉或真丝服装，抗紫外能力甚小。
    另外，面料的防紫外性能还与面料的组织结构有关。一般织物越厚，抗紫外性能越好。但是有的较薄的织物只要经过防紫外处理，就能具有较好的抗紫外性能。再者，织物的致密度由于挡光能力不同，抗紫外性能也不同，如针织物比机织物要疏松，抗紫外性能就不如机织物。在机织物中平纹织物孔隙率大于斜纹，斜纹又大于缎纹，所以缎纹织物的抗紫外性能最好。还有就是面料的颜色也影响其抗紫外性能，以涤纶织物试验为例 , 有关研究表明，黑色的紫外线透过率为5％；藏青、红、深绿、紫色透过率为5％～10％；绿、淡红、淡绿、白色透过率为15％～20％。所以深色织物的紫外光的透过率小，防紫外性能比浅色织物好。
5 、介绍新型防紫外线纤维与纺织品
5.1 利用纳米新型无机防紫外整理剂开发针织产品
    太阳光线中的紫外线，过去很长时间以来，人们只知道对人体是有益的，如可促进维生素D的合成作用，促进骨骼组织发育的作用，成长期的儿童多晒太阳，多在户外活动，有利于防止佝偻病，有益于身体健康。但是现代科学研究表明紫外线对人体的有害影响要远大于它的有利作用。过多的遭受紫外线辐射对人体是有害的。紫外线UV是电磁波谱中波长从100~400纳米的辐射总称。A段紫外线UVA（波长315~400nm），由于大气层吸收较少，大部分可到达地面 ，A段紫外线危险性较小，但过量的紫外线照射会抑制免疫系统功能，B段紫外线UVB（波长280~315nm），由于大气层吸收，有极少量的UVB可到达地面，但是由于人类生产和生活活动大量的排放氟利昂之类的氟氯化烃化合物，使地球环境和平流层臭氧都遭到日趋严重的破坏，使南极、北极地区上空臭氧空洞出现，地球保护圈臭氧层变的稀薄，到达地面的UVB辐射量增多，UVB对人体的危害比UVA要大的多，主要表现在是皮肤变红，长期接受可能导致皮肤癌、白内障及抑制免疫系统功能；C段紫外线(波长在280nm以下)几乎都被臭氧层吸收，对我们影响不大。对针织服装赋予抗紫外效果，保护人类的健康，已成为刻不容缓的任务。
    原有的有机类的抗紫外整理剂，存在不同程度的毒性和刺激性等问题，如添加量过多，会导致人体化学过敏，甚至引起皮肤癌的发生，某些抗紫外整理剂还会对环境产生影响。这些问题的出现限制了有机类抗紫外整理剂的推广和进一步的应用。纳米新型无机抗紫外整理剂对人体没有毒副作用，而且抗紫外效果和各方面性能有很大程度的提高。以TiO2为例，相关研究证明粉体对UVA光以散射为主，对UVB光以吸收为主，在一定粒度范围内，随着粒径的减小，对紫外线的吸收能力显著加强。应用纳米抗紫外剂，仅需极少的量就可以达到防护效果，且对织物无任何损害，对人体安全性很高。例如，浙江工程学院开发的纳米防紫外线涤纶纤维原料织造出的织物就非常有安全性。
    因此，近期国际市场已经有应用纳米技术开发的抗紫外线纤维以及织物，并运用这些纤维与织物生产出了各种功能性面料与服装。如今，纳米技术也成了运用高新技术开发新产品的重要途径。
5.2 利用陶瓷微粉开发的防紫外线陶瓷纤维
    利用陶瓷微粉与纤维或织物结合。增加表面对紫外线的反射和散射作用，以防紫外线透过织物而损害人体皮肤，其中没有光能的转化作用。这些陶瓷粉末包括高岭土、碳酸钙、滑石粉、氧化铁、氧化锌、氧化亚铅等。经试验对310～370nm波长区紫外线的反射或防护效果，以氧化锌和氧化亚铅为好，二氧化钛和高岭土也有一定作用。这些无机组分与紫外线吸收剂相比，每单位重量的紫外线吸收效果虽稍小，但光热稳定性、耐久性等优良。此外，紫外线吸收剂与陶瓷微粉在纤维或织物上同时应用，则相互还有增效，防护效果更为优越。
5.3 开发大麻防紫外线纤维与织物
    山西绿洲纺织有限责任公司的大麻棉混纺染色布采用的是11S大麻棉混纺纱制织而成，具有“绿色环保纤维”的防紫外线、耐热耐寒等优良特性，纺纱加入的45％的棉纤维，集两种纯大然纤维素纤维的优点，使得大麻棉馄纺布手感柔软，穿着舒适无刺痒感，无静电集聚。经染色、超级柔软整理后，手感柔顺滑爽，悬垂性、流动性好，是一种理想的西服、衬衣用料。
    鉴于大麻防紫外线的优良特性，近年来倍受消费者青睐。由大麻长纤纺纱制成的纯大麻长纤布布面丰满厚实，光泽柔和，具备屏蔽紫外线的特殊功效。经染色整理后，布面组织丰满圆润，手感柔顺滑襦，悬垂性好，色调给人以朦胧、细腻的感觉。
    该公司的大麻牛仔布居世界首创产品，加工成衣后具有传统牛仔服的粗犷豪放，自然得体等风格，又具有屏蔽紫外线和杀菌的功能，尤其以吸湿透气、柔软悬垂见长，并克服了纯棉牛仔紧密厚实透气性差等缺点。
5.4 具有防紫外线功能的细旦丙纶纤维纺织品
    清华大学在细旦丙纶纤维的聚合体内加入0.5%能够吸收紫外线的陶瓷纳米微粒(一般选入纳米TiO2或ZnO微粒)，便可获得出色的防紫外线效果。用具有防紫外线功能的细旦丙纶纤维织造的功能性织物，用于下游制衣厂制成的服装，具有抗紫外线，防止人体皮肤老化及产生癌变的可能。并且还能保持细旦丙纶特有的芯效应，导汗透湿，保持皮肤干爽舒适功能。
5.5 防紫外线抗衰老涤纶的研制
    我国的华东地区个别部门已经研究出了将紫外线散射剂和吸收剂，配以分散剂与PET通过熔融共混制成改性母粒，然后将改性母粒与PET切片按一定的比例共混纺丝，制成防紫外线纤维。由该纤维所织成的抗紫外线织物可遮蔽90%以上的紫外线和部分红外线，因此穿着该织物晒不黑并且具有凉爽的感觉，可防止因日晒所引起的皮肤病(包括皮肤癌)。该织物经仿真处理后，其回潮率在相同条件下比一般涤纶织物要高，穿着舒适 ，滑爽，悬垂性好，不透明，酷似真丝，很受人们的喜爱。
6 、结论
    目前，我国国内市场上防紫外线的纺织产品日益增多，“纺织品抗紫外线性能评定标准”也已经开始制定。防紫外线纺织品的国内外市场潜力是巨大的，相信很快，我国化纤行业，特别是生产涤纶长丝产品的企业，将会大力开发防紫外线纤维及面料，以满足消费者需求，扩大市场规模。另外，国内相关企业必须尽快追踪国内外先进技术研究，坚持开发新产品，在不远的明天一定能够形成新的经济增长点。