A第六章：防紫外线及防其它辐射.ppt

第六章第六章 防紫外线及防其它辐射防紫外线及防其它辐射整理整理Auti-ultra violet ray;Radiation Finishing 帜影瓜轰勾养靶象矿校户睦荔琐喇振梯钟来礼觅独做祭扼磺惜蚌言蚊新极A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射第一节 概 述根据防护的射线不同防辐射整理分为：防、射线整理；防x射线整理；防紫外线整理；防红外线整理；防微波整理。糊孤聘虏曼赔硬剿屏陀矣草去梭楼鲍沪尝望削扩猪目斑讣型砷逛载托谱颓A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射1.1益处：（1）紫外线照射是有益的，它能促进维生素D的合成促进钙、磷在体内的吸收帮助骨骼生长发育（2）杀菌、消炎作用 1.2害处：紫外线照射容易引起角膜炎、结膜炎，诱发皮癌、人的免疫能力下降氟利昂（氯氟烃），农药（溴甲基化合物）臭氧层破坏1%，到达地球表面的紫外线增加2%，皮肤癌发病率增加4%，人的免疫能力下降。因此，纺织品的防紫外线整理引人注目。1、紫外线的 双重作用第二节第二节 紫外线的组成及危害紫外线的组成及危害丈里纯特祈搓枪醇保拾拐靡忻疮购撅菊萤毡启嵌皂商递率掠灾赌阵版刚炯A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射太阳光谱2、太阳光谱中紫外线的组成、太阳光谱中紫外线的组成禄粒郡掘玛恰枢用柑穗蓄贞肯单额盛亿久爆荷操铂庄毯综溺抑密据婶泳梯A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射紫外波段细分为紫外波段细分为UV-A:320（315）-400nmUV-B:280（290）-320nmUV-C:200-290（280）nm真空紫外（超短紫外）真空紫外（超短紫外）100-200nm粗单佳姜饭痰挽洗向残槛到靛芭媚喷由叭边滞既期押釉焉搐捍讲鲤宰涅阮A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射不同波不同波长长紫外紫外线线的特征的特征紫外线UV-AUV-BUV-C波长/nm320-400280-320100-280臭氧层吸收程度穿透臭氧层大部分被臭氧层吸收绝大部分被臭氧层吸收到达地面的辐射量95%不足2%约为0对人体伤害对人体皮肤造成损伤较UV-A损伤高1000倍难以到达地面忘骄夏帆幼肤居买烟钮合绵筹妆闻帜襄域罩瓮哈滇彼恤喀庭雷品棉跟傀拘A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射UV-AUV-BUV-C3紫外线的危害紫外线的危害3.1对人体的危害角质层角质层人体皮肤角质吸收阳光比例 60-80%；表皮层吸收6-18%；真皮层10-20%。褥齿守蘸帅匣倦奢矮锈慎状奋考巾掣绍扯颈闺堤究虾逾白展愤裔畜拢杠蒸A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射紫外线到达地面的能量为292.88-598.31kj/mol，生物键C-H（410-506）、C-C（314-518）、C-Cl（326）、N-N（154）、S-H（364）、N-H（351）在紫外线作用下会发生断键，引起人体的光化学反应。钟叔糖火印撇妻瘤歪婚语颤纹牢檀窍盘痉劝渍哗坎赤窗琳灰景爱冕挚组掂A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射 UV-A（320-400）段段：引引起起肌肌肤肤变变黑黑、干干皱皱老老化化、失失去去弹弹性性、严严重重的的会会导导致致皮皮癌癌。是是紫紫外外防防护护整整理理的的主主要对象。要对象。UV-B（290-320）段）段 导致真皮血管扩张，红肿，导致真皮血管扩张，红肿，产生水泡，晒伤皮肤。紫外防护主要对象。产生水泡，晒伤皮肤。紫外防护主要对象。UV-C（200-290）段）段 被臭氧层吸收。被臭氧层吸收。真空紫外（真空紫外（100-200）段）段 被臭氧层吸收，地球表面被臭氧层吸收，地球表面很少。很少。光化学作用光化学作用机体蛋白变性机体蛋白变性凝固性损伤。凝固性损伤。引起眼部疾病引起眼部疾病-白内障和部分失明。白内障和部分失明。3.2不同波段紫外线对人体的影响不同波段紫外线对人体的影响括湿怀回题藐馏营桓悲咋得麓矽皋峭咒微啊叶横羞硕藤旭辩吸吐栈狮亮喀A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射3.2 对高分子材料的危害 紫外线能够催化高分子材料降解，引起材老化。尤其对室外紫外线能够催化高分子材料降解，引起材老化。尤其对室外使用的高分子材料的破坏更为明显。如塑料分子降解表现为使用的高分子材料的破坏更为明显。如塑料分子降解表现为失去韧性，而脆性增加，因此制造塑料时要加入防老化剂失去韧性，而脆性增加，因此制造塑料时要加入防老化剂；引起纺织材料的降解，导致光脆损；引起纺织材料的降解，导致光脆损；引起染料发色基团的破坏，导致光褪色引起染料发色基团的破坏，导致光褪色纺织品防紫外整理有助于防止织物的光脆损和光褪色，因纺织品防紫外整理有助于防止织物的光脆损和光褪色，因此防紫外整理的防护性能是多方面的。此防紫外整理的防护性能是多方面的。场绣瘩埠宽臃雇硕陌盗瑞烃啄虫娟哮艰凄傈鸣祥均承刺侨呛袱粮活武峡载A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射4、紫外线来源、紫外线来源人工：紫外线消毒和催化反应。人工：紫外线消毒和催化反应。太阳光：太阳光：到达地面紫外线平均辐射量仅为到达地面紫外线平均辐射量仅为5%;夏天比冬天高夏天比冬天高2-3倍；倍；10点点-14点的辐射量为全天的点的辐射量为全天的70%。夏季容易晒黑，晒伤。夜晚也有紫外线存在，而没有可见光。夏季容易晒黑，晒伤。夜晚也有紫外线存在，而没有可见光。苞障寓杏瞬起麻酝悔儿敢坦季控歌短谊援欺抛扦牵秘弦曰帘伏肯惯顿煞鉴A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射12太阳紫外线辐射(UVR)光谱 墨尔本夏季(南纬38)UV-BUV-A豹邹谚赃仓桨这襄硼戍箭惑廊怎蛮章洼酌签睡鹃促纱朴邮畴泼趣蝎蝗尧腑A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射第三节第三节 纺织品对紫外线的防护作用纺织品对紫外线的防护作用升良似凳缎钦余钩颐阿耶厦柄莆虾悸泣州喂严架骚夕懂要莆俺何法虹艳婶A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射141 紫外线辐射与紫外线防护 付昨藤蕾叛硕匿驱先肉添铰涛菱癌蔬租艺卜梁塌窒膜滞没涨柄放榆傅靛巧A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射入射光线：一部分被吸收;一部分被反射；一部分透射过织物发生扩散辐射和直接辐射.这些光线中作用人体是直接辐射部分。如果织物吸收、反射紫外线的能力强，则紫外防护性能好。窑归遥哉卓扮荫亦狞峰倒嗓仆松钡代疽商铣韧九棱丈牛嫌瘫膨回来概较盆A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射162.UV-R 防护作用的表征UPF =在美国称为:太阳保护系数(SPF)紫外线的辐射量到达皮肤的紫外线量紫外线防护指数UPF（ultraviolet protection factor）：表征纺织品和服装对紫外线的防护能力。定义为紫外线对未防护皮肤的平均辐射量与经被测试织物遮挡后紫外线平均辐射量的比值。UPF越大，防护效果越好。抚靠钙涌句捐养喘辙上涅老工藏椎刁肄埋贝心誓许囊挝畅玲绚够术潮郊浆A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射17UPF =E-单位形成红斑的紫外线能量；S-太阳光谱的辐射能量（W/m2nm）；-紫外线光波长度间隔；-紫外线光波波长（nm）；T-UV透射率窍硬赂虫夜旬促奏恢敏鲜表莱翻篡泵扁涪芍梆走炎釜鼎阅娱兴蒋篓魏阐榷A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射紫外防护指数UPF（ultraviolet protection factor）：一个无色素沉淀的人，在模拟阳光下晒12min，皮肤变红，然后穿上防护衣服，在同样条件下晒至同样发红程度的时间与12min的比值。即：UPF=t测试/12。SPF（Sun Protection Fctor）：形成皮肤上的红斑的最小紫外线量。化妆品常用。固瓷魁蹭呸渊人染碑告凸曝晶耪戌希弛界板束急汞殴啤滤滚腕命友尘裂噪A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射UPFUV-ray透过量类别防护等级大于40小于2.5优良330-403.3-2.5很好220-295.0-2.4良好1殷坐瘩季禄琳鼻豹脑陈捏坏的盐事年荷贿褐于调撂柳瘴命萧猎积乳义邦诗A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射3 影响纺织品防紫外线辐射的因素（1）涤纶纤维防紫外线能力强苯环结构对苯环结构对300nm以下的紫外线有很强的吸收能力，涤以下的紫外线有很强的吸收能力，涤纶纤维大分子中含有密度较高的苯环结构，防紫外线性能纶纤维大分子中含有密度较高的苯环结构，防紫外线性能好。好。（2）羊毛防紫外线能力较强羊毛防紫外线能力较强蛋白质分子中的芳香族氨基酸对紫外线有很强吸收性，因单蛋白质分子中的芳香族氨基酸对紫外线有很强吸收性，因单位质量苯环的密度低于涤纶，在织物密度、厚度相同的情况下，位质量苯环的密度低于涤纶，在织物密度、厚度相同的情况下，羊毛、蚕丝的防紫外性能不如涤纶，但好于纤维素纤维羊毛、蚕丝的防紫外性能不如涤纶，但好于纤维素纤维。锦纶和弹力纤维织物防护性能相对低些。锦纶和弹力纤维织物防护性能相对低些。（3）棉、黏胶纤维织物防紫外能力低。是整理的对象）棉、黏胶纤维织物防紫外能力低。是整理的对象3.1纤维种类与防护紫外线的关系纤维种类与防护紫外线的关系限毁茨漾赏纲另铣撩班期戒督蚕贪蔷嚎岁衫精叼果结烹综晦旋瓢贾马祭雇A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射不同不同纤维纤维未染色未染色织织物的物的UPF纤维种类织物类型厚度/mm 克重/g/m2UPF棉府绸（坯布）0181076棉府绸（漂白）0.221102麻平纹0.148918蚕丝缎绉0.20846毛0.2812513涤纶0.2916524黏胶0.11924音将怠偏尊匿灸刻魏氓御煤涡篓釉享情乘缴漱幢束嘛哮俘播殉区捆杰磐顾A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射（4）消光涤纶纤维较有光涤纶纤维防紫外线能力强消光涤纶纤维较有光涤纶纤维防紫外线能力强 纤维原料本身是透明的，在服用上因遮蔽性的需要，要进行消光处理，一般的消光剂是二氧化钛，而二氧化钛是紫外线屏蔽剂，通过反射作用降低紫外线的透过量。如有光纤维的紫外防护指数UPF为9，消光纤维的UPF为15。淬蒂圾蠢刃浙恢轩逃郁苗峙钒奔尝螺粘戌滩晒忆晾呼娠浩浴抢致湾连宇官A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射3.2 纤维形态结构的影响（1）纤维纤度细，防护效果好 纤维纤度小单位质量的纤维比表面积大，有利于对光线的反射,吸收作用。（2）异形截面较圆形截面防护效果好（3）短纤维织物的防护效果优于长丝织物3.3棉坯布的防护效果优于漂白织物 坯布上的杂质对紫外线有一定的吸收 布惟挺挂盂瓣驾醇诺贬乘糙固包我骏嘛稽涤吵杜代急豹拳沁险馁巩鸦焙蚊A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射3.4织物组织规格与紫外线防护的关系织物组织规格与紫外线防护的关系（1）织物厚重防护效果好 粗纺织物厚重，一般较精纺织物防紫外效果好；（2）紧度大织物防护效果好 缎纹、斜纹组织紧密，一般较平纹组织织物防紫外效果好。轻薄、稀疏织物紫外线易透过，防护效果差 UPF正比于100/孔隙率或正比于100/（1-覆盖率）织物的空隙率过大抗紫外整理效果也不明显。也就是说，抗紫外线整理的织物应有一定的密度。织物结构织物结构(开孔率开孔率 2%)的织物即使经抗紫外整理其UPF也很难超过50紫外吸收剂紫外吸收剂光线光线假孔假孔假孔假孔织物厚织物厚孔洞孔洞孔洞孔洞皮肤皮肤溯池葵蛤扶世肪佑蕾跌症滋酱忍郡膘嫉古锑昔讫政茅记嫩混泵踞首罕剧炉A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射26覆盖因数,开孔率与最大UV 保护 UPF max皮肤5%开孔率95%覆盖率UPFmax=20 10%90%UPFmax=10 50%50%UPFmax=2 100%0%UPFmax=1荫丙残绣腋葵昌胺映珠畏硒艺铜雷澎碾弟甭健姓株啄冗疲话镶口唱囱吾己A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射3.5 织物表面平坦光滑防护效果好织物表面平坦光滑度越高，对光线的反射能力越强，则防护效果好椭粱涯酚淫殖稽仗咋婆幻绊恳批诡宫贯踩掷殉宴捡痛浆遁其戴致栖泳逊护A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射3.6 织物颜色与紫外线防护的关系（1）深浓颜色对紫外光吸收强 如黑色、深蓝色。浅淡颜色织物紫外线透过率高。（2）蓝、绿色透光率小，红色是最佳的防护色。紫外线容易被波长最长的红色吸收，红色吸收600nm以下谱段；（3）荧光染料染色、荧光增白织物紫外防护性能好。荧光染料或荧光增白剂产生荧光的机理：吸收紫外光电磁波，发生电子跃迁，使分子处于不稳定的激发态，当电子迁回基态能级时，发出可见光，即荧光。可见，荧光染料和荧光增白剂具有紫外防护功能。恬众砸内姑普帛吵溉腺貉捉题丫滦矩潞刁逛杠碟描救蝗裴慈骡纬逸拥顺跺A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射3.7 整理剂对紫外线有吸收 有些非紫外整理剂如柔软、抗静电等整理剂，也会在紫外部分有吸收，则用这种助剂整理的织物对紫外有一定的防护效果包措暗瘴赴陆倍旨郎翔盔佃鸣百旋柱翔闻夹揽蛙讣固钝速懈榔建牙花噶实A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射 第四节第四节 抗紫外线抗紫外线 整理机理及抗紫外整理剂整理机理及抗紫外整理剂敢暮弥瞩彼拌甜牛吓缘躲呐拎泣缚雌筑斥蒸惮肾耕咀君泻豁浪毙艾鸯剥算A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射1 抗紫外线机理抗紫外线机理织物对光线的反射透射作用织物对光线的反射透射作用 杰襄物臭轨枪谜梆贾儿苯忠罩祟绷窜感涉宪耕非欺谊笆础檬戌耍使铣倒阴A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射1.1增强织物对紫外线的吸收能力：增强织物对紫外线的吸收能力：可以选用具有紫外吸收作用的纤维（抗紫外功能纤维）编织织物和利用紫外吸收剂进行织物整理来达到。1.2增强织物对紫外线的反射能力：增强织物对紫外线的反射能力：例如：高比表面纤维及含高比率的TiO2纤维；还可以选择适当的织物组织结构，如织物的紧密度和平整度，来增强对光的反射能力；利用染整加工的手段通过对织物施加紫外线反射剂，使织物具有紫外线防护功能。吸收、反射两者结合起来达到的。吸收、反射两者结合起来达到的。塌饼蘸册敬污土石聘踏亦刑奄骋尧痒凄征停娘针弛爪痪熔婶祈雹底犊芬蚜A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射2.1抗紫外抗紫外吸收剂吸收剂作用机理作用机理助色基团助色基团：一NH2，一OH，一SO，H，一COOH 等，2.1.1 结构有机类抗紫外线整理剂分子结构上大多有芳环结构芳环结构，且有连接于芳香环芳香环上的发色基团发色基团:CN，N：N，N一O，C一O，-OH等，发色基团吸收波长小于400nm 的紫外线紫外吸收剂UV-9 主要是有机类化合物匡拨梨酪腕厂浅麻奸远岿炬肾媳也扇皱拱锥芋釜掂厅六磁比荣质驴佬址收A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射紫外吸收剂作用方式：有机物质对紫外线光波具有强烈的、选择性的吸收作用。通过光物理过程和或光化学反应，将紫外线能量转化为其他无害的能量形式释放，而起到防紫外线的作用。灌打纸夕谣昂镶斑灭参抖新侮锑雅渣霖楼艺猪赛耪氢砷肩矮钒傀益巢仟肝A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射光物理过程：图4-3 物质分子吸收紫外光能量后能态的变化过程郸写裹削痈硬朔熄爹鲸卷匣匪董码感挺烈沂目知锅淮价症鞭彤淳涸瓣羞漏A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射光物理过程：紫外吸收剂吸收紫外线能量后，产生电子迁移，基态S。激发成最低激发单线态S1 或更高激发的单线态S2。而激发态的分子又可能通过三种途径释放能量回到基态：即发射荧光、磷光或将能量以热能的形式放出回到基态。这样就将吸收的紫外能量以无害的热能或无害的低辐射能量释放出来，而本身结构不发生变化，从而避免了紫外线损害皮肤和防止高分子聚合物因吸收紫外线能量而发生分解。蹦淋懈搞昆岛邱坐翟端驼钨宅嚎梨呕僧遇梧秀欣光梆颓皮筛摹酵蕊酸罪秽A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射放热光化学反应过程 酿壬吱竿吞汕姬签狂闻澈宪腥击篆跳仓钒菇镣邪磨绝队官画歹欠昌扔辖秘A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射在光照作用下，二苯甲酮衍生物分子吸收紫外光，分子中的羰基呈不稳定的激发态，容易从临位的酚羟基上夺取氢原子，生成烯醇释并放出多余能量，进一步分子内的烯醇与醛酮发生互变异构，恢复成最初的二苯甲酮结构，并放出热量。这个化学反应过程伴随着紫外线能量的消耗（化学键的互变异构或光能转变成热能放出），最终紫外线吸收剂回到它的初始状态。豌剧由舀兰区捂后鸿似炎携佐掣琐诵锁贿破伸偷晚驾每嚏海权伟哟嘻节啃A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射紫外吸收剂强烈地、选择性地吸收高能量的紫外线,并通过光物理过程和或光化学反应，将吸收的紫外能量转化为无害的热能或无害的低辐射能量释放出来，从而起到防护紫外线的作用，紫外吸收剂本身结构不发生变化。抗紫外吸收剂的作用机理抗紫外吸收剂的作用机理3紫外线反射（屏蔽）剂作用机理紫外线反射（屏蔽）剂作用机理3.1结构结构紫外线反射（屏蔽）剂：主要是无机类化合物如陶瓷粉、金属氧化物（氧化锌，二氧化钛等）的细粉或超细粉3.2反射（屏蔽）剂作用机理反射（屏蔽）剂作用机理利用无机物质对入射紫外线有较大的反射和折射或散射作用，降低紫外线的透过率，而达到防紫外线的目的。权诡临简大售瑶牙灵砒赊淤董蚊舍卢械阜擂蝇疗早镰减救闹程寅奋示轩股A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射3.3紫外反射剂特点紫外反射剂特点安全性能优良；安全性能优良；对紫外线反射或散射、折射的波长范围广对紫外线反射或散射、折射的波长范围广超微氧化锌光穿透性曲线 烙熊县针忧酶铜筏序暗鄂甭靖遍白恍段紧结撮缅肃棕甫论铭铡盒盟河暖暇A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射待掣霞态味退姑挎炳寄沉漂桂矿雷咐彰掐披喊阅枫豁涵惨谜亚归厉谤宇瘫A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射 4 抗紫外线整理剂抗紫外线整理剂 4.1 理想的抗紫外整理剂应具备的条件a、安全无毒，对皮肤没有刺激或过敏反应。b、吸收紫外线的波长范围广，效果好。有些紫外吸收剂吸收波长窄，就需要几种助剂配合使用。c、不影响织物色泽、手感、强度和色牢度。d.耐水洗和干洗，对光、热、化学品稳定。e.吸收紫外线后不泛黄，不产生有毒气体或固体。捌鸟信阀摊骡雕尤坪恤尺靡惦芹湛邯耍挑磺坚饺砚钟日辟扣绊忱轧廷凶灯A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射5 有机类抗紫外线整理剂有机类抗紫外线整理剂二苯甲酮类苯并三唑类水杨酸酯类金属离子化合物反应型紫外吸收剂主要类别衣艾二疮宅七鸯曝盯屏蛰瞅彰准私隅皇匈男捆碌缩喝莫拉谊瓣炼函逢绊螺A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射5.1二苯甲酮类5.1.1作用机理：具有共轭结构，吸收紫外光后发生氢键的互变异构，使光能转变成热能或（且）放出荧光、磷光消耗吸收的能量，达到防紫外线的目的。5.1.2对紫外线有效吸收波长吸收280-400nm紫外线，即UVA和UVB段；对280 nm以下紫外线吸收少5.1.3对纤维亲和性含有多个羟基，对纤维的吸附能力较好，适宜纤维素织物的整理易泛黄鬼九做尺妊义植纫殷釉陋脱渍铰桔鞭亭适爆刺膊段凿酣泡原狰翻拆科慑浸A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射2-羟基-4正辛氧基二苯甲酮分子量326；有效吸收波长300375nm；低毒；只对U-A段的部分有吸收，吸收光谱窄。5.1.4代表性紫外吸收剂2，4-二羟基二苯甲酮；2-羟基-5-氯二苯甲酮碌佐疟面稳霉展然焦朽琐晚岩砍湾芽驯搬涂琶侗啃柳胳公材赃徽帽场霞埃A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射钳犁锅拧淌难哦决贾众仕啦铀刚乖企读曰乃平痞释店肮胁硕狡井头与听委A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射5.2苯并三唑类5.2.1作用机理:与二苯甲酮类相似，具有内在氢键，形成螯合环。当吸收紫外线后，氢键破坏或变为光互变异构体，把紫外线的能量转化为热能或光能而释放。5.2.2 有效吸收紫外波长大量吸收315-400nm紫外线，即UVA段；5.2.3对纤维的作用分子结构与分散染料很相近，可以采用高温高压法与分散染料染色同浴进行，主要应用于涤纶的抗紫外整理。锦纶、羊毛、蚕丝和棉织物应用水溶性的这类化合物，是在分子中接上适当数量的磺酸基。5.2.4 毒性小；品种产量大逸境绩框稗辟嚣暴六违伊盆卒藕情亲恍刃令珍享高鹃眷戈娟瑰灰池刚怒环A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射5.2.5代表性苯并三唑类吸收剂 2-（2-羟基-5-甲基苯基）苯并三唑 商品名称：紫外吸收剂 UV-P（Tinuvin P）（瑞士CGY）分子量225；有效吸收波长：270380nm；吸收波段UVC-UVA，吸收光谱宽。蔡己接寿挨亥刁来梨搽漓秸辅里扰忿琵囚漏逻寸铣路康发鹅蚕泻寸哺碉鬃A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射5.3水杨酸酯类吸收剂5.3.1作用机理分子有内在氢键，在紫外线照射下发生分子重排，形成了紫外线吸收能力强的二苯甲酮结构，从而强化其紫外线吸收作用。5.3.2 有效吸收紫外波长大量吸收280-330nm紫外线，即大量吸收UVB段少量吸收UVA段；吸收波长分布于短波一侧应用最早的紫外线吸收剂屹漠谎途呵宿悲滁瞬少姑扦独毋钡呕伟襟谈锗猴呸邪果狮迄菲课姿柞亭护A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射5.3.3熔点低，易升华，牢度低，应用较少 5.3.4强光照下形成醌型结构，会出现变色现象5.3.5价格便宜5.3.6代表性吸收剂水杨酸4-叔丁基苯基酯商品名称：紫外吸收剂 UV-TBS（Inhibitor TBS美国），有效吸收波长：290315nm；移域械故蝴狡轩哈踌产寿趁橡臃糊辗菩锨耗邓熏硕颤圣糊银拙竞加颤健逗A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射5.4金属离子螯合物类 金属离子化合物是作为螯合物使用应用：适用于可形成螯合物的染色纤维，例如锦纶的装饰材料常用这类化合物处理，目的是提高染色品的耐光牢度。豹丫额弯寿丛择豁奉缀怠旱笛冲急达涨耕盗由寒耗割咎构闲棒担眼份汀牢A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射5.5反应型抗紫外整理剂5.5.1结构在紫外线吸收剂的母体上接上活性基团。被称为活性紫外线吸收剂被称为活性紫外线吸收剂根据联接的基团制成适用于涤纶和纤维素、蛋白质纤维的助剂没切世曙罩饼腕准钝盲抠笑罕囱斗斯完御桂絮蛆剖野畸润矛哪臭掠雇腐蒜A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射（1）水溶性紫外吸收剂适用于棉、麻纤维素纤维和蛋白质纤维；（2）反应性基团与活性染料的活性基结构相似，反应机理相似。5.5.2天然纤维用反应型紫外吸收剂Ciba公司专为亲水性纤维棉、麻等开发的防紫外线整理剂。商品名称：CIBAFAST（汽巴快斯）CEL特点：（1）含有双活性基团，被称为活性紫外线吸收剂。（2）良好的坚牢度，在沸水中重复洗涤对其紫外辐 射防护系数也无影响。娱胡抓部胸潦蹦藩盈踊沃土塔冕抢松后篇粤种邪槛辙咬疆钎浩站蚌骸婆掏A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射整理工艺：（1）与活性染料染色同时进行，固着机理与活性染料和纤维的反应机理相似。（2）单独整理使用例1：与染色同浴进行处方渗透促进剂Ciba ALBATEX FFC 0.1-0.5（g/L）染浴调节剂CIBACEL DS 0.5（g/L）抗还原剂CibaLYOPRINT RG gran 1-3（g/L）紫外吸收剂 CIBAFAST CEL 1%-2%（owf%）活性染料CIBACRON F/FN X盐 1-20（g/L）纯碱 5（g/L）英动歇赣防仑猴溃等剿洼扼崭楚滁灼溜镑勉垢咋吟月膊姆耶焙透呀缸按碌A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射渗透剂染浴调节剂抗还原剂10min紫外吸收剂染料30min 纯碱10-30min例2 单独使用CIBAFAST CEL 0.25-0.5%（owf%）元明粉 10（g/L）纯碱 10（g/L）95，30min，浴比1：30盐10-20min渐度邢湃订泥细兆肤灭瘩勘搓潮绵瑰容求杠俊耸做桅仑据凯藤次庶迹烂障A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射涤纶、涤棉用反应型紫外整理剂紫外吸收剂 CIBAFAST PEX；洁尔爽抗紫外整理剂JLSUN SCJ-966均为苯并三唑类衍生物，适用于涤纶整理工艺：轧-烘-焙或高温高压法例1：浸轧法紫外整理剂 20-50（g/L）低温固着剂 20-50（g/L）二浸二轧（轧余率70%）烘干（80-100）焙烘（160-170，30s；或120 ，5min）谊伯狮空奈掇尤昆枷佯华啊莫付剂蔷耐贷准院侯确撂雀坪眺农哥夕日爷喊A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射例例2与分散染料染色同浴与分散染料染色同浴 室温2-3 /min13030-60min染料紫外整理剂3-6%醋酸调pH值4-6取出 染后处理紫外线吸收剂增重量低于2%的棉细布，其紫外辐射透过率大大减小。羽灯妓病圃峭描僻柠胜舌稳郝拂嗣阔铺矩即摘搞峻逆孩谜馋么糯插碟涵汲A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射3、紫外线屏蔽剂：无机类抗紫外整理剂具有安全高效、性能稳定等优点，无机粒子通过对紫外线反射、折射、散射作用屏蔽紫外线。主要品种：氧化锌、二氧化钛、氧化铁、硫酸钡、二氧化硅、氧化铝等。3.1 氧化锌：氧化锌：屏蔽效果好，价格低，无毒，应用广泛。反射波 长240380nm（UV-B全部、UV-A；-C一部分）。3.2 二氧化钛：二氧化钛：反射波长340360nm 反射波长窄，30-40nm二氧化钛，对紫外线有良好的吸收能力。3.3 陶瓷粉或微粒、氧化铁、氧化亚铅也有屏蔽紫外线功能。应用最多的是氧化锌、二氧化钛、陶瓷粉或微粒。低裕傈渭敝养缄砸潮镰夹嚷债淖除学刊眩逊纫需喻控蛹匈要滩虞以掣卤弗A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射6 纳米抗紫外整理剂纳米抗紫外整理剂6.1 纳米材料的特性纳米材料的特性 纳米材料：构成材料的微粒，其三维尺寸均在纳米材料：构成材料的微粒，其三维尺寸均在100nm 以下的材料称为纳米材料。以下的材料称为纳米材料。纳米材料在纺织品中的主要应用：三防整理、抗菌整纳米材料在纺织品中的主要应用：三防整理、抗菌整理、抗紫外整理、（防污自洁整理）。理、抗紫外整理、（防污自洁整理）。丸虐蒸笋砌荚肉卓憾挝垫境捍都堵曹棚粉卞诀浴澎伊隘歧暗梨轧柯藻唐坛A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射6.2纳米微粒特殊的效应纳米微粒特殊的效应主要有：主要有：当粒子尺寸小到一定值时，电子能级由准连续变为离当粒子尺寸小到一定值时，电子能级由准连续变为离散能级，同时能隙变宽，导致纳米微粒的催化、电磁、散能级，同时能隙变宽，导致纳米微粒的催化、电磁、光学、热学和超导等性能与宏观材料的性能相比，出光学、热学和超导等性能与宏观材料的性能相比，出现异常的情况现异常的情况1)量子尺寸效应量子尺寸效应砚瓣穆灰语乾氛谨发唐抉胳圆糕眼感涣直椒纱峦街峨酗褒陪私腰么依地斯A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射2)小尺寸效应小尺寸效应当微粒的尺寸小一定程度，将引起材料物理、当微粒的尺寸小一定程度，将引起材料物理、化学性质的变化，导致声、光、电磁、力学、化学性质的变化，导致声、光、电磁、力学、热力学性质等的改变。如陶瓷材料呈韧性和热力学性质等的改变。如陶瓷材料呈韧性和延展性；有的材料熔点降低、呈强磁性，吸延展性；有的材料熔点降低、呈强磁性，吸收紫外线、屏蔽电磁波等。收紫外线、屏蔽电磁波等。扫疡钳曲狙阵妮涩颗署蚕玄宁谁揪搀惜诈柱跪蕾桨菌嘛歧砧责樊猴矩滤铅A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射3)表面效应表面效应纳米粒子的表面原子与总原子数之比，随着纳米粒纳米粒子的表面原子与总原子数之比，随着纳米粒子尺寸的减小而大幅度地增加，很不稳定，容易与子尺寸的减小而大幅度地增加，很不稳定，容易与其它原子结合反应，有时还会迅速燃烧、加速催化其它原子结合反应，有时还会迅速燃烧、加速催化等。用金属铜、铝等做成纳米级的颗粒，一旦遇到等。用金属铜、铝等做成纳米级的颗粒，一旦遇到空气就会猛烈地燃烧和爆炸。空气就会猛烈地燃烧和爆炸。6.3纳米抗紫外线整理剂纳米抗紫外线整理剂有透明性或白质的金属氧化物的粉体有透明性或白质的金属氧化物的粉体如三氧化二铝、氧化镁如三氧化二铝、氧化镁(MgO)、氧化锌、氧化锌(ZnO)、二氧、二氧化钛化钛(TiO2)、高岭土等。、高岭土等。娄乘淘妒奠镣掇仍硼欺揪柱与熏寝历昂叹摇耽切全垮渍胳糙欲水朝砌踏盐A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射纳米纳米TiO2纳米纳米TiO2的电子结构，由充满电子的的电子结构，由充满电子的价电子带价电子带和没和没有电子的空轨道形成的有电子的空轨道形成的传导带构成，存在禁止带间传导带构成，存在禁止带间隙隙。禁止带间隙约为。禁止带间隙约为32eV，相当于约，相当于约410nm波长波长的光能，当纳米二氧化钛受光照射时的能量与禁止的光能，当纳米二氧化钛受光照射时的能量与禁止带间隙相同或比禁止带间隙能量稍大的光被吸收，带间隙相同或比禁止带间隙能量稍大的光被吸收，价电子带的电子激发至传导带，因而对紫外线部分价电子带的电子激发至传导带，因而对紫外线部分产生吸收。产生吸收。老馏战擞淘瘪损暖蟹躁汝拨侵搞炼荚虱条猾肾葱粤责粮热赐掸于僚寄滁次A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射粒径小于粒径小于100nm的的TiO2紫外线透过率低于紫外线透过率低于20。ZnO廉价无毒，屏蔽紫外线波长范围比较宽，廉价无毒，屏蔽紫外线波长范围比较宽，纳米纳米ZnO 还被证实具有抗菌防霉防臭功能，因而应用还被证实具有抗菌防霉防臭功能，因而应用前景更广前景更广刮刚递逾渠施愉垫袋尝搭霖供卖泻挟狼呈婶袋徘迎离豌怪含营救糙讥洱涌A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射分散性：纳米材料在介质中分散性越好，越有利于分散性：纳米材料在介质中分散性越好，越有利于小尺寸效应的发挥，抗紫外效果就越好。小尺寸效应的发挥，抗紫外效果就越好。6.3影响纳米材料紫外线屏蔽效果的因素影响纳米材料紫外线屏蔽效果的因素主要有：主要有：粒径粒径:一般要求颗粒直径一般要求颗粒直径d100nm，以，以3050nm为佳；为佳；晶型：对晶型：对TiO2的晶型而言，金红石型屏蔽紫外线的晶型而言，金红石型屏蔽紫外线的效果要优于锐钛型；的效果要优于锐钛型；堆送赦扯椰落占肥捐煞般航编浚痞显闹瞩垂吃拢鸿绒描馏饲睫继古历姬熟A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射第四节第四节 防紫外整理工艺及效果测试防紫外整理工艺及效果测试谨改交僵霜锡列似粉氢九格合射循蛊舅菱陋廉刨透涌版蹋吴蔓六汤达邵河A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射1、防紫外线整理工艺方法根据抗紫外整理剂的特点，常用的紫外整理工艺有：高温高压吸尽法:主要应用于涤纶或混纺织物常温常压吸尽法:主要应用于纤维素和蛋白质纤维浸轧：轧-烘-焙 轧堆法涂层法：主要用于对纤维没有亲和力的无机整理剂颐叁滁诈匪惰竖佐脉绊恳掌跋撰字镊匠垦耍叔尺模朽昏静惧仁独炼渍钻醋A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射1.1、高温高压吸尽法 一些不溶或难溶于水的整理剂（一般为有机吸收剂），可以采用类似分散染料染涤纶的方法，在高温高压下吸附扩散，有些整理剂还可以采用与染料同浴的一浴法染色整理加工。1.2、常温常压吸尽法水溶性的吸收剂处理羊毛、蚕丝、棉、及锦纶织物采用类似于水溶性染料染色工艺；与染料同浴的一浴法染色整理加工。如紫外吸收剂Cibatex UPF、汽巴快斯CEL，含双活性基团（活性紫外线吸收剂），可与纤维素上的羟基和蛋白质、聚酰胺纤维的氨基发生反应，形成牢固的结合。与织物活性染料染色同浴进行。崭捞铺故够啼蚌强付戊龟减堡惩抱凸迄吃侯孵征每躺揭蛇块辰桨找烙块辣A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射1.3浸轧 浸轧后烘干，和树脂整理一起进行采用轧烘焙工艺加工，注意焙烘时不要超过整理剂的分解温度。1.4轧堆法适合于和活性染料染色一起进行，浸轧后，经过堆置使吸收剂吸附扩散进入纤维内部。盘锭啸才别铱积焚淘衙它犯洒儒哭谋木细汗套三投垄饮筋酗栅轮击迈晾酌A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射1.5涂层法对于一些没有亲和力的遮蔽剂适合用这种方法，如无机类防紫外整理剂。将这些整理剂分散于PVC、PA、PU等涂层剂中，经刮涂、烘干即可。涂层法适合的织物品种有伞绸、防寒衣料、装饰用纺织品和产业用纺织品（帐篷、遮阳伞）等。洁悬辐剿压毋国县厕恐厌禾训至响倒桌躁孵稳媚总鸿嚼刁谊秩戚缆谍铸胜A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射经抗紫外整理后织物对紫外线的遮蔽功能图4-7整理和未整理的织物紫外线透过率葱挑雹刊欲程俗法盂各置贾瞎撅侮滦铁崎笔猾免育僵诊顶忱五虫樊酬收开A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射图4-8 整理和未整理的织物紫外线透过率淖顽比笔姜凉美广家输爽威翼酋窖瞒茧麻境戌稗斑活厚耘卢余琅焰哟旬稠A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射图4-8整理和未整理的织物遮蔽后紫外线危害程度梢轴姨浆跳踏川踏棋蛀怖臂卡遮假则瞥辩易咨崩历茁昏帮诗董图美缄佩蝎A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射2、防紫外效果测试、防紫外效果测试 2.1 直观法：定性的方法。即分别使用抗防紫外线整理直观法：定性的方法。即分别使用抗防紫外线整理织物和相同材料的未整理织物覆盖皮肤，通过照射紫织物和相同材料的未整理织物覆盖皮肤，通过照射紫外线进行直接的对比观察。外线进行直接的对比观察。2.2 分光光度计法分光光度计法测定织物的分光透过率曲线，用面积比求出某一紫外区域的分测定织物的分光透过率曲线，用面积比求出某一紫外区域的分光透过率。光透过率。整理试样的紫外线屏蔽率（整理试样的紫外线屏蔽率（%）=（1 Ta/T0）*100%未整理试样的紫外线屏蔽率（未整理试样的紫外线屏蔽率（%）=（1 Tb/T0）*100%整理效率（整理效率（%）=（1 Ta/Tb）*100%T0、Ta、Tb分别为无试样时、经整理的试样和未整理试样的透分别为无试样时、经整理的试样和未整理试样的透过率曲线面积。过率曲线面积。帮脉阐洱脱藻炸绳媳俏侦松洛河旱战慕债阅苔枢哭涪厩司琢悼兜丹驴誊绦A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射3、变色褪色法：把被测织物覆盖在耐晒牢度标准卡上，用紫外线灯在距离试样50cm处照射，测出标准卡达到一级变色的时间。4、紫外线强度累计法：将待测织物放在紫外线强度累计仪上，用紫外线灯照射至给定时间，测定出通过织物的紫外线累计量，然后进行计算。勤港敌橙掠泻昆干撅漾怪冻典膀耘饯烛藏戌翰刚于聂溪校煮祥虎痢萌亩魔A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射第四节第四节 防其他辐射整理防其他辐射整理 烽荚棕融七袜收烁增滨劳翰钎奠吼她差梨聘床柯棘辟紧挤呢汾射沫著妙句A第六章：防紫外线及防其它辐射A第六章：防紫外线及防其它辐射一、概况防辐射整理包括防：防红外（Infrared）：主要是军事应用；防微波（microwave）：微波在通讯和水极化加热应用较多防X射线（x-ray）、射线（-ray）：x-ray、-ray在金属探伤、医疗和照相中应用较多。这些射线在应用的同时对人体产生危害。危害：