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1 前言

隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，關(guān)于紫外線對(duì)人體影響的研究也在不斷深入。1982年10月南極觀測(cè)到同溫層臭氧層厚度減少和臭氧層空洞存在已來(lái)，臭氧層厚度的破壞而導(dǎo)致的紫外線輻射問(wèn)題已成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn)之一。紫外線是一種電磁波射線，國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)將太陽(yáng)輻射中的紫外線劃分為3個(gè)波長(zhǎng)段。

1．長(zhǎng)波長(zhǎng)紫外線UV-A(波長(zhǎng)3l5nm～400nm)。UV-A占紫外線到達(dá)地面總量的90％，雖然不會(huì)引起皮膚的急性反應(yīng)，但對(duì)人身的損害具有儲(chǔ)存性、疊加性，而且穿透能力極強(qiáng)，能激活皮膚中的黑色素，使我們的皮膚變黑、老化。

2．中波長(zhǎng)紫外線UV-B(波長(zhǎng)290nm～3l5nm)。這是導(dǎo)致曬傷的根源。當(dāng)皮膚大量接收過(guò)量的UV-B輻射后，會(huì)產(chǎn)生紅斑、水泡，引起灼傷，甚至還會(huì)引起皮膚癌。

3．短波長(zhǎng)紫外線UV-C(波長(zhǎng)l80nm～290nm)。普遍認(rèn)為最有害的UV-C段在離地面高度l0～l5km的平流層中被臭氧層強(qiáng)烈吸收，到達(dá)不了地球表面。

為了防止紫外線對(duì)人體皮膚的傷害，人們已經(jīng)開始考慮面料及服裝的抗紫外線性能。織物的抗紫外整理原理是在織物上施加一種能反射和或有強(qiáng)烈選擇性吸收紫外線，并能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，以熱能或其它無(wú)害低能輻射，將能量釋放或消耗的物質(zhì)。織物經(jīng)這種物質(zhì)整理之后，各項(xiàng)服用性能無(wú)不良影響，并達(dá)到實(shí)用要求。

2 實(shí)驗(yàn)

2.1 儀器與材料

儀器：Macbeth 7000A 測(cè)色儀，Cary 50 紫外線測(cè)試儀，datacolor紅外染樣機(jī)，SHZ-D（Ⅲ）循環(huán)水式真空泵

助劑：抗紫外整理劑TF-615，勻染劑TF-215(浙江傳化股份有限公司生產(chǎn))

織物：滌綸米細(xì)丁

2.2 測(cè)試方法

2.2.1 紫外防護(hù)系數(shù)（UPF）的測(cè)定：按AATCC-183 2004進(jìn)行測(cè)試。

紫外線防護(hù)系數(shù)UPF (Ultraviolet Protection Factor)(又稱紫外線遮擋系數(shù))是表示織物防護(hù)紫外線的能力。它是紫

表1 紫外線透過(guò)率與防護(hù)等級(jí)的關(guān)系

2.2.2 水洗色牢度測(cè)試：按GB/T 3921-1997執(zhí)行。

2.2.3 摩擦牢度測(cè)試：按GB/T 3920-1997執(zhí)行。

2.2.4 日曬牢度的測(cè)試：按ISO 105 B02-1994執(zhí)行。

2.2.5 耐水洗測(cè)試：按AATCC-135執(zhí)行。

2.2.6 消色性：以電腦測(cè)色儀Macbeth 7000A測(cè)定，K/S 為表觀深度，數(shù)值越大表示色澤越深；△E*值為色差值。

2.3 實(shí)驗(yàn)工藝

2.3.1 浸染工藝

配液→紅外高溫高壓染色（2℃/min升溫至80℃→1℃/min，升溫至130℃→保溫30min→直降至60℃）→還原清洗→烘干

2.3.2 浸軋

配液→浸軋（軋液率：80%）→焙烘（170℃×60s）→落布

2.3.3 高溫分散性工藝

配制工作液(樣品 X g/L，分散紅玉S2GFL 0.3 g/L)→高溫處理（3℃／min，升溫至130℃，保溫40 min，然后降溫至90℃）→抽濾→評(píng)價(jià)

3 結(jié)果與討論

3.1 浸染工藝

3.1.1 用量的影響

從圖1可見(jiàn)，隨著用量的增加，滌綸織物的UPF值逐漸增大；當(dāng)用量大于4%后，織物對(duì)TF-615的吸附量也基本達(dá)到飽和；繼續(xù)增加用量，UPF值增加不明顯。建議最佳用量為1-4%。另外，染色對(duì)抗紫外效果也有較大的提高，這是因?yàn)槿玖蠈?duì)紫外線的吸收作用所致；如圖1，染色與抗紫外同浴整理后，抗紫外效果較單獨(dú)染色和單獨(dú)抗紫外整理有大幅度提升。

3.1.2 浸染溫度的影響

從圖2可知，并隨著溫度的升高，整理劑TF-615在纖維上吸附擴(kuò)散程度增加，UPF值逐漸上升，抗紫外效果逐漸提高。結(jié)合分散染料浸染工藝，建議最佳處理溫度為：130-135℃。

3.1.3 pH值的影響

如圖3所示，隨著pH值的變化，UPF值變化較小，即pH值對(duì)抗紫外效果無(wú)明顯影響。但考慮到與分散染料同浴染色時(shí)，pH值對(duì)染色色光的影響，因此建議pH值控制在5左右。

3.1.4 TF-615與分散染料同浴染色

3.1.4.1 高溫分散性

表2為TF-615與TF-215高溫分散性

表2 TF-615的高溫分散性

3.1.4.2 消色性

TF-615與分散染料同浴染色，浴比：1：20；染料：2%（o.w.f.）。

從圖4和圖5可以看出，TF-615與分散染料同浴染色，不同用量情況下，對(duì)織物的色差以及得色量等的影響都較小，即TF-615對(duì)染料的消色性較小。

3.1.4.3 對(duì)日曬牢度的影響

經(jīng)抗紫外整理的織物日曬牢度見(jiàn)表3。

表3 整理織物與對(duì)比樣的日曬牢度

從表3可以看出，經(jīng)過(guò)抗紫外線整理劑整理過(guò)的試樣，其日曬牢度比對(duì)比樣(未經(jīng)過(guò)整理)的日曬牢度提高了0.5-1級(jí)．

3.1.4.3 對(duì)色牢度的影響

不同濃度的TF-615與分散染料同浴整理，測(cè)試織物的干濕摩牢度和水洗牢度，如表4所示：

表4 對(duì)色牢度的影響

從表4可以看出，TF-615在浸染工藝中基本不影響織物的色牢度，而且對(duì)色牢度還略有提升；這是因

3.1.5 耐洗性能

經(jīng)過(guò)TF-615整理后的滌綸織物，采用AATCC-135標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行水洗。測(cè)定織物在經(jīng)過(guò)多次水洗后的UPF值，從圖6可以看出，織物有較好耐水洗效果。

3.2 浸軋工藝

3.2.1 用量的影響

從圖7可以看出，隨著TF-615用量的增加，滌綸織物的UPF值逐漸增大；當(dāng)用量大于40g/L后，由于織物對(duì)紫外整理劑的吸附量也逐漸達(dá)到飽和，UPF值增加不明顯；從成本和抗紫外效果上考慮，建議用量為10～40g/L。

3.2.2 焙烘溫度和時(shí)間的影響

表6 焙烘溫度和時(shí)間對(duì)抗紫外效果的影響

由表6可見(jiàn)，增加焙烘溫度和時(shí)間，織物的UPF值也逐漸增大。這是因?yàn)樘幚頊囟冗_(dá)到滌綸纖維玻璃化溫度后，隨著溫度升高，整理劑能逐漸滲透擴(kuò)散到纖維內(nèi)部，UPF值逐漸上升。焙烘溫度和時(shí)間是相互關(guān)聯(lián)的，提高焙烘溫度，可以適當(dāng)縮短焙烘時(shí)間。當(dāng)焙烘溫度和時(shí)間高于170℃×1min之后，因苯并三唑類抗紫外整理劑的升華而損失，UPF值呈下降趨勢(shì)。從綜合效果、能源消耗以及設(shè)備等具體條件考慮，建議焙烘溫度和時(shí)間以l7O℃×1min為宜。

3.2.3 pH值的影響

由圖8可以看出，隨著工作液pH值的不斷增大，織物的UPF值基本無(wú)明顯變化。由此可見(jiàn)，整理劑工作液pH在4～10的范圍內(nèi)均能達(dá)到理想的抗紫外效果，對(duì)工作液環(huán)境有良好的適應(yīng)性。

3.2.4 TF-615對(duì)色牢度的影響

浸軋不同濃度的TF-615整理液，測(cè)試織物的干濕摩牢度和水洗沾色牢度，如表7所示：

表7 對(duì)色牢度的影響

從表7可見(jiàn)，在浸軋工藝中，TF-615對(duì)織物色牢度影響較大；而且隨著TF-615用量的增加，干濕摩牢度和皂洗色牢度越差。原因是抗紫外整理劑TF-615在上染滌綸纖維的同時(shí)，對(duì)已上染的分散染料產(chǎn)生萃取作用，使纖維里層的分散染料在高溫下被萃取，并遷移至織物的表面，從而降低了織物的各項(xiàng)色牢度。

4 工廠應(yīng)用實(shí)例

試樣單位： 紹興某單位

織物品種： 滌綸春亞紡

設(shè)備： J型缸

工廠工藝：

TF-615 3%（o.w.f.）

分散紅玉S2GFL 2%（o.w.f.）

pH 5左右

浴比 1：12

溫度和時(shí)間 130℃×30min

結(jié)果測(cè)試：

紫外防護(hù)系數(shù)（UPF）： 105.4

5 結(jié)論

抗紫外整理劑TF-615用于滌綸織物抗紫外線整理和提高分散染料日曬牢度，同時(shí)適用于浸染和浸軋兩種工藝。浸染工藝：與分散染料同浴染色，用量1-4%（o.w.f.），PH為5左右，130℃保溫30-60min

浸染工藝中，與分散染料同浴染色時(shí)，TF-615表現(xiàn)出優(yōu)良的效果，具有很好的高溫分散性、勻染性，消色性小，基本不影響分散染料同浴染色的色光和色牢度。浸軋工藝中，由于助劑對(duì)分散染料的萃取作用，對(duì)織物的干濕摩牢度和水洗色牢度等有一定的影響。因此，根據(jù)抗紫外整理劑TF-615的性能特點(diǎn)，建議滌綸織物的最佳加工工藝為浸染工藝。