太陽(yáng)光中紫外區(qū)可分為三段。波長(zhǎng)400-320nm區(qū)域稱UV-A;波長(zhǎng)320-280nm區(qū)域稱UV-B;波長(zhǎng)280-200nm區(qū)域稱UV-C。UV-C波長(zhǎng)較短,在空氣中已被吸收,不能達(dá)到地球表面。紫外線在日光中約占6%,其中UV-A的比例較大,UV-B比例較小。UV-A會(huì)透過(guò)表皮組織下面,使肌肉失去彈性,皮膚粗糙,造成皺紋。UV-B則有致皮膚癌問(wèn)題。因此要求能有效地屏蔽UV-B和UV-A中波長(zhǎng)短的部分。
目前由于含氯氟烴(ClFC類)對(duì)地球臭氧層的破壞,1997年發(fā)現(xiàn)的臭氧層空洞的臭氧濃度比80年代少了40%。據(jù)分析,如果臭氧層水平降低1%,就能增加2%UV-B的透射量,皮膚癌的發(fā)生率會(huì)提高0.5-5%。據(jù)統(tǒng)計(jì),在1980-1996年間,全球皮膚癌患者翻了一番。僅美國(guó)自1990年的20萬(wàn)人,到1996年猛升至100萬(wàn)人。[6]因此對(duì)織物進(jìn)行紫外線防護(hù)整理,特別是夏天衣服面料的紫外線防護(hù)整理,顯得相當(dāng)重要。
一、紫外線防護(hù)劑
紫外線防護(hù)劑可分為紫外線吸收劑和紫外線屏蔽劑。前者大多是有機(jī)化合物,后者則多為無(wú)機(jī)化合物。
。、二苯甲酮類化合物這類化合物的紫外線吸收作用是依靠分子結(jié)構(gòu)中酮式與烯醇式的轉(zhuǎn)換,把吸收的光能轉(zhuǎn)換成熱能。?Uvinue D-49(BASF)的分子結(jié)構(gòu)中有多個(gè)羥基,對(duì)棉纖維有較高的吸附能力,可作為棉織物防紫外線整理劑。把二苯甲酮類化合物磺化后,就具有酸性染料的性質(zhì),可用于絲綢的防紫外線整理劑。
。病⒈讲⑷蝾惢衔镞@類化合物中如2-(2′-羥基-3′-特丁基-5′-甲基苯基)-5-氯-苯并三唑(Ciba Tinuvin 326)等,因?yàn)樗苄缘停Y(jié)構(gòu)與分散染料相近,又有一定的升華牢度,可作為絳綸高溫高壓同浴染色時(shí)作紫外線防護(hù)整理。但苯并三唑類化合物在420nm附近略有吸收,因此會(huì)引起一些色光改變。上海印染研究所開(kāi)發(fā)的DP-UV[5],估計(jì)也屬苯并三唑類化合物。
。、反應(yīng)性紫外線吸收劑瑞士科萊恩公司開(kāi)發(fā)的Rayosam系列產(chǎn)品,可與纖維素上的羥基或聚酰胺纖維上的氨基發(fā)生反應(yīng),耐洗牢度較好。經(jīng)整理的織物不會(huì)改變其外觀、手感及通氣性。
。、脂肪族多元醇類化合物 日本Shiibo公司產(chǎn)品]RICAKGUARD]是用這種化合物整理的織物。據(jù)報(bào)導(dǎo),經(jīng)整理后織物的UV透過(guò)率僅為1.6%,洗滌30次后UV透過(guò)率也只有3.4%。它可用于棉及滌/棉織物。經(jīng)整理后的織物色牢度、透氣性、和吸濕性可保持不變。
二、紫外線屏蔽劑
紫外線屏蔽劑大都是一些折射率較高的金屬氧化物如氧化鋅、二氧化鈦等。氧化鋅的折射率是1.9,二氧化鈦則高達(dá)2.6。氧化鋅由于折射率相對(duì)較低,因此涂布在織物上后的漫射率也低,透明度也就高一點(diǎn)。日本住友水泥公司開(kāi)發(fā)了超細(xì)氧化鋅粒子(n-100,n-200)。粒子為六方晶系。由于結(jié)晶度高,比表面能小,所以易于分散。它可以單分散狀態(tài)吸附在織物上,有較高的透明性。北京服裝學(xué)院曾測(cè)試過(guò)經(jīng)氧化鋅處理的織物,其紫外線屏蔽率可達(dá)89%。經(jīng)二氧化鈦處理的織物,紫外線屏蔽率為84.5%,經(jīng)五次洗滌后仍有83.6%。
由于無(wú)機(jī)紫外線屏蔽劑耐熱耐氧化,因此可以摻入聚酯母粒,紡成防紫外線纖維。日本可樂(lè)麗公司產(chǎn)品]埃斯莫]纖維即為一例。日本東海染工的[ナウル NEW]估計(jì)亦為納米級(jí)的氧化鋅或氧化鈦類屏蔽劑。我國(guó)廈門華普高技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司開(kāi)發(fā)的納米級(jí)陶瓷棉紡織品,同時(shí)具有抗紫外線,抗菌及遠(yuǎn)紅外保溫功能。
三、防紫外線整理產(chǎn)品的安全性
。薄⒎雷贤饩效果
紫外線屏蔽率是目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)品區(qū)分防紫外線效果好壞的標(biāo)準(zhǔn)。A級(jí):紫外線屏蔽率在90%以上;B級(jí):紫外線屏蔽率在80%以上;C級(jí):紫外線屏蔽率在50%以上。一般應(yīng)選A級(jí)為宜。屏蔽率是以280~400nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的透過(guò)率積分值求得的。
澳大利亞及新西蘭對(duì)紫外線防護(hù)比較重視。他們已制訂了防紫外線整理織物的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)方法。在1996年已用UPF值來(lái)表示衣服的紫外線屏蔽性能。我國(guó)有必要在參照有關(guān)國(guó)際、國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,制訂相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),以便與國(guó)際接軌,有利產(chǎn)品出口。
2、防紫外線整理產(chǎn)品的安全性
由于防紫外線整理織物以制作夏天服裝為多,因此會(huì)直接與人體皮膚接觸。為此必須加強(qiáng)對(duì)防紫外線整理劑的皮膚過(guò)敏試驗(yàn),急性毒性試驗(yàn)以及致畸試驗(yàn)等一系列安全檢測(cè)。確保產(chǎn)品對(duì)人類安全,對(duì)環(huán)境友好。