转光剂抗紫外整理工艺研究yd16735
陈浩文 陈桂香
作者简介：陈浩文，男．1982年生，讲师，主要研究方向为纺织CAD技术、现代染化技术。
作者单位：陈浩文．南通职业大学纺织服装学院；陈桂香，南通纺织职业枝术学院。
原载：纺织导报2013/6；87-90
【摘要】转达光剂能吸收紫外光发射可见光，应用于织物上可赋予织物抗紫外助能。文书从浓度、整理工艺等方面探讨了抗紫外整理工艺的因素，确定了转光剂的最佳抗紫外整理工艺为转光剂l g／L，分散剂六偏磷酸钠1.g/L，并辅以100℃焙烘。
【关键词】转光剂；分散剂；抗紫外整理；防紫外线性能
【中图分类号】：TS195.5 文献标志码：A
随着环境的恶化，特别是臭氧空洞的出现，紫外线对人类的威胁日益加剧，因而防紫外线整理逐渐成为功能性纺织品开发的重点方向。防紫外线整理主要采用紫外线反射剂和吸收剂对纤维或织物进行整理而获得防紫外辐射效果。目前主要通过反射和折射紫外线，或吸收紫外线并进行能量转换的方法，将紫外线变成低能量的热能成波长较短的电磁波，达到防紫外辐剁射的目的。稀土有机配合物转光剂正是利用了良好的光转换助功能，吸收紫外光发射出可见光（可把290～390 nm的紫外光转为585～760 nm的红橙光和420～460nm的黄蓝光)，从而达到良好的抗紫外效果。
曾有研究者采用转光剂对棉织物进行浸轧整理后，薄棉织物的UPF值提高近lO倍，厚棉织物的UPF值超过500，UVA、UVB透过率的衰减率超过86.2％，具有良好的防紫外效果。目前将转光剂应用于织物抗紫外整理方面的具体工艺研究还较少，本文主要从整理工艺、转光剂浓度、分散剂种类、分散剂浓度等方面研究了对织物抗紫外效果的影响，并得出了最佳工艺，对于推广转光剂在织物抗紫外整理中的应用具有一定的指导意义。
1 试验
1.1 试验材料
稀土有机配合物转光剂(粒径600～l350 nm)，南京师范大学周宁琳教授提供；六偏磷酸钠(分析纯)，临海东海医药化工试剂；聚丙烯酸钠(含固量40％，分子量4 000)，山东潍坊恒兴化工有限公司；氨水(分析纯)，上海信科化学试剂公司；漂白纯棉平纹布(120 g／m2)，江苏联发集团。
1．2 试验仪器
HD500型水浴振荡器，南通宏大实验仪器有限公司；Rapid型轧车，厦门东亚机械有限公司；Rapid型焙烘机，厦门东亚机械有限公司；HB902紫外线透过率测试仪，浙江杭州赞成机电科技开发中心；DATACOLOR SF-600分光光度计，美国DATACOLOR公司；D-8401型多功能直流电动搅拌器，天津华兴伟业实验仪器有限公司；BS224S型电子天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司；UV-2550型紫外分光光度计，日本岛津公司。
1．3 整理工艺
试样准备：将棉布按浴比l:30，浸入质量分数为l％的平平加0溶液，于30℃浸渍15 min后取出并晾干。将布样剪成直径4 cm的试样，在整理液中浸泡10 min(磁力棒快速搅拌)，浴比l:30，分别测试如下几种整理工艺条件下的织物抗紫外效果。
(1)自然晾干：试样从浸泡液中取出后，用玻璃棒去除表面的残液，常温状态下放置至干燥。
(2)焙烘：试样从浸泡液中取出后在100℃下焙烘3min。
(3)浸轧：将试样二浸二轧(20℃，轧液率90％)后常温晾干。
1．4 抗紫外效果测试
按照欧盟纺织品日光紫外线防护性能标准RrEN 13758-2001，采用HB902紫外线透过率测试仪，在250～450nm范围内，测取纺织品紫外线防护系数(UuPF值)、紫外线透过率，每块试样测试3次，取平均值。透过率越小、UPF值越大，防紫外线效果越好。
2 结果与讨论
2．1 整理工艺对织物抗紫外效果的影响
当转光剂浓度为l g/L时，按3种整理工艺对织物进行抗紫外整理，并对处理后织物进行UPF值测试，结果如表l所示。
表1 不同整理工艺条件下的UPF值
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整理工艺 |
自然晾干 |
焙烘 |
浸轧 |
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UPF值 |
67.8 |
115.6 |
104.6 |
表1数据显示，焙烘工艺的处理效果最佳，uUPF值接近自然晾干条件下的2倍，故后续实验采用焙烘工艺。
2.2 转光剂浓度对织物抗紫外效果的影响
采用不同浓度的转光剂对织物进行整理，并测定处理后备试样的抗紫外效果，结果如图1所示。
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图1 转光剂浓度对织物抗紫外效果的影响 |
从图1可以看出，使用转光剂后织物抗紫外系数显著提高，且随着转光剂浓度的增加，织物抗紫外系数UPF值呈现先增加再逐渐减小的趋势。随着转光剂用量的增加，织物上单位面积内转光剂含量增加，抗紫外效果增强，但是当转光剂用量增加到l g／L后，继续增加用量，转光剂分子在溶液中相互接触碰撞的机会增大，粒于间的静电斥力削弱而发生凝聚，不利于转光剂在溶液中的分散，进而影响织物的抗紫外效果。当浓度为l g/L时，织物的uPF值最高(56.2)，因此确定转光剂浓度为l g/L。
2.3 不同种类分散剂对织物抗紫外效果的影响
转光剂系纳米粉体，在水中容易产生团聚，影响最终整理效果。为了促进转光剂在水中的分散，需要加入适量的分散剂。为测试不同分散剂对整理效果的影响，在整理液中分别添加六偏磷酸酸钠、聚丙烯酸钠、二元分散剂(六偏磷酸钠和聚丙烯酸钠按质量比1:l配得)各l.5 g/L，考察不同种类分散剂对织物抗紫外效果的影响，测试结果如图2所示。
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图2不同分散剂处理后光谱透过率曲线图 |
由图2可知，未经转光剂处理的织物紫外线透过率较高，而经过处理的织物的紫外线透过率均有不同程度地降低。其中，以六偏磷酸钠为分散剂时，处理后织物的抗紫外效果最佳，这是由干六偏磷酸钠在水中呈糊状，能够促进转光剂在溶液的均匀分散，使其不易发生聚集，从而有利于转光剂对织物的均匀吸附。
2.4 分散剂浓度对织物抗紫外效果的影响
选取六偏磷酸钠作为分散剂，研究其用量对织物抗紫外性能的影响，测试结果如图3所示。
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图3 分散剂浓度对抗紫外效果的影响 |
图3中，当六偏磷酸钠用量为1．5 g/L时，处理后织物的抗紫外系数达到最大值，因此分散剂浓度以l.5 g/L为宜。
3 结论
(1)转光剂能够缸显著提高织物的抗紫外性能，且当转光剂浓度为l g／L时，抗紫外效果最佳。
(2)相比自然晾干和浸轧处理，焙烘处理更有利于转光剂功效的充分发挥，织物抗紫外性能的提升更为明显。
(3)加入分散剂六偏磷酸钠可以大大提高织物的抗紫外性能．且当六偏磷酸钠的浓度为l.5 g/L时，织物可获得最佳的抗紫外性能。
参考文献
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