抗紫外线纤维及纺织品
1
防晒衣真的 防晒吗？
21
前言
上海市消保 委工作人员
随机从市场上购买32件防紫外线服装，
14件为大型商场购买，18件为网络购买， 价格62~483元不等
1件符合国家标准要求，符合率为3.13%
32
目录
研究背景&基础知识 抗紫外线机理&紫外线整理剂 抗紫外线纺织品及纤维
43
1
6.7～4.2
15，20
25～39
非常好的防护
4.1～2.6 25，30，35
3 40～50，50+ 非常优异的防护
≤2.5
40，45，50，
50+
76
1 相关知识—影响因素
2
➢纤维种类及形态结构 竹浆纤维、涤纶等抗紫外线性能好，棉抗紫外线性能差
3
➢织物结构参数及含水率
织物组织结构决定了织物的孔隙率,织物越厚、越紧密,空隙率越
程
理同浴进行 等，耐久性差
-------------
1 2
涂层法
涂层整理
方法简单、工 艺要求低
手感发硬，透气 性差，穿着有闷 热感
产业用装饰 用纺织品
1918
2 贮麻 3.55 2.36
丝 7.57 3.83
-33.5 -49.4
2.17 3.93
-38.9 -48.1
3
资料来源：付世伟，《常用织物干湿状态下抗紫外线性能比较》
98
2 抗紫外线防护机理
➢紫外线以任何方式透过织物。
1
反射
无机紫外线屏蔽剂
3
抗紫外线
防护机理
1
吸收
有机紫外线吸收剂
3
1
➢紫外线被织物纤维表面反射回到入射侧；
低,光的反射越多,防紫外辐射效果越好。
2
➢织物颜色
3
当颜色饱和度相同或相近时,深色织物较浅色织物的紫外线屏蔽 作用好。
2 ➢后整理
3 87
1 相关知识—影响因素
表2 常用织物干湿态抗紫外性能
2
织物种类 （平纹）
标态下
织物平均紫外线防护系数UPF 浸酸汗渍后变化率(%)浸碱汗渍后
变化率 (%)
3 羊毛 19.96 18.11
性评 能价
3 出的紫外线辐射平均效应的比值。
常抗 用紫 指外 标线
GB/T18830-2009： 样品UPF>40，
T(UVA)VA<5%
2 光谱透射比（T（ λ ））: 波长为λ时，透射辐
通量与入射辐通量之比。
紫外线透过率/% UPF等级
2
15～24
较好防护
3 水杨酸脂类
<340nm
经照射，形成二苯甲酮结构；易升华，应 用较少
苯丙三唑类 300nm～400nm 耐挥发性、耐油性好，不影响织物色泽
1
三嗪类 280nm～380nm 吸收能力强，与高聚物相容性差
3
1
3
1413
2 抗紫外线整理剂：发展历程3
1 ➢纳米型抗紫外线整理剂（研究热点）（吸收与反射）
约占阳光的 6%
2
3
UVA
UVB
UVC
2
波长：
320~400nm
波长： 290~320nm
波长： 180~290nm
3 透过表皮组织，使皮肤 对健康影响最大，导 大部分被臭氧层吸
粗糙变黑，形成皱纹。
致皮肤癌。
收，无影响。
2
3
主要防护对象
65
1 基础知识—评价指标
2 紫外线防护系数（UPF）：皮肤无防护时计算出 的紫外线辐射平均效应与皮肤有织物防护时计算
2 3 2 3 2
研究背景
《太阳紫外线辐射所致人类疾病报告》：
每天约有150万人因过量紫外线照射患病，
平均1小时就有1人死亡。
紫
紫
臭 氧 层 破 坏 每 增
外 线 辐 射 增 加 约
皮 肤 癌 发 病 率 增 加 约
外 线 产 品 需 求 量 大 增
加
4% 2% 1%
3 54
1 基础知识—紫外线分类
➢紫外线被织物吸收；
3
10 9
2 抗紫外线整理剂：发展历程
纳米型抗紫外线屏蔽剂
1
3
1
3
1 反射型抗紫外线屏蔽剂
3
反射
吸收型抗紫外线整理剂
1110
2 抗紫外线整理剂：发展历程1
1 ➢反射型抗紫外线整理剂
金属或金属氧化物及盐类，如TiO２、ZnO、AlO２、高岭土、
3
滑石粉、炭黑、氧化铁、氧化亚铅和CaCO3等
-9.3
15.91 -20.3
腈纶 9.33 6.69
-28.3
6.28 -32.7
2 涤纶 11.28 12.79
13.3
13.40 18.8
锦纶 25.13 22.24 -11.5 22.18 -11.7
3
棉 4.07 2.38
-41.5
2.35 -42.3
粘胶 5.95 4.43 -25.5 4.48 -24.7
1817
3 整理工艺-抗紫外线整理
➢常用工艺
1 方法
工艺
优点
缺点
应用
类似于织
2 1
物染色过
吸尽法
程，分高 温高压和
常压吸尽
对织物风格影 响小，可与其 他功能整理同 浴进行
结合牢度低、耐 久性差
多用于夏季 服装或贴身 穿着类
法
2
浸—轧— 渗透性好，可 影响织物风格、 浸轧法 烘工艺流 与其他功能整 吸水性和透气性
1
优点：无毒、无味、无刺激性、热稳定性好、不分解、不挥发， 吸收范围广，对波长310~400纳米的紫外线反射率高达95%以上。
3
缺点：透气性、手感、耐洗性差，色泽、牢度及白度下降
1
应用：遮阳伞、帐篷等，少用于服装面料
3
1211
2 抗紫外线整理剂：发展历程2
1 ➢吸收型抗紫外线整理剂（研究重点）
有机化合物，如苯丙三唑类、三嗪类、二苯甲酮类、有机镍类等
1
发展现状
纤维& 织物
Money
2
发展趋势
化纤
1
天纤
2
1615
3 整理工艺
1 ➢纤维改性功能化
方法：共混法、共聚法、复合纺丝法
2
优点：抗紫外线效果持久、耐洗涤、耐气候性好，不影响织物风格
1
缺点：加工成本高，加工路线长、技术要求高
2
主要产品：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶等
1
2
1716
图片自上而下依次为 竹炭涤纶纤维放大5000倍SEM图像 染色前后的防紫外线涤纶纤维 染色前后的普通涤纶纤维
3
优点：质量稳定，经整理后织物物理性能和风格影响比较小
1
缺点：吸收范围窄、整理后织物易泛黄、应用范围有限
3
应用：多用于棉、麻、丝等织物的后整理
1
3 1312
2 抗紫外线整理剂：发展历程3
表3 几种紫外线吸收剂特点
紫外线吸收剂 吸收波长
特点
1 二苯甲酮类 280nm～400nm 织物易泛黄，价格昂，市场上应用较少
纳米材料，如纳米TiO２、纳米ZnO、碳纳米管等
3
优点：与一般紫外线屏蔽剂相比，纳米紫外线屏蔽剂
1
更易于材料结合，粒度小，对可见光反射率低， 透明度高，对织物风格影响较小
3
缺点：纳米材料易发生团聚现象，影响整理效果
应用：范围广泛
1
3
1514
3 抗紫外线纤维及纺织品
1
整理工艺
2
功能化纤维 织物后整理