产业用纺织品09.ppt

新兴的学科
重点:功能纤维性能
难点:功能纤维类别交集
第三节   产业用功能纤维
五、防紫外线纤维
1、概述
表紫外线对皮肤影响
波段波长(nm) 对皮肤的影响
UV—A 320—400 生成黑色素和褐斑、使皮肤老化、
干燥且皱纹增加
UV—B 290—320 产生红斑和色素沉着,经常照射,
有致癌危险
UV—C 180—290 穿透力强,可影响白细胞,但大
部分被臭氧层、云雾吸收
2、防紫外线纤维的类型
(1)、自身就具有抗紫外线破坏能力的纤维
腈纶纤维是一种优良的防紫外线纤维,基能吸收紫外线能量并转变成热能散失,所以传导到纤维中的能量很少,能起到防紫外线的作用。
(2)、含有防紫外线添加剂的纤维
大多数合成纤维的防紫外线能力较差,在成纤高聚物中添加少量防紫外线添加剂可纺丝制成防紫外线纤维。防紫外线添加剂有两种。
——无机防紫外线添加剂。
能使紫外线散射而消除的无机物质有二氧化钛、氧化锌、滑石粉、陶土、碳酸钙等。这些无机物具有较高的折射率,能使紫外线发生散射从而防止紫外线入侵皮肤,其中二氧化钛、氧化锌的紫外线透射率较低,为大多数防紫外线纤维所选用。
——有机防紫外线添加剂
凡能吸收波长为270~400nm紫外线的有机化合物,称为紫外线吸收剂。此类有机化合物的共同点是在结构上都含有经基,在形成稳定氢键,氢键整合环等过程中能吸收能量转变成热能散失,所以传导到高聚物中的能量很少,起到了防紫外线的作用。
表具有吸收紫外线的有机化合物
 
有机化合物有效吸收波长(nm)
苯基水杨酸酯 290~330
水杨酸系 P-tert-对丁苯基水杨酸酯 290~330
P-苯基水杨酸酯 290~330
2,4-羟基二苯甲酮 280~340
二苯甲酮系 2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮 280~340
2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮 270~380
  2,2’-二羟基-4,4’-甲氧基二苯甲酮 270—380
  2-(2’-羟基-5’tert-甲基苯基)苯并三唑 270~370
苯并三唑系 2-(2’-羟基-3’tert-蓝-5’-甲基苯基)
-5-苯并三唑 270~380
  2-(2’-羟基-3,5’-二tert-甲基苯基)
-5-氯苯并三唑 270~380
氰基丙烯酸酯系 2-乙基-2氰基-3,3’-联苯丙烯酸酯 270~350
3、防紫外线纤维的制备与性能
用添加防紫外线添加剂制造防紫外线纤维有各种途径,可归纳为以下三种方法:
(1)、共聚制得防紫外线共聚物,然后制成防紫外线纤维。
——防紫外线的线型聚酯纤维的制备:用至少一种芳香族二羧酸(比如TPA、IPA等)和EG为原料,%~10%可耐250℃的二价苯酚类化合物(例如4,4’-二羟基二苯甲酮等),用常规的直接酯化或酯交换后缩聚的方法制得防紫外线良好的线型聚酪,再通过常规的熔融纺丝法纺制成纤维。这种纤维具有良好的防紫外线性能,能有效吸收波长为280~340nm的紫外线。
——屏蔽紫外线纤维的制备:制备通式为—(O—Y—O—CO—x—CO)—的防紫外线聚酯,式中80%~100%的x为对苯撑,0~20%为间苯撑。90%~%的Y为C2-10的烷撑,%~10%的Y为3,6-双(羟基烷氧基)氧蒽9—酮。用这类聚酯能纺制优良防紫外线纤维。另外,在聚合前,将无机物(例如TiO2系的陶瓷)微粒子与单体混合,然后进行聚合制成无机物均匀分散的高聚物,经纺丝得到屏蔽紫外线纤维。