經(jīng)無機(jī)紫外線屏蔽整理劑整理后,棉織物的抗紫外性能有極其顯著的提高,紫外輻射防護(hù)系數(shù)
UPF由原來的12.6驟增至138,經(jīng)耐洗測試,洗滌50次后的UPF仍達(dá)到103.8.
為確切地了解織物抗紫外功能的耐洗性,按標(biāo)準(zhǔn)[8](用含2 g /L洗衣粉洗滌,浴比1∶30,水溫40℃,洗滌時間5 min,然后蒸餾水漂洗干凈)對整理后的織物分別進(jìn)行10,20,30次的洗滌,與洗滌及洗滌50次的織物作紫外透過曲線對比圖,如圖2所示.由圖2可以看出,透過率隨洗滌次數(shù)增加有上升的趨勢,但上升幅度并不大,50次洗滌后整個UVA和UVB波段的透過率仍都在3%以下,進(jìn)一步證明了該工藝下的無機(jī)紫外屏蔽整理具有較好的耐水洗性.
由于無機(jī)納米顆粒不溶于水,且不含有能與
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棉纖維反應(yīng)的基團(tuán),對棉織物缺乏親和力,通常要借助黏合劑的成膜性,通過浸軋和焙烘,使無
機(jī)紫外屏蔽劑依靠范德華力、鹽式鍵等[9]作用存在于黏合劑高分子材料構(gòu)成的薄膜層中,固著到織物上去.
本文選用的聚丙烯酸酯黏合劑的聚合分子上有羥甲基活性官能團(tuán),在焙烘過程中,各相鄰分子鏈的羥甲基間縮合交聯(lián),使線型分子鏈為網(wǎng)狀而成膜[10],同時鏈上羥甲基也能與織物纖維的羥基起交聯(lián)作用.這樣由分子鏈之間以及分子鏈與纖維之間產(chǎn)生的自交聯(lián)功效,增強(qiáng)了與織物的結(jié)合牢度.
選用的柔軟劑氨基硅,分子中含有兩種不同的活性基團(tuán)———伯仲氨基和甲氧基,在水性體系中具有良好的穩(wěn)定性.其中伯仲氨基能與棉纖維表面的羥基反應(yīng),甲氧基中的—CH3為斥電子基團(tuán)[11],其推電子效應(yīng)使氧原子的電負(fù)性增強(qiáng),從而與無機(jī)粉體表面的羥基形成較強(qiáng)的氫鍵作用,包覆在納米顆粒表面.因此雙氨基硅在賦予織物柔軟性和滑爽性的同時,還在棉織物與無機(jī)紫外屏蔽劑間起了偶聯(lián)的作用.
滲透劑的選用起到了潤濕滲透的作用,提高了紫外屏蔽劑的“上染”效率,使它們能更好地附著到織物上.因此通過對黏合劑、柔軟劑、滲透劑的選擇,不僅能使它與棉織物通過交聯(lián)反應(yīng)獲得良好的柔軟性能,還能通過化學(xué)鍵合作用使織物的抗紫外線功能獲得良好的耐久性.
3 結(jié)論
(1)由TiO2和ZnO納米混合粉體、聚羧酸納分散劑、雙氨基硅柔軟劑、聚丙烯酸酯黏合劑、滲透劑JFC組成的無機(jī)紫外線屏蔽整理劑,不僅具有優(yōu)異的抗紫外功能和良好的耐久性能,經(jīng)它整理的棉織物UPF可由原來的12.6增至138,洗滌50次后的UPF仍達(dá)103.8,整個UVA和UVB波段的透過率亦均在3%以下.
(2)聚丙烯酸酯黏合劑對納米無機(jī)抗紫外懸浮液具有良好的分散穩(wěn)定性能.
(3)氨基硅柔軟劑能通過化學(xué)鍵作用牢固地包覆到無機(jī)紫外線屏蔽劑上,在棉織物與無機(jī)紫外屏蔽劑間起偶聯(lián)的作用,增強(qiáng)織物抗紫外線功能的耐洗性.
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