抗紫外线纤维是指本身具有抗紫外线破坏能力的纤维或加入抗紫外线添加剂的纤维。
紫外线会引起纤维强度的下降,甚至分解。各种纤维对紫外线的破坏作用反应不一,如腈纶本身就是优良的抗紫外线纤维,而锦纶、丙纶等抗紫外线能力就差,在生产过程中就要添加抗紫外线添加剂或光稳定剂制得抗紫外线纤维。
紫外线照射到织物上,一部分被吸收一部分被反射,一部分透过织物。
紫外线透过率+反射率+吸收率=100%
为了防止人体皮肤受到紫外线的伤害,可以增大织物对紫外线的反射率和吸收率,使紫外线少量或几乎不能射入到人体皮肤。
涤纶的苯环结构天然抗紫外线,再加纳米陶瓷粉,抗紫外效果会更好。
腈纶是一种优良的防紫外线纤维,其结构中的-CN基能吸收紫外线能量并转变成热能散失,使传导到纤维中的能量很少,能起到防紫外线的作用。
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。
1.无机防紫外线添加剂
能使紫外线散射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,被大多数防紫外线纤维所选用。
2.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,如二苯甲酮及其衍生物。
用添加防紫外线添加剂制造防紫外线纤维有各种途径,可归纳为下列三种方法。
共聚法
选择一种合适的紫外线吸收剂与成纤高聚物的单体一起共聚制得防紫外线共聚物,然后纺成防紫外线纤维。
共混法
将紫外线散射剂或紫外线吸收剂的粉体,在聚合物聚合时加入或直接共混纺丝,也可先制成防紫外线母粒再进行纺丝。如日本可乐丽公司生产的紫外线屏蔽纤维织物“ESMO”,是将粒径在0.1μm左右的ZnO微粉混在聚酯中,再通过熔熔纺丝制成了防紫外线聚酯短纤维。
后处理法
将紫外线吸收剂或紫外线散射剂单独或混合使用,用浸渍法、印花法附着在合成纤维材料上,制成防紫外线纤维。为提高防紫外线剂对水洗及干洗的耐久牢度,还可使用树脂微胶囊整理技术,在微胶囊的芯材中装入有机的紫外线吸收剂,能防止吸收剂的逸散。
抗紫外线纤维主要用于织造户外用品,如遮阳棚、人造草坪、游泳池周围铺路用的地毯、室外用罩布、车内装饰用布、农业灌溉用布、滑冰用的垫地织物等。可以用机织、针织,甚至制成非织造布来应用。