经无机紫外线屏蔽整理剂整理后,棉织物的抗紫外性能有极其显著的提高,紫外辐射防护系数
UPF由原来的12.6骤增至138,经耐洗测试,洗涤50次后的UPF仍达到103.8.
为确切地了解织物抗紫外功能的耐洗性,按标准[8](用含2 g /L洗衣粉洗涤,浴比1∶30,水温40℃,洗涤时间5 min,然后蒸馏水漂洗干净)对整理后的织物分别进行10,20,30次的洗涤,与洗涤及洗涤50次的织物作紫外透过曲线对比图,如图2所示.由图2可以看出,透过率随洗涤次数增加有上升的趋势,但上升幅度并不大,50次洗涤后整个UVA和UVB波段的透过率仍都在3%以下,进一步证明了该工艺下的无机紫外屏蔽整理具有较好的耐水洗性.
由于无机纳米颗粒不溶于水,且不含有能与
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棉纤维反应的基团,对棉织物缺乏亲和力,通常要借助黏合剂的成膜性,通过浸轧和焙烘,使无
机紫外屏蔽剂依靠范德华力、盐式键等[9]作用存在于黏合剂高分子材料构成的薄膜层中,固着到织物上去.
本文选用的聚丙烯酸酯黏合剂的聚合分子上有羟甲基活性官能团,在焙烘过程中,各相邻分子链的羟甲基间缩合交联,使线型分子链为网状而成膜[10],同时链上羟甲基也能与织物纤维的羟基起交联作用.这样由分子链之间以及分子链与纤维之间产生的自交联功效,增强了与织物的结合牢度.
选用的柔软剂氨基硅,分子中含有两种不同的活性基团———伯仲氨基和甲氧基,在水性体系中具有良好的稳定性.其中伯仲氨基能与棉纤维表面的羟基反应,甲氧基中的—CH3为斥电子基团[11],其推电子效应使氧原子的电负性增强,从而与无机粉体表面的羟基形成较强的氢键作用,包覆在纳米颗粒表面.因此双氨基硅在赋予织物柔软性和滑爽性的同时,还在棉织物与无机紫外屏蔽剂间起了偶联的作用.
渗透剂的选用起到了润湿渗透的作用,提高了紫外屏蔽剂的“上染”效率,使它们能更好地附着到织物上.因此通过对黏合剂、柔软剂、渗透剂的选择,不仅能使它与棉织物通过交联反应获得良好的柔软性能,还能通过化学键合作用使织物的抗紫外线功能获得良好的耐久性.
3 结论
(1)由TiO2和ZnO纳米混合粉体、聚羧酸纳分散剂、双氨基硅柔软剂、聚丙烯酸酯黏合剂、渗透剂JFC组成的无机紫外线屏蔽整理剂,不仅具有优异的抗紫外功能和良好的耐久性能,经它整理的棉织物UPF可由原来的12.6增至138,洗涤50次后的UPF仍达103.8,整个UVA和UVB波段的透过率亦均在3%以下.
(2)聚丙烯酸酯黏合剂对纳米无机抗紫外悬浮液具有良好的分散稳定性能.
(3)氨基硅柔软剂能通过化学键作用牢固地包覆到无机紫外线屏蔽剂上,在棉织物与无机紫外屏蔽剂间起偶联的作用,增强织物抗紫外线功能的耐洗性.
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