21世纪织物的功能整理
1﹑前言
织物功能整理已有几十年的历史。在每一个阶段都会有一些突出的功能整理介绍给消费者。随着人们生活水平的不断提高﹐对环境保护及人类自身生活质量的关心也增加了。纺织界预测21世纪织物的功能整理应以舒适﹑清洁与安全为基调来开展整理加工。在这三大功能整理中有些整理加工是重点加工的内容﹐而另外一些则与其它功能整理内容相交叉。
1.1 舒适加工
重点为除香烟雾臭加工﹑蓄热及保温加工以及凉感加工。与其它功能整理交叉的是抗菌防臭﹑除臭﹑皮肤护理加工﹑防紫外线加工以及防虫加工。
1.2 清洁加工重点加工内容是防污加工﹑吸水防静电加工﹑与其它功能加工交叉的是抗菌防臭及制菌加工﹑除臭加工以及皮肤护理加工。
1.3 安全加工重点加工内容是皮肤护理加工﹑电磁波屏蔽加工。与其它功能加工交叉的是防紫外线加工﹑防虫加工以及抗菌防臭和制菌加工。从以上的加工内容涉及大约十二种加工整理。除防污加工及吸水防静电加工均为人们所熟知以外﹐另外十种功能加工则合并成七种功能加工﹐分述于后。当然不少功能加工可以同时出现在一块织物上﹐形成多功能整理加工。
2﹑皮肤护理功能整理随着工业发展﹐环境污染日益严重﹐大气中二氧化碳﹑氮氧化物和硫氧化物增加﹐对人体影响较大﹐造成过敏体质情况增加﹐因此皮肤护理功能整理引起重视。现把当前几种主要产品的情况介绍于后。
2.1 甲壳质早壳质是甲壳动物蟹﹑虾等骨髂的主要成分。人们最早把它用于整理剂﹐但并未提高到对皮肤保护上来认识。甲壳质脱乙先后的脱乙先甲壳质结构中有多个羟基及氨基等极性基材﹐因此有极强的水合能力﹐保湿性好﹐可保持皮肤的水份。同时它的氨基可发挥抗 菌防臭作用。
2.2 艾提取物艾是菊科多年生草本植物﹐我国古代已作药用。艾的提取物中按油精和侧柏酮。它们除了有抗菌消炎作用之外﹐还有抗过敏及促进血液循环的作用﹐对皮肤有保健作用。日本Unitika公司的 “Evercare”即用艾提取物的多孔微胶囊，以独特方式结合到纤维上去。有人评论认为是第二代皮肤护理整理产品。
2.3 蚕丝蛋白蚕丝提纯的丝素是高纯度的天然蛋白质。把它施加到其它纤维上﹐可以使之有蚕丝一样滑爽﹑柔软和吸湿的优点。它即可使皮肤维持一定的湿度﹐又有极好的触感。Unitika产品是反纤维素的羟基与丝素相结合。两种均是天然物质﹐又可生物降解﹐有利环境保护。有人称用丝素进行整理的产品，是皮肤护理整理的第三代产品。 2.4 PH调节功能织物人体皮肤分泌的汗液中有40多种物质﹐其中98%是水。含量较多的有氯化钠﹑尿素﹑乳酸及氨基酸。因此皮肤表面有一层微酸性的膜﹐其PH值大约在6左右。在出汗初期PH值升高可达4.0~6.6.出汗量大时则PH值接近7。如果出汗久了﹐尿素会逐渐分解变性令PH值升高﹐最高可达8.0。环境污染造成的酸雨PH值在5.6以下。以上两种情况都对皮肤造成损害。
日本东海染工开发成功的产品是种具有多种舒适功能整理的棉织物。它以纳米级陶瓷超微粒子﹐用特殊方法与纤维结合﹐有优良的耐洗性。该织物对有机酸或无机酸有瞬时间中和的能力﹐使穿着者的皮肤经常保持在弱酸性环境下﹐对皮肤有益。这种陶瓷还能离解出杀菌金属离子﹐还可以对氧催化使之生成活性氧，而具杀菌及消臭作用。由于它是纳米级的超细微粒﹐因此不吸收可见光﹐加上折射率低﹐所以透明度高﹐处理后有染色织物色光不改变。它还有紫外线遮效果﹐性能优于有机紫外线吸收剂。
3﹑防紫外线功能整理太阳光中比紫色波长更短的区域称为紫外区。波长400~320RM区域称UV-A﹔波长320~280RM区域称UV-B﹔波长280~200RM区域称UV-C。UV-C波长较短﹐在空气中已被吸收﹐还能达到地球表面。紫外线在日光中约占6%﹐其中UV-A的比例较大﹐UV-B比例较小。UV-A会透过表皮组织下面﹐使肌肉失去弹性﹐皮肤粗糙﹐造成皱纹。UV-B则和致癌物质有联系。因此要求能有效地屏蔽UV-B和UV-A中波长短的部分。目前由于含氯氟烃(CIFC类)破坏了地球的臭氧层﹐1997年发现的臭氧层空洞的臭氧浓度比20世纪80年代少40%。据分析﹐如果臭氧层水平降低1%﹐就能增加2%UV-B的透射量﹐皮肤癌的发生率会提高0.5~5%。据统计﹐在1980~1996年间﹐全球皮肤癌患者翻了一番。仅在美国自1990年的20万人患者﹐到1996年猛升至100万人。因此对织物进行紫外线防护整理﹐特别是夏天衣服面料的紫外线防护整理﹐显得相当重要。
3.1 紫外线防护剂紫外线防护剂又可分为紫外线吸收剂和紫外线屏蔽剂。前者大多是有机化合物﹐后者多为无机化合物。
3.1.1 紫外线吸收剂
(1)﹑二苯甲酮类化合物 这类化合物的紫外线吸收作用是依靠分子结构中酮式与烯醇式的转换﹐把吸收的光能转换成热能。UVINUL D-49(BASF)的分子结构中有多个羟基﹐对棉纤维有较高的吸附能力﹐可作为棉织物防紫外线整理剂。把二苯甲酮类化合物磺化后﹐就具有酸性染料的性质﹐可用于丝绸的防紫外线整理剂。
(2)﹑苯并三唑类化合物 类化合物中如2-(2’-羟基-3’-特丁基-5’甲基苯基)-5-氯-苯并三唑(Ciba Tinuvin 326)等﹐因为水溶性低﹐结构与分散染料相近﹐又有一定的升华牢度﹐可作为涤纶高温高压同浴染色时作紫外线防护整理。但苯并三唑类化合物在420RM附近略有吸收﹐因此传统引起一些色光改变。上海印染研究所开发的DP-UV﹐估计也属苯并三唑类化合物。
(3)﹑反应性紫外线吸收剂 日本Shikibo 公司 “Ricaguard” 是用这种化合物整理的织物。据报道﹐经整理后织物的UV透过率仅为1.6%﹐洗涤30次后UV透过率也只有3.4%。它可用于棉及涤/棉织物。经整理后的织物色牢度﹑透气性和吸湿性可保持不变。
3.1.2 紫外线屏蔽剂紫外线屏蔽剂大多是一些折射率较高的金属氧化物如氧化锌﹑二氧化钛等。氧化锌的折射率是1.9﹐二氧化钛则高达2.6。氧化锌由于折射率相对较低﹐因此涂布在织物上后的漫射率也低﹐透明度也就高一点。日本住友水泥公司开发了超氧化锌粒子(Zn-100, Zn-200。粒子为六方晶系。由于结晶度高﹐比表面能小﹐所以易于分散。它可以单分散状态吸附在织物上﹐有较高的透明性。北京服装学院曾测试过经氧化锌处理的织物﹐其紫外线屏蔽率可达89%。经二氧化钛处理的织物﹐紫外线屏蔽为84.5%﹐经五次洗涤后仍有83.6%。由于无机紫外线屏蔽剂可耐热耐氧化﹐因此可以掺入聚酯原液中﹐纺成防紫外线纤维。日本可乐丽公司产品 “埃斯莫”纤维即为一例。日本东海染工估计亦为纳米级的氧化锌或氧化钛类屏蔽剂。我国厦门华普高技术产业有限公司开发的纳米级陶瓷棉纺织品﹐同时具有抗紫外线﹐抗菌及远红外保温功能。
3.2 防紫外线整理产品的安全性
3.2.1 防紫外线效果紫外线屏蔽率是目前国内产品区分防紫外线效果好坏的标准。A级﹕紫外线屏蔽率在90%以上﹔B级﹕紫外线屏蔽率在80%以上﹔C级﹕紫外线屏蔽率在50%以上。一般应选A级为宜。屏蔽率是以280~400RM波长范围内的透过率积分值求得的。澳大利亚及新西兰对紫外线防护比较重视。他们已制定了防紫外线整理织物的测试标准及评价方法。在1996年已用UPF值来表示衣服的紫外线屏蔽性能。我国有必要在参照有关国际﹑国外标准的基础上﹐制订相应的标准﹐以便与国际接轨﹐有利产品出口。
3.2.2 防紫外线整理产品的安全性由于防紫外线整理织物以制作夏天服装为多﹐因此会直接发与人体皮肤接触。为此必须加强对防紫外线整理剂的的皮肤过敏试验﹐急性毒性试验以及致癌试验等一系列安全检测﹐确保产品对人类安全﹐对环境友好。
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