苏州大学纺织与服装工程学院,江苏苏州
真丝织物外观优美,服用舒适,倍受人们喜爱,但在紫外线照射、水分、氧气等外界环境的影响下丝素内部分子会发生光氧化反应导致织物黄变脆化,严重影响了它的服用性,可见真丝织物的防紫外功能是牺牲自身的风格一发生黄变而达到的。因此,对真丝织物进行防紫外整理才能有效抑制真丝的泛黄,同时减少紫外线对人体的伤害。
纺织材料中的防紫外功能已有广泛深入的研究,既有采用有机类紫外线吸收剂,也有采用无机类紫外线屏蔽剂。后者因具有安全高效等优点而引人关注。纳米Ti02对UVA、UVB都有屏蔽作用且能透过可见光,是一种广泛使用的无机类紫外线屏蔽剂。但纳米TiO2在真丝织物上的应用报道甚少。笔者曾刊文介绍纳米Ti02对真丝绸防紫外和防黄变的作用,也曾撰文介绍纳米Ti02与稀土复配整理真丝绸的防紫外和防黄变功能。本文将比较纳米Ti02、稀土和纳米Ti02-稀土复配物对真丝绸防紫外和防黄变的作用,并通过测试和计算各整理绸对紫外光的反射率、透射率和吸收率,初步讨论各整理绸的防紫外机理。
l实验
1.1实验材料
织物:18真丝电力纺练白绸(苏州华思丝绸印染厂)
药品:金红石型纳米Ti02(江苏河海纳米科技股份有限公司)、聚丙烯酸钠(山东潍坊恒兴化工有限公司)、氯化镧(LaCl3·nH20)(中国医药集团上海化学试剂公司)、冰醋酸(分析纯,江苏金城试剂厂)
仪器:KQ-250DE型数控超声波清洗器、HD500型水浴振荡器、美国Labsphere型织物紫外测试仪、UV-3010 UV.Ⅵs型积分球式紫外分光光度计(日本日立)、WD-S型全自动白度计、日本S-4700型冷场发射扫描电镜等。
1.2实验方法
1.2.1真丝绸防紫外和防黄变整理工艺
将经1%平平DHo浸润过的真丝绸分别放入稀土、纳米Ti02和两者复配物的整理液中,按浴比1:50,于30℃下保温震荡40min,取出于80℃烘干,再用去离子水清洗织物表面残留物,晾干待用。
1.2.2真丝绸紫外线照射黄变实验
将待照射绸样平铺于UV-220型紫外线试验箱(德国OSRAM型紫外灯泡)样品托盘上(灯泡距样品托盘垂直距离为35cm),温度设定为40℃,照射一定时间后取出样绸。
1.3测试
1.3.1真丝绸防紫外测试
按照欧盟纺织品日光紫外线防护性能标准RrENl3758-2001,采用美国Labsphere型织物紫外测试仪测定波长250nm-450nm范围的光线透过率和织物防紫外系数UPF,UPF值越大、透过率越小,紫外线防护效果越好。
1.3.2真丝绸白度测试
试样叠成4层,在WD-S型全自动白度计上测定白度值(亨氏白度WH),每块试样正反面测试6个不同点,取平均值作为白度评价指标。整理织物经紫外线照射前后的白度分别以WHo和WH表示,计算白度下降率(%)=(WHo-WH)/WHo,白度下降率越小,织物的防黄变效果越好。
1.3.3 SEM测试
试样抽取数根纤维采用曰本S-4700型冷场发射扫描电镜观察真丝纤维表面附着粉体量及其分布均匀情况,并利用Photoshop7.0测量计算纤维表面粉体颗粒的直径大小。
1.3.4真丝绸对紫外线的反射率和透射率测试
采用UV-3010 UV-VIS型积分球式紫外分光光度计,测试织物对紫外线的反射率和透射率,织物的吸收率由公式吸收率(%)=1-透过率(%)-反射率(%)计算所得。
2结果与讨论
2.1纳米Ti02、稀土以及两者复配物对真丝绸的作用
分别用纳米Ti02、稀土以及两者的复配物浸渍整理真丝织物,测量整理绸的紫外防护系数UPF值和紫外线照射42h前后各整理绸的白度,并计算各整理绸的白度下降率,以此表征三者对真丝绸的防紫外和防黄变作用。各整理绸的UPF值和紫外线照射前后的白度及白度下降率见表1-1。