防紫外線纖維是指對紫外線有較強的吸收和反射性能的纖維。不同纖維或紡織品的色彩對紫外線的透過率也不相同，從化纖角度考慮，短纖維優於長絲，細纖維比粗纖維好，扁平、異形纖維優於圓形纖維。
基本介紹
- 中文名：防紫外線纖維
- 外文名：ultraviolet resistant fiber
- 定義：對紫外線有吸收和反射性能的纖維
- 製備方法：共聚法、共混法等
- 套用：服裝等
- 學科：材料科學術語
簡述,種類,製備方法,
簡述
由於大量的氟利昂等含鹵素的化合物滯留在地球上空，被紫外線分解形成活性氯，進而與臭氧發生連鎖化學反應，使臭氧層遭到破壞，使短波紫外線有可能到達地面，影響人們的身體健康，對人類的生活以及生命造成各種危害。
防紫外線纖維是指對紫外線有較強的吸收和反射性能的纖維，其製備和加工原理通常是對纖維添加能禁止紫外線的物質，通過混合及處理，以提高纖維對紫外線的吸收和反射能力。用於構成織物的纖維類型，可能對織物UPF有影響。滌綸分子中含有苯環，羊毛、蠶絲等蛋白質纖維中含有芳香族胺基酸，對小於300 nm的紫外光有良好的吸收性。麻類纖維具有獨特的果膠質斜偏孔結構，如苧麻纖維中間有溝狀空腔、管壁多孔隙，使麻纖維不僅吸水好，而且對聲波和光波有很好的消除作用，因而具有較強的防紫外功能。纖維本身固有的低紫外線透射率是其開發紫外線禁止纖維或織物的一個優勢。
種類
(1)自身就具有防紫外線能力的纖維
腈綸是一種優良的防紫外線纖維，它的結構中的-CN基能吸收紫外線能量並轉變成熱能散失，所以傳導到纖維中的能量很少，能起到防紫外線的作用。
(2)含有防紫外線添加劑的纖維
大多數合成纖維的防紫外線能力較差，在成纖高聚物中添加少量防紫外線添加劑可紡絲製成防紫外線纖維。防紫外線添加劑有兩種：
①無機防紫外線添加劑。能使紫外線散射的無機物質有二氧化鈦、氧化鋅、滑石粉、陶土、碳酸鈣等。這些無機物具有較高的折射率，能使紫外線發生散射從而防止紫外線入侵皮膚，其中二氧化鈦、氧化鋅的紫外線透射率較低，被大多數防紫外線纖維所選用。
②有機防紫外線添加劑。凡能吸收波長為270～400nm紫外線的有機化合物，稱為紫外線吸收劑。此類有機化合物的共同點是在結構上都含有-CN基，能形成穩定氫鍵，氫鍵整合環等過程中能吸收能量且轉變成熱能散失，所以傳導到高聚物中的能量很少，起到了防紫外線的作用。紫外線吸收劑有水楊酸系、二苯甲酮系、苯並三唑系及氰基丙烯酸酯系等。
製備方法
用添加防紫外線添加劑製造防紫外線纖維有各種途徑，可歸納為下列三種方法。
1．共聚法
共聚法是選擇一種合適的紫外線吸收劑與成纖高聚物的單體一起共聚製得防紫外線共聚物，然後紡成防紫外線纖維。例如，用芳香族二羧酸(如TPA、PA等)和EG為原料，在原料中或二羧酸的乙二酯中添加質量分數為0.04%～10%可耐250℃的二苯甲酮類化合物(如4，4-二羥基二苯甲酮等)，用常規的直接酯化或酯交換後縮聚的方法製得防紫外線良好的線型聚酯，再通過常規的熔融紡絲法紡製成纖維。這種纖維具有良好的防紫外線性能，能有效吸收波長為280～340nm的紫外線。
2．共混法
共混法是將紫外線散射劑或紫外線吸收劑的粉體，在聚合物聚合時加入或直接共混紡絲，也可先製成防紫外線母粒再進行紡絲。如日本可樂麗公司生產的紫外線禁止纖維織物“ESMO”，是將粒徑在0.1μm左右的ZnO微粉混在聚酯中，然後通過熔熔紡絲製成了防紫外線聚酯短纖維。
