呂惠雯，盛春英，賈洪斌，張夢(mèng)杰2，，周志玲2，，白納納2，

（1.山東省短流程印染新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濱州 256600；2.濱州華紡工程技術(shù)研究院有限公司；3.華紡股份有限公司國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心，山東 濱州 256617）

環(huán)境污染導(dǎo)致臭氧濃度降低，臭氧層稀薄，紫外線強(qiáng)度增強(qiáng)，而太陽(yáng)光中的紫外線可使面料褪色和脆化，并且對(duì)人體皮膚造成損傷，如加快皮膚老化速度，灼傷皮膚，產(chǎn)生色斑黑色素，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起皮膚癌，嚴(yán)重威脅人類的健康［1-2］。

為了阻擋紫外線對(duì)人體的影響，印染行業(yè)不斷推進(jìn)防紫外線面料的研究。市面上防紫外線助劑層出不窮，作為面料防紫外線的最后一道防線，通常通過(guò)后整理賦予織物面料防紫外線功能，但是先染色再后整理的工藝生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)過(guò)程繁瑣、生產(chǎn)效率低。為了解決面料的防紫外線后整理工藝過(guò)程繁瑣、效率低的問(wèn)題，采用染色與后整理一浴的方式，在染色過(guò)程中賦予織物良好的防紫外線功能。

二氧化鈦具有高折光性和高光活性，具備很強(qiáng)的防紫外線能力，而納米級(jí)二氧化鈦由于粒徑小、活性大，既能反射、散射紫外線，又能吸收紫外線，對(duì)紫外線有更強(qiáng)的阻隔能力，在紡織領(lǐng)域可用于紫外線遮蔽材料、抗菌材料、熒光材料等。由于納米二氧化鈦一系列的優(yōu)異性能和誘人的應(yīng)用前景，研發(fā)納米二氧化鈦已成為許多科研工作者關(guān)注的焦點(diǎn)［3-5］。本實(shí)驗(yàn)采用納米二氧化鈦分散液與防紫外線整理劑UV-SUN CUT-01 同時(shí)對(duì)布樣進(jìn)行防紫外線整理，對(duì)比使用效果。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料和儀器

織物：C 24×24 72×60；T 75D/72F×T 150D/288F 152×95；T/C 24×24 100×50。試劑：純堿、元明粉、工業(yè)鹽、燒堿、保險(xiǎn)粉、納米二氧化鈦分散液（1%），防紫外線整理劑UV-SUN CUT-01（美國(guó)亨斯邁），活性染料、分散染料。儀器：ZJDCJ-402S 型低溫磁力攪拌水槽，電子（分析）天平，MMC-60-4 型毛毛蟲(chóng)連續(xù)式中樣染色機(jī)，PMT-350型連續(xù)式壓吸拉幅定形機(jī)。

1.2 實(shí)驗(yàn)工藝

1.2.1 浸染

浸染染色、防紫外線整理兩浴法工藝流程：稱染料→化料→浸入布樣→升溫至60 ℃→加入元明粉、純堿攪拌→保溫30 min→水洗→烘干→稱防紫外線助劑→化料→浸入布樣→升溫至60 ℃→加入元明粉、純堿攪拌→保溫30 min→水洗→烘干。染色工藝配方：活性藍(lán)SNE 0.01%（omf），元明粉20 g/L，純堿10 g/L。后整理工藝配方：防紫外線助劑x。

浸染染色、防紫外線整理一浴法工藝流程：稱染料和防紫外線助劑→化料→浸入布樣→升溫至60 ℃→加入元明粉、純堿攪拌→保溫30 min→水洗→烘干→焙烘（160 ℃×3 min）。染色+防紫外線整理工藝配方：活性藍(lán)SNE 0.01%（omf），防紫外線助劑x，元明粉20 g/L，純堿10 g/L。

1.2.2 軋染

軋染染色、防紫外線整理兩浴法工藝流程：稱染料→化料→浸軋布樣（軋余率65%）→80 ℃烘干→過(guò)汽固液汽蒸→水洗→烘干→稱防紫外線助劑→化料→浸軋布樣（軋余率65%）→80 ℃烘干→過(guò)汽固液汽蒸→水洗→烘干→焙烘（160 ℃×3 min）。染色工藝配方：活性藍(lán)SNE 0.5 g/L，平馬素40.0 g/L。后整理工藝配方：防紫外線助劑x。

軋染染色、防紫外線整理一浴法整理工藝流程：稱染料和防紫外線助劑→化料→浸軋布樣（軋余率65%）→80 ℃烘干→過(guò)汽固液汽蒸→水洗→烘干→焙烘（160 ℃×3 min）。染色+防紫外線整理工藝配方：活性藍(lán)SNE 0.5 g/L，平馬素40.0 g/L，防紫外線助劑x。

1.3 測(cè)試

防紫外線性能：根據(jù)GB/T 18830—2009《紡織品防紫外線性能的評(píng)定》進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)樣品的防護(hù)系數(shù)（UPF 值）大于40，且透射率小于5%時(shí)，可稱為防紫外線產(chǎn)品。

2 結(jié)果與討論

2.1 純棉布樣測(cè)試結(jié)果

2.1.1 浸染

按照浸染防紫外線助劑后整理工藝流程，不加染料，采用不同防紫外線助劑、不同用量整理白色純棉面料，UPF 值如圖1 所示。由圖1 可以看出，在浸染條件下，純棉面料加入防紫外線助劑均可以明顯提高面料的防紫外線效果，且隨著防紫外線助劑用量的提高，純棉面料的UPF 值增大，防紫外線效果越來(lái)越好。

浸染染色、防紫外線整理兩浴法整理面料的防紫外線效果見(jiàn)表1。

表1 浸染染色、防紫外線整理兩浴法整理面料的防紫外線效果

為了進(jìn)一步提高面料整理后的防紫外線效果和耐洗程度，提高防紫外線助劑的用量。由表1 可以看出，添加防紫外助劑整理后，面料的防紫外線效果明顯提高，透射率均小于5.00%，防護(hù)系數(shù)達(dá)到50 以上；其中防紫外線整理劑UV-SUN CUT-01 的效果更好，洗后由于面料縮水，單位面積質(zhì)量增大，所以洗后防紫外線效果更好。

按照浸染染色、防紫外線整理一浴法工藝流程，加入不同防紫外線助劑、不同用量整理后，染色面料的UPF 值如圖2 所示。由圖2 可以看出，在浸染染色染浴中同時(shí)加入防紫外線助劑后，所得面料的UPF值增大，防紫外線效果有明顯提升。由于面料顏色對(duì)防紫外線效果具有提升作用，一定程度上能夠防止紫外線的透過(guò)，所以助劑用量較少時(shí)，隨著助劑用量的增加，UPF 值基本不變，對(duì)防紫外線能力的提升不明顯；防紫外線助劑的用量梯度實(shí)驗(yàn)表明，浸染染色過(guò)程中加入2%防紫外線助劑或二氧化鈦分散液即可達(dá)到防紫外線效果且較節(jié)省成本。

經(jīng)過(guò)浸染染色、防紫外線一浴整理后，面料顏色呈淺藍(lán)色，顏色均勻，進(jìn)一步測(cè)試防紫外線功能的耐水洗效果，結(jié)果如表2所示。

表2 浸染染色與防紫外線助劑一浴法工藝整理面料的防紫外線效果

由表2 可以看出，浸染染色后，面料的防紫外線效果明顯提高；不加防紫外線助劑的染色面料的防護(hù)系數(shù)達(dá)不到要求；加入防紫外線助劑后，面料的透射率降低，UPF 值提高，5 次水洗后，面料的透射率進(jìn)一步降低，UPF 值仍比不加防紫外線助劑的染色面料更高，所以染色與防紫外線助劑一浴法工藝整理后，面料防紫外線功能的耐水洗效果較好。

2.1.2 軋染

按照軋染防紫外線整理工藝流程，不加染料，采用不同防紫外線助劑、不同用量整理白色純棉面料的UPF 值如圖3 所示。由圖3 可以看出，面料的UPF值提高，防紫外線效果提高，且隨著防紫外線助劑用量的增加，UPF 值增大，即防紫外線性能增強(qiáng)，其中防紫外線整理劑UV-SUN CUT-01 的防紫外線效果比二氧化鈦分散液更好。

經(jīng)過(guò)軋染染色、防紫外線整理一浴法或兩浴法工藝流程整理，面料染色均勻，面料的UPF 值如圖4所示。由圖4 可以看出，0.5 g/L 活性藍(lán)軋染染色后，面料的UPF 值約為55，能夠達(dá)到防紫外線的防護(hù)系數(shù)要求；軋染染色、防紫外線后整理一浴法工藝中，當(dāng)二氧化鈦分散劑用量達(dá)到100.0 g/L 時(shí)，UPF 值提升明顯，而美國(guó)亨斯邁研發(fā)的防紫外線整理劑UV-SUN CUT-01 用量為20.0 g/L 即可對(duì)UPF 值有較大幅度的提升；軋染染色、防紫外線后整理兩浴法工藝中，隨著二氧化鈦分散液用量的增加，UPF 值略有提升，但隨著防紫外線整理劑UV-SUN CUT-01 用量的增加，UPF 值明顯提高，比一浴法工藝的防紫外線效果稍好。綜合比較，染色、防紫外線后整理一浴法與兩浴法工藝整理面料的UPF 值略有差距，但一浴法工藝能夠達(dá)到防護(hù)系數(shù)要求，并且兩種工藝流程對(duì)面料的染色效果基本一致，一浴法可以縮短工藝流程，節(jié)省時(shí)間與成本，工業(yè)生產(chǎn)中采用一浴法工藝更符合高效、綠色、低成本的要求。

2.2 純滌綸面料及滌/棉面料測(cè)試結(jié)果

由于軋染相對(duì)于浸染來(lái)說(shuō)用時(shí)短，節(jié)省資源，優(yōu)選純棉面料中防紫外線效果較好的防紫外線助劑，采用軋染染色、防紫外線后整理一浴法工藝對(duì)純滌綸面料和滌/棉面料進(jìn)行整理，面料染色均勻，洗前和洗5 次后的UPF 值如表3 所示，兩種面料洗滌前后的線密度變化如表4 所示。由表3 和表4 可以看出，純滌綸面料由于線密度大，本身的防紫外線效果比較好，使用二氧化鈦分散液進(jìn)行整理后，面料的UPF 值變化不大，防紫外線效果改善不大，防紫外線整理劑UV-SUN CUT-01 用量為50.0 g/L 整理后，面料的UPF值可以達(dá)到空白面料的4 倍左右；滌/棉面料采用二氧化鈦分散液整理后，防紫外線效果提升不大，采用防紫外線整理劑UV-SUN CUT-01 整理后，面料的UPF 值達(dá)到防護(hù)系數(shù)要求。對(duì)含有滌綸組分的織物，采用防紫外線整理劑UV-SUN CUT-01 經(jīng)軋染染色一浴法工藝處理能夠達(dá)到染色和防紫外線的雙重要求。

表3 一浴法工藝整理純滌綸及滌/棉面料的UPF 值

表4 純滌綸和滌/棉面料洗前和洗5次后經(jīng)向和緯向線密度

3 結(jié)論

（1）純棉面料采用浸染后整理一浴法工藝對(duì)防紫外線功能有一定的提升作用，但對(duì)于染色布樣，防紫外線助劑用量的增加對(duì)防紫外線效果的進(jìn)一步提升作用不大。

（2）純棉面料采用軋染、防紫外線整理一浴法工藝可以達(dá)到防紫外線效果，且與先染色再后整理的兩浴法工藝的防紫外線效果僅相差5%～10%，采用一浴法工藝可縮短流程，提高生產(chǎn)效率。

（3）染色、防紫外線后整理一浴法工藝適用于純棉、滌/棉及純滌綸面料，適用范圍廣泛。

（4）經(jīng)過(guò)二氧化鈦分散液整理的面料有防紫外線效果，但比防紫外線助劑稍差，還需進(jìn)一步優(yōu)化。