采用低温反应性紫外吸收剂对竹浆纤维织物进行抗紫外线整理。研究了浸渍条件对吸尽率的影响,及其吸附特点;探讨了紫外线吸收剂单独整理、活性染料染色、染色和整理分浴/同浴加工等工艺对紫外线防护效果的影响。研究表明,紫外线吸收剂整理和活性染料染色,均可赋予织物较好的紫外线防护功能;低温反应性紫外线吸收剂,则可用改进的活性染料预加碱染色法进行染色整理同浴加工。
开发功能性纺织品是提升我国纺织品竞争力的重要途径。据中国印染行业协会统计[1], 2007年度我国印染六大类产品进口单价高于出口单价48. 86% ,这反映了我国印染产品附加值不高,同时也说明了我国印染产品还有很大的提升和发展潜力。本课题采用反应性紫外吸收剂对竹浆纤维织物进行抗紫外线整理,探讨其吸附特点和浸渍整理工艺条件对吸尽率的影响,以及活性染料与紫外线吸收剂分浴和同浴染整后的织物紫外线防护效果。
测试方法
织物的紫外线防护因子(upf指数)和紫外线透过率曲线在labsphere uv21000f纺织品紫外防护因子测试仪(美国labsphere公司)上测定。
紫外吸收剂的吸尽率(% e)采用残液法测定。采用shimadzu uv21800双光束紫外可见分光光度计(日本岛津),在最大吸收波长277 nm下测定溶液吸光度,其溶液浓度根据标准工作曲线确定。
紫外吸收剂在织物上的吸收量(cf)根据初始用量、吸尽率和织物质量计算。
由于水溶性紫外线吸收剂分子结构和直接性较小,在纤维上的水解产物和未反应物数量较少,故吸尽率基本反映了其与纤维的反应率。
活性染料染色织物的紫外线防护性能
由于染料的发色体和很多取代基具有紫外线吸收能力,故染色织物也具有紫外线防护功能[2,3,5]。本研究测定了竹浆纤维织物使用三种类型活性基染料染色后的upf指数。
随着染料用量的增加,染色织物的upf指数也逐渐增加。根据表1 澳大利亚和新西兰as/nzs 4399—1996标准规定的纺织品紫外线防护等级的要求,当染料用量大于等于0. 9%时,染色织物的upf指数均在40以上,达到了“优秀”;当染料用量为0. 6%时,所有染色织物的upf指数均在30以上,且半数以上染色织物upf指数在40以上,达到了“很好”;当染料用量为0. 3%时,只有3只染料染色织物的upf指数在30以上, 5只染料染色织物的upf指数在20～30, 1只染料染色织物的upf指数在20以下,均至少达到了好的水平。这些结果表明,染色织物本身具有较好的紫外线防护功能,且紫外线防护能力随染色深度增加而增强,但随染料品种不同而有较大差异。因此,达到一定组织密度的中深色染色织物具有一定的抗紫外线功能;浅色若合理选用活性染料(如表2中的蓝m22ge、红h2e7b、蓝h2erd) ,即可赋予竹浆纤维织物很好的紫外线防护功能。
染色织物浸渍整理方法的探讨
由前面的讨论可知, rayosan c对温度十分敏感,在中高温时的吸尽率较低,故不能与中高温型活性染料进行同浴染色和整理,但可以采取染色和整理分浴法加工。考虑到染色和整理工艺的简便性及缩短工艺流程,本研究对一浴法染色和整理方法进行了调整,采取类似活性染料预加碱染色法的工艺。在始染时同时加入rayosan c和活性染料,并加入1 /12 量纯碱,于30 ℃染色30 min,让紫外线吸收剂在低温下与纤维反应,然后升温,继续进行染色整理。表3为一浴法染色整理、先染色后整理、染色未整理织物的upf指数。
结论
(1)反应性紫外线吸收剂rayosan c在竹浆纤维上具有很好的提升性能,其吸附受浸渍整理温度、元明粉用量、时间的影响较大,而受纯碱用量的影响很小;吸附时,其对元明粉用量的敏感程度高于活性染料。
(2) rayosan c在uv2b 区具有较好的吸收性能,可有效降低uv2b 紫外线对竹浆纤维织物的透过率,在织物组织密度合适的情况下,可赋予整理织物很好的紫外线防护功能。在本研究紫外线吸收剂用量范围内,整理织物的紫外线防护功能随用量的增加而提高。
(3)活性染料染色织物本身具有较好的紫外线防护功能,且紫外线防护能力随染色深度增加而增强,随染料品种不同而有较大的差异,其中,一氯均三嗪活性染料所染织物具有更好的紫外线防护功能。活性染料的紫外线防护功能与其在uv2b 区的吸收强度有关,可根据染料溶液在uv2b区的吸收强度大小而预测染色织物大致的紫外线防护效果。中深色织物具有一定的抗紫外线功能,浅色织物合理选用活性染料,即可具有很好的紫外线防护功能。
(4)低温反应型紫外线吸收剂不适合采用标准染色法与中高温型活性染料进行同浴染色和整理,而应采用类似活性染料预加碱染色法与活性染料同浴染色整理,但需要延长预加碱后的染色时间。竹浆纤维织物采用染色和整理分浴、改进的预加碱染色和整理同浴等加工方法,其防护紫外线效果相差不大。