Ткани и текстиль с защитой от УФ-огнестойкости

ААннотация. В этой статье в основном рассказывается о важности тканей, устойчивых к ультрафиолетовому излучению, принципах и процессах производства стойкости к ультрафиолетовому излучению, а также о методах и показателях оценки характеристик устойчивости тканей к ультрафиолетовому излучению. BEGOODTEX сочетает технологию защиты от ультрафиолета с огнестойкими тканями.

1. Обзор

Классификация и функции ультрафиолетового излучения

Помимо того, что мы видим как свет в солнечном спектре, он также состоит из ультрафиолетового и инфракрасного света, который невозможно увидеть невооруженным глазом. Ультрафиолетовый свет — это тип волны, длина волны которой короче, чем у видимого света, и составляет около 6 процентов спектра. Диапазон длин волн излучения составляет от 200 до 400 нанометров. В зависимости от длины волны и различных биологических воздействий излучения. Он разделен на три группы; УФ А для 320–400 световых волн; УФ B для диапазона длин волн от 290 до 320 нм; и УФ-С в диапазоне от 200 до 290 нм.

Защитный слой атмосферы, известный как озоновый слой, истощается из-за выброса хлорфторуглеродов, таких как фреон, в результате деятельности человека и повседневной жизни в последние годы. Это истончение озонового слоя привело к увеличению радиации, достигающей поверхности Земли, что привело к увеличению заболеваний, вызванных чрезмерным воздействием ультрафиолетовых лучей. Обычно обычные материалы для одежды обеспечивают 50% защиту от ультрафиолетовых лучей, что не соответствует необходимым стандартам защиты. Более того, длительное воздействие радиации может привести к выцветанию и старению тканей. В результате становится необходимым применять УФ-обработку текстиля.

Соображения по устойчивости текстиля к ультрафиолетовому излучению

Когда солнечный свет попадает на поверхность ткани; часть отскакивает от нее, часть впитывается, а остальная часть проходит через саму ткань. Ткани состоят из различных волокон и имеют замысловатый рисунок поверхности, который может впитывать и рассеивать ультрафиолетовые лучи, уменьшая их передачу. Способы рассеивания и отражения ультрафиолетовых лучей различаются в зависимости от уникальной формы поверхности отдельных волокон, а также структуры ткани и интенсивности цвета. Впредь‌‌‌при‌‌исследовании‌‌‌‌‌эффективности‌ ‌текстиля‌ ‌против‌ ‌вредных‌ ‌УФ-лучей крайне важно тщательно учитывать ряд аспектов.

Тип волокна

Различные типы волокон обладают разной степенью абсорбции. Диффузное отражение ультрафиолетовых лучей обусловлено такими факторами, как их состав и структура на молекулярном уровне, а также характеристики поверхности и форма поперечного сечения, которыми они обладают. Даже если волокна изготовлены из материала с разным поперечным сечением, они по-разному отражают ультрафиолетовые лучи, причем на способность к поглощению влияет площадь контактной поверхности. По сравнению с синтетическими тканями поперечного сечения, синтетические ткани с плоскими и нерегулярными волокнами демонстрируют лучшие характеристики в этом отношении. Ткани с волокнами обеспечивают большую защиту от ультрафиолетовых лучей по сравнению с тканями с длинными волокнами, в то время как обработанные шелковые изделия превосходят изделия из сырого шелка, изготовленные из синтетических волокон, а более тонкие ткани предпочтительнее более грубых.

Сравнение значений UPF различных тканей
Название продукта	Коэффициент покрытия (%)	Вес ткани (г/㎡)	УПФ
Полиэстер тафта	98	142.9	34
Саржевая ткань из чистого хлопка	100	264.8	13
Трикотажное полотно из полиэстера	81	106.1	17
Плетение хлопчатобумажной иглой	83	124.1	4
Ткань из полиэстера	82	133.0	12
Хлопчатобумажная ткань с принтом	81	106.1	4

Обработка ткани

Ткани, которые были обработаны такими отделками, как покрытие или водо- и маслоотталкивающее средство, в результате этого процесса могут улучшить свои свойства защиты от ультрафиолета. Это улучшение можно объяснить увеличением толщины и уменьшением пористости ткани после обработки, а также способностью самого отделочного средства защищать от ультрафиолета.

2. Механизм защиты от УФ-излучения и отделочные агенты для защиты от УФ-излучения

Механизм отделки, устойчивой к ультрафиолетовому излучению.

Когда свет оптически падает на объект, он отражается от некоторой части поверхности, частично поглощается объектом, а остальная часть проходит через объект. Обычно сумма коэффициента пропускания минус коэффициент отражения плюс коэффициент поглощения равна 100%. Идея, лежащая в основе ультрафиолетовой обработки, заключается в использовании агентов, защищающих от ультрафиолета, для обработки волокон или тканей. Когда солнечный свет попадает на поверхность ткани, лишь небольшая часть проникает через отверстия в материале; большая часть его отражается обратно или поглощается составом, защищающим от ультрафиолета, и преобразуется в более низкую энергию, прежде чем снова излучаться. Эффективно подавляет ультрафиолетовые лучи. По сути, текстиль защищает от радиации двумя основными способами; отражая свет и поглощая его.

отделочное средство, устойчивое к ультрафиолетовому излучению

Существует две категории отделочных средств, обычно используемых для устойчивости к ультрафиолетовому излучению: неорганические и органические.

1. Неорганические отделочные материалы, устойчивые к УФ-излучению:

Большинство используемых неорганических устойчивых к УФ-излучению отделочных материалов состоят из металлов и оксидов металлов, а также их солей, которые в области материаловедения и техники называются средствами защиты от УФ-излучения. Эти неорганические вещества, обладающие способностью защищать от ультрафиолета, обладают такими характеристиками, как безвредность для людей и животных, несмотря на отсутствие запаха или раздражения при контакте с кожей; демонстрация термической стабильности без легкого разложения или испарения; и демонстрация эффективной защиты от вредных ультрафиолетовых лучей. Известно, что они служат надежными защитными средствами от ультрафиолетовых лучей, а также обладают дополнительными преимуществами, заключающимися в подавлении размножения бактерий и грибков и предотвращении неприятных запахов.

2. Органические отделочные средства, устойчивые к УФ-излучению:

Органические защитные средства, устойчивые к ультрафиолетовому излучению, классифицируются следующим образом:

Бензоновые соединения.

Класс бензотриазолов.

Соединения салициловой кислоты.

Органический никелевый полимер.

Класс триазинов.

Замените акрилнитрил.

Циннаматные эфиры

Аминобензойная кислота и ее эфиры.

3. Производство устойчивых к УФ-излучению волокон и текстиля

устойчивое к ультрафиолетовому излучению волокно

Вtelв Китае достигнут прогресс в создании волокон, устойчивых к УФ-излучению, при этом особое внимание уделяется разработке полиэфирных материалов, обеспечивающих защиту от УФ-излучения. К ним относятся такие типы, как полиэфирное штапельное волокно, полиэфирное POI, FDV, UDF и DTU. Некоторые полиэфирные волокна способны блокировать от 94 до 98% УФ-лучей.

Существуют методы создания волокон, которые эффективно противостоят ультрафиолетовым лучам, и их можно разделить на следующие четыре типа.

Постимплантационный метод

После завершения процесса производства волокон, таких как хлопковые волокна, с учетом устойчивости к ультрафиолетовому излучению, с помощью таких методов, как погружение и окрашивание в ваннах или методы печати, для внедрения в волокна отделочных агентов, защищающих от ультрафиолета.

Метод сополимеризационного прядения

Метод сополимеризации с прядением сначала сополимеризует поглотители ультрафиолета с мономерами волокнообразующих полимеров, а затем производит полимеры с анти-ультрафиолетовой функцией. Затем традиционные методы прядения используются для производства волокон, защищающих от ультрафиолета. Этот метод в основном используется для производства полиэфирных синтетических волокон с защитой от ультрафиолета. Эти волокна обладают хорошими анти-ультрафиолетовыми свойствами и могут эффективно поглощать ультрафиолетовые лучи с длиной волны 280-340 нм.

Бодолжил сприкрепление

Смешанную пряжу можно отнести к категории смесовой пряжи, а нарезанная смесовая пряжа доступна на рынке для разновидностей синтетических волокон, которые прядут напрямую; Улучшить защиту этих волокон от УФ-излучения можно путем включения анти-УФ-агентов для отделки либо в прядильную жидкость (прядильный расплав или прядильный раствор), либо непосредственно в сам полимерный материал.

Метод композитного прядения

Волокна, полученные путем прядения, обычно имеют структуру сердцевины оболочки, в которой внутренний слой пропитан устойчивыми к ультрафиолетовому излучению отделочными веществами, а внешний слой состоит из традиционных полимерных материалов.

устойчивый к ультрафиолету текстиль

Текстиль, устойчивый к ультрафиолетовому излучению, создается с помощью процессов отделки текстиля, в которых основное внимание уделяется использованию веществ, устойчивых к ультрафиолетовому излучению, и подготовке жидкостей для отделки при выборе подходящих методов отделки.

Метод покрытия поверхности

Нанесение УФ-отверждающего агента на покрывающий агент, а затем использование лакировочной машины для создания пленки на поверхности ткани посредством сушки и термообработки — это то, как метод поверхностного покрытия обеспечивает защиту от УФ-излучения, а защита от солнца эффективно действует на различные типы волокон при низкой температуре. без необходимости затрат на передовые методы нанесения или требования к оборудованию. Текстура и характеристики предметов, обработанных этой техникой, могут претерпевать некоторые изменения во внешнем виде. Насколько хорошо они впитывают воду и пропускают через себя воздух. Этот метод обычно используется при работе с такими материалами, как зонты от солнца и палатки для рабочей одежды.

Метод погружения

(1) Крашение в той же ванне. Полиэфирные поглотители УФ-излучения обладают гидрофобностью и определенным сродством к полиэстеру, поэтому процессы окрашивания при высокой температуре и высоком давлении могут использоваться для достижения стойкости к УФ-излучению отделки и окрашивания в одной и той же ванне.

(2) Метод раздельного погружения. Водорастворимые поглотители УФ-излучения благодаря содержащимся в них группам сульфоновой кислоты можно использовать в одной ванне с анионными красителями, такими как кислотные красители и металлокомплексные красители, для крашения шерсти, шелка и нейлона. Этот метод подходит для шерстяных, шелковых, нейлоновых и хлопчатобумажных тканей, но малопригоден для полиэфирных тканей из-за высокой стоимости и неудовлетворительных результатов.

Полиграфическое право

Для повышения устойчивости цвета набивных тканей к воздействию света достигается за счет включения в печатную пасту поглотителей УФ-излучения вместе с красителями, часто используемыми для внутренних декоративных тканей, требующих высокого уровня светостойкости; поэтому зарубежные страны обычно выбирают поглотители УФ-излучения и красители с превосходной светостойкостью для целей совместной печати на своих тканях.

Метод погружения прокатки

Техника иммерсионного прокатывания хорошо работает с разными типами тканей; водорастворимые поглотители УФ-излучения могут связываться с гидрофильными волокнами, а нерастворимые поглотители УФ-излучения могут связываться с гидрофобными волокнами при воздействии высоких температур, аналогично процессу крашения горячего расплава дисперсными красителями.

Микрокапсула побработка

Создание микрокапсул путем обработки микрокапсул включает изготовление капсул, содержащих поглотители ультрафиолета, которые покрыты высокомолекулярными полимерами, с использованием метода, сочетающего одновременно полимеризацию и микрокапсулирование. Инкапсуляция поглотителей внутри ядра капсулы и последующее прикрепление микрокапсул к ткани с помощью клеев и сшивающих агентов позволяет получить текстиль с защитой от ультрафиолета, превышающей 85%.

4. Оценка характеристик устойчивости ткани к ультрафиолетовому излучению

Существует множество стандартов для измерения устойчивости тканей к ультрафиолетовому излучению, например AS/NZS 4399-1996 в Австралии и Новой Зеландии, GB/T 18830-2009 в Китае, AATCC183-2014, ASTM D6603-2012, ASTM D6544-2012 в США и т. д.

Метод оценки устойчивости к ультрафиолетовому излучению

Стандартный метод тестирования

Китайский стандарт GB/T 18830-2009 «Оценка защиты текстиля от ультрафиолетового излучения» определяет методы испытаний текстиля на защиту от ультрафиолета, а также методы оценки и определения уровня защиты. Этот стандарт предусматривает, что, когда значение UPF образца превышает 40, а T (УФ-А) составляет менее 5%, его можно назвать продуктом, устойчивым к ультрафиолетовому излучению.

Другие методы тестирования

(1) Метод ультрафиолетового спектрофотометра. Используя УФ-спектрофотометр в качестве источника излучения, генерируется ультрафиолетовый свет определенного диапазона длин волн (280-400 нм), который облучается тканью. Затем с помощью интегрирующей сферы собирают поток излучения, проходящего через ткань в различных направлениях, и рассчитывают коэффициент пропускания УФ-излучения. Чем меньше коэффициент пропускания УФ-излучения, тем лучше способность ткани защищать УФ-лучи.

(2) метод накопления интенсивности УФ-излучения. Используя ультрафиолетовый (УФ) свет для облучения ткани, помещенной в аккумулятор интенсивности УФ-излучения, облучайте ее в течение заданного времени, измеряйте совокупное количество УФ-света, проходящего через ткань, а затем рассчитывайте его. Чем меньше совокупное количество ультрафиолетового излучения, проходящего через ткань, тем лучше.

(3) Метод люксметра. Используя УФ-лампу в качестве источника света и добавив к измерителю освещенности прозрачное УФ-стекло, измерьте совокупное количество Q8, прошедшее через образец, и совокупное количество облучения, не помещая образец.

(4) Метод затухания. Накройте образец на стандартной карте светостойкости на расстоянии 50 см от образца и облучите его ультрафиолетовым светом, чтобы определить время, за которое стандартная карта светостойкости изменит цвет на уровень 1. Чем дольше используется время, тем лучше эффект экранирования .

Индикаторы для оценки устойчивости к ультрафиолетовому излучению

Коэффициент пропускания УФ-излучения

Пропускание УФ-излучения — это измерение УФ-излучения, проходящего через образец, по сравнению с УФ-излучением, проходящим через образец без присутствия образца. Использование коэффициента пропускания помогает оценить защиту от УФ-излучения, обеспечиваемую тканями, и позволяет провести расчеты, чтобы определить, находится ли коэффициент пропускания УФ-излучения ткани ниже приемлемого уровня для предотвращения повреждения кожи от УФ-лучей в определенных ситуациях.

Степень защиты от ультрафиолета

Уровень защиты от УФ-излучения — это показатель, который помогает потребителям понять, насколько хорошо продукт блокирует УФ-лучи простым способом, который легко с ними резонирует. Хотя коэффициент пропускания УФ-излучения и степень защиты от УФ-излучения можно объяснить по-разному, исходя из разных точек зрения, они, по сути, передают смысл обычному человеку.

Солнцезащитный фактор (SP). Уровень защиты от ультрафиолетовых лучей (URSL).

SPF распространены в косметике, а UPF — в текстиле в целях защиты от ультрафиолета. UPF измеряют уровень устойчивости тканей к ультрафиолетовому излучению. Имеют решающее значение для оценки их эффективности в отношении УФ-лучей.

УПФ Ргнев	Пзащита Склассификация	УФ Ткоэффициент пропускания (%)	УПФ гРаде
15~24	Лучшая защита	6.7~4.2	15,20
25~39	Очень хорошая защита	4.1~2.6	25,30,35
40~50,50+	Очень отличная защита	≤2.5	40,45,50,50+

Уровень проникновения

В национальных стандартах значение UPF и коэффициент пропускания UV-A используются вместе в качестве показателей для оценки устойчивости к ультрафиолетовому излучению, при этом значение UPF превышает 30, а коэффициент пропускания UV-A не превышает 5%.

5. ИсследованиеБЕГОДТЕКС Анти-УФ Фхромой–замедлитель Ттехнология

БЕГОДТЕКС предложения анти-тыВогнестойкие ткани для безопасности и долговечности как в коммерческих, так и в жилых помещениях. Наше приложение в защитная одежда и материалы для внутренней отделки демонстрирует универсальность и эффективность этого высокопроизводительного текстиля.