[发明专利]一种防紫外线的功能织物

说明书

技术领域：

本发明涉及一种防紫外线的功能织物。

背景技术：

到达地球表面的阳光由紫外线UV(5％)、可见光(50％)、红外线(45％)组成。紫外线由波长较短、强度较大的UVB(280～315nm)和波长较长、强度较低的UVA(315～400nm)和UVC(200～280nm)组成。科学和临床试验的文献表明，UVB引致的皮肤损害是即时和严重的，UVA对皮肤的损伤则是长期慢性的。因此理想的防护纺织品应该具有安全性高、刺激性小，更关键是同时具备抵御UVA和UVB的功能。从机理上分析，紫外线防护剂可分为紫外线吸收剂和紫外线屏蔽剂，其中，紫外线吸收剂是其自身对UVA区、UVB区的紫外线有较强的吸收功能，能够部分或完全吸收紫外线，同时将吸收的紫外线能量转换成能量较低的热能或波长较短的电磁波，从而达到紫外线防护的目的；紫外线屏蔽剂是根据反射或散射的原理，起到紫外线屏蔽的作用。

传统的紫外线防护纺织品大多采用后加工方法制成，即使用抗紫外线树脂进行浸轧或涂层加工而成。如发明专利(ZL00109816.0)公开了一种抗紫外线的织物涂层材料，它以二氧化硅、二氧化钛、云母粉、树脂、溶剂为主要原料，具有极好的反射紫外线的能力，是一种能抗紫外线辐射的织物涂层胶。可广泛应用于雨伞、遮阳伞、摩托车坐垫、太阳帽、高级服装面料等。不过进行涂层加工制得的紫外线防护织物不仅存在洗涤耐久性不良的问题，同时织物的手感较硬，应用受到限制。

另外，为了改善后加工带来的手感及洗涤耐久性不良的问题，目前也有使用抗紫外线纤维的永久性紫外线防护纺织品，如发明专利(ZL02126557.7)公开了一种在纤维内添加重量1％以下的平均粒径小于100nm的无机TiO₂微粒子使具紫外线遮蔽效果而得的纤维，及使用此具紫外线遮蔽效果纤维制成的织物，当具紫外线遮蔽效果纤维重量占织物全部重量50％以上，且此织物的开孔率大于0.7％而小于25％时，UPF(紫外线防护系数)高于40％。由于仅使用了具有紫外线遮蔽效果的TiO₂微粒子，不能有效吸收UVA区和UVB区的紫外线。

据有关报道，TiO₂、ZnO、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaCO₃、PbO、高岭土、滑石粉、陶土粒子本身不吸收紫外线，只有反射功能，对紫外线屏蔽效率低。目前，国内外展开了SiO₂、TiO₂、ZnO等的紫外线吸收功能及其应用的研究，并且有的已在工业生产中得到应用，取得良好效果，但是都有些不足之处。由于CeO₂的4f1电子结构，有丰富的电子跃迁能级，对光吸收非常敏感，而且吸收波段大多在紫外区；再者纳米粒子的小尺寸效应，对紫外光有较强的散射和反射作用，因此小尺寸效应对紫外线屏蔽明显增强，而对可见光又无吸收和屏蔽，使得CeO₂的在防紫外线领域得到应用。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种具有防紫外线功能的防紫外线功能织物。

本发明的技术解决方案是：

一种防紫外线的功能织物，其特征在于用一种添加了防紫外线纳米粒子的聚酯纤维，防紫外线功能粒子为TiO₂、ZnO、CeO₂、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaCO₃、PbO、高岭土、滑石粉、陶土纳米粒子中的一种或几种，纳米粒子的含量为织物总重量的0.1～30wt％。织物的UPF值为50+，并且T(UVA)_AV<5。

为了控制较低的制造成本，同时得到优异的防紫外线效果，防紫外线功能粒子优选TiO₂和CeO₂的组合。防紫外线纳米粒子为TiO₂和CeO₂的组合物，组合物中TiO₂和CeO₂的重量比为20∶80～80∶20。

防紫外线纳米粒子的粒径为10～200nm。使用的该纳米粒子具有吸收或反射紫外线的双重功能，因此对紫外线屏蔽效率高，而又不影响聚酯纤维的一般性能，如强度高、化学性质稳定等。