[科普中国]-抗紫外线纤维

抗紫外线纤维指具有抗紫外线破坏能力的纤维或加入抗紫外线添加剂的纤维，主要用于织造户外用品如遮阳棚等。

简介抗紫外线纤维是指本身具有抗紫外线破坏能力的纤维或加入抗紫外线添加剂的纤维。一般又称耐光性纤维。本身具有抗紫外线破坏能力的纤维或加入抗紫外线添加剂的纤维。紫外线会引起纤维强度的下降，甚至分解。各种纤维对紫外线的破坏作用反应不同，在生产过程中要添加抗紫外线添加剂或光稳定剂。用于锦纶的添加剂如锰盐、次磷酸、硼酸锰、硅酸铝以及锰盐-铈盐混合物等。用于丙纶添加剂主要是受阻胺类，如PDS稳定剂即苯乙烯-甲基丙烯酸2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯共聚物。抗紫外线纤维主要用于织造户外用品如遮阳棚等。

纤维的抗紫外线性能紫外线会引起纤维强度的下降，甚至分解。各种纤维对紫外线的破坏作用反应不一，如腈纶本身就是优良的抗紫外线纤维，而锦纶、丙纶等抗紫外线能力就差，在生产过程中就要添加抗紫外线添加剂或光稳定剂制得抗紫外线纤维。用于锦纶的添加剂如锰盐和次磷酸、硼酸锰、硅酸铝以及锰盐铈盐混合物等。用于丙纶的抗光老化剂，主要是受阻胺类，如PDS稳定剂（即苯乙烯甲基丙烯酸2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯共聚物），商品Tinuvin770[即癸二酸双(2、2、6、6-四甲基4-哌啶)醇酯]1。

应用抗紫外线纤维主要用于织造户外用品，如遮阳棚、人造草坪、游泳池周围铺路用的地毯、室外用罩布、车内装饰用布、农业灌溉用布、滑冰用的垫地织物等。可以用机织、针织，甚至制成非织造布来应用。

防紫外线纤维防紫外线纤维是指对紫外线有较强的吸收和反射性能的纤维。不同纤维或纺织品的色彩对紫外线的透过率也不相同，从化纤角度考虑，短纤维优于长丝，细纤维比粗纤维好，扁平、异形纤维优于圆形纤维。

防紫外线纤维的种类(1)自身就具有防紫外线能力的纤维

腈纶是一种优良的防紫外线纤维，它的结构中的-CN基能吸收紫外线能量并转变成热能散失，所以传导到纤维中的能量很少，能起到防紫外线的作用。

(2)含有防紫外线添加剂的纤维

大多数合成纤维的防紫外线能力较差，在成纤高聚物中添加少量防紫外线添加剂可纺丝制成防紫外线纤维。防紫外线添加剂有两种：

①无机防紫外线添加剂。能使紫外线散射的无机物质有二氧化钛、氧化锌、滑石粉、陶土、碳酸钙等。这些无机物具有较高的折射率，能使紫外线发生散射从而防止紫外线入侵皮肤，其中二氧化钛、氧化锌的紫外线透射率较低，被大多数防紫外线纤维所选用。

②有机防紫外线添加剂。凡能吸收波长为270～400nm紫外线的有机化合物，称为紫外线吸收剂。此类有机化合物的共同点是在结构上都含有-CN基，能形成稳定氢键，氢键整合环等过程中能吸收能量且转变成热能散失，所以传导到高聚物中的能量很少，起到了防紫外线的作用。紫外线吸收剂有水杨酸系、二苯甲酮系、苯并三唑系及氰基丙烯酸酯系等2。

制备方法用添加防紫外线添加剂制造防紫外线纤维有各种途径，可归纳为下列三种方法。

1、共聚法

共聚法是选择一种合适的紫外线吸收剂与成纤高聚物的单体一起共聚制得防紫外线共聚物，然后纺成防紫外线纤维。例如，用芳香族二羧酸(如TPA、PA等)和EG为原料，在原料中或二羧酸的乙二酯中添加质量分数为0.04%～10%可耐250℃的二苯甲酮类化合物(如4，4-二羟基二苯甲酮等)，用常规的直接酯化或酯交换后缩聚的方法制得防紫外线良好的线型聚酯，再通过常规的熔融纺丝法纺制成纤维。这种纤维具有良好的防紫外线性能，能有效吸收波长为280～340nm的紫外线。

2、共混法

共混法是将紫外线散射剂或紫外线吸收剂的粉体，在聚合物聚合时加入或直接共混纺丝，也可先制成防紫外线母粒再进行纺丝。如日本可乐丽公司生产的紫外线屏蔽纤维织物“ESMO”，是将粒径在0.1μm左右的ZnO微粉混在聚酯中，然后通过熔熔纺丝制成了防紫外线聚酯短纤维。

3、后处理法

后处理法是将紫外线吸收剂或紫外线散射剂单独或混合使用，用浸渍法、印花法附着在合成纤维材料上，制成防紫外线纤维。为提高防紫外线剂对水洗及干洗的耐久牢度，还采用了树脂微胶囊整理技术，在微胶囊的芯材中装入有机的紫外线吸收剂，能防止吸收剂的逸散3。

本词条内容贡献者为:

邱学农 - 副教授 - 济南大学