技术文章

您当前的位置: 网站首页 > 技术文章

织物Atlas环境试验与抗紫外线测试对比分析

作者:标准集团 添加时间:2015-04-10

     一、Atlas环境试验测试方法:

  氙灯老化试验机又名环境老化试验箱,用于材料的老化测试实验,由于很多的产品在自然的条件下会存在一种老化情况,但是这个过程较为缓慢,对于企业的生产是不合理的而且也不现实,所以就用环境试验箱即人工加速老箱来模拟自然环境的老化情况测试,这里模拟主要是模拟自然环境的光照、温度和湿度三个条件的变化。标准集团(香港)有限公司工程师来浅析一下关于环境试验箱的工作原理。

1.氙灯老化试验是一种综合气候试验装置,除进行气候老化试验外,还可进行高分材料的耐光性的测试,即高分子材料暴露于模拟透过玻璃的日光光谱的人造光源下来评价材料耐光性能。从光能、温度、降雨或凝露、湿度这几种主要气候因素进行模拟和强化的试验;采用能模拟全阳光光谱的氙弧灯来再现不同环境下存在的破坏性光波;氙灯耐气候试验箱可以为科研、产品开发和质量控制提供相应的环境模拟和加速试验,可用于新材料的选择、改进现有材料或评估材料组成变化后耐用性的变化等试验;适用于塑料、橡胶、油漆、涂料、油墨、纸张、药品、食品、化妆品、纺织品、汽车零部件、包装材料、建筑材料、电了电工产品等。

2.模拟全阳光光谱: XL通过将材料曝露在紫外线(UV)、可见光和红外光下,对材料的耐光性进行测定。它采用经过滤处理的氙弧灯来产生与阳光具有最大吻合性的全阳光光谱。采用合理过滤处理的氙弧灯是测试产品对直接光照中或透过玻璃的阳光中的较长波长段紫外线和可见光的敏感度的最佳方式。

3.室内材料的耐光性测试:由于长期暴露在荧光灯、卤素灯或其他发光灯下,放置在零售点、仓库或其他环境下的产品同样会经历明显的光降解作用。XL氙灯试验箱可以模拟再现此类商业照明环境中的破坏性光,且能以更高强度来加速试验过程。

4. 模拟气候环境:除了进行光降解测试以外,SN氙灯试验箱还可通过增加水喷淋选件成为气候老化试验箱,模拟室外湿气对材料的影响。

5. 相对湿度:有些型号的XL氙灯试验箱能提供相对湿度控制功能,对于许多湿度敏感的材料而言,这项功能也是很重要的,且许多的测试协议也要求进行湿度控制。

 

     二、抗紫外线老化测试实验:

  织物抗紫外线测试实验方法:紫外线过度照射会引起人体色素沉积、皮肤老化干燥、增加皱纹、产生褐斑甚至导致细胞核中的脱氧核糖核酸(DNA)损伤, 影响和失去修复功能而使皮肤发生癌变。 据分析,如果臭氧层水平降低1 %, 就能增加2 %UV-B的透射量, 皮肤癌的发生率会提高0.5 %~5 %。统计表明:在1980~1996 年间, 全球皮肤癌患者翻了一番。因此对织物进行紫外线防护整理, 特别是夏天衣服面料的紫外线防护整理, 显得相当重要。

一、防紫外线整理产品的安全性
1、防紫外线效果
防紫外线效果测试结果表示方法有紫外线防护系数 (UPF) 和紫外线透过率〔T (UV- A)AV, T(UV- B)AV〕两种。
紫外线防护系数 UPF (Ultraviolet ProtectionFactor)(又称紫外线遮挡系数) 是表示织物防护紫外线的能力。它是紫外线对未防护的皮肤的平均辐射量与要经测试的织物遮挡后紫外线辐射量的比值。
UPF、T(UV- A)AV、T(UV- B)AV的计算如式

2、防紫外线整理产品的安全性及选择
由于防紫外线整理织物以制作夏天服装为多,因此会直接与人体皮肤接触。为此必须加强对抗紫外线整理剂的皮肤过敏试验, 急性毒性试验以及致
畸试验等一系列安全检测, 以确保产品对人类安全, 对环境友好。

3、抗紫外线整理剂的选择
纺织品要达到抗紫外线的目的, 可采用TiO2粉、陶瓷粉等反光性强的物质对织物进行后整理加工,提高织物对紫外线的反射和散射的能力; 或采用紫外线吸收剂对织物进行后整理加工, 提高织物对紫外线的吸收能力; 也可以将这两类物质混合后处理织物, 使它们对紫外线既有反射和散射作用又具有吸收作用。
由于无机紫外线屏蔽剂严重影响织物的透气性和手感, 目前市场上大量使用的防紫外线剂是紫外线吸收剂。适宜于纺织品应用的紫外线吸收剂应
具有的条件:
①吸收紫外线的波长范围要宽, 吸收系数要大, 尽可能吸收280 ̄400 nm, 并且吸收稳定;
②对纺织品无光催化现象, 不影响织物的色泽、白度和色牢度;
③产品安全无毒, 无刺激性等有害气味, 对人体皮肤无过敏反应;
④与其它化学品兼容性好, 具有一定的耐洗涤性能。

二、抗紫外线整理工艺实践
1、抗紫外线整理剂HTUV100
抗紫外线整理剂HTUV100由Herst InternationalGroup( 赫特集团) 生产, 它可用于棉、丝、毛、涤纶、锦纶及其混纺织物的高效持久型防紫外线整理及提高部分染料的日晒牢度; 提高运动服、沙滩装、游泳衣、休闲服(T恤、衬衣、帽等)、职业装及帐篷、遮阳伞、窗帘等的紫外线屏蔽性能。
HTUV100的基本性状:
组分: 三氮杂苯衍生物高效紫外线吸收材料
外观: 淡黄色液体
离子性: 非离子
pH值: 约为7
溶解性: 可与水混溶
稳定性: 在硬水中, 在pH值5 ̄8的酸、碱溶液中稳定, 使用方便
相容性: 可与阴离子或阳离子产品一起安全使用HTUV100具有以下特点:
①、高分子型之紫外线吸收剂, 具有优异耐久的紫外线吸收性能及紫外线遮断屏蔽效果, 对180~400 nm波段的紫外线有良好的吸收转化、反射和散射作用。
②、用量小, 作用高效持久, 在适当结构的纺织品上有高的UPF值。
③、与纤维的亲和性高, 热稳定性好, 适用于各种工艺, 能最大程度地屏蔽紫外线
④、反应型产品可与纤维持久链接, 有极高的耐水洗和光稳定性, 经重复洗熨及强烈紫外线照射后效果均不下降。
⑤、产品通用性好, 使用方便。适用于整理、涂层、印花、喷涂以及高温吸尽法、浸轧法工艺。

2、抗紫外线整理工艺筛选
①、工艺配方
试验表明对于T40/C60 45*45 110*76织物采用以下配方即可达到良好的防紫外线效果。
处方(g/L): 抗紫外线整理剂HTUV100 30
交联剂AF6900 30
②、工艺流程
浸轧防紫外线溶液 ( 轧余率70 %~80 %)→烘干(90~110 ℃)→高温拉幅(170~190 ℃, 30 s)。

3、检验结果及讨论
①、防紫外线性能检验
②、甲醛含量的测定
采用GB/T2912.1纺织品甲醛的测定, 抗紫外线整理剂HTUV100整理织物的甲醛含量是10 mg/kg,完全符合GBl8401- 2001《纺织品甲醛含量的限定》国家强制性标准规定。
③、对皮肤刺激性
将10只日本大耳标准实验用兔的脊柱两侧毛分别剪掉,将4 %抗紫外线整理剂HTUV100应用液涂在纱布上, 敷贴在右侧暴露的皮肤上。24 h后观察敷贴部位皮肤, 均末出现红斑和水肿等刺激症状, 根据皮肤刺激强度分级标准, 该抗紫外线整理剂应用液对皮肤属无刺激物质。
④、经口急性毒性
取4 %抗紫外线整理剂HTUV100应用液对40只空腹16 h的昆明种标准小白鼠一次性经口灌胃, 4 %抗紫外线整理剂HTUV100剂量l0000 mg/kg, 每天观察动物的中毒表现, 十天结束实验, 各组实验动物在整个实验过程中, 无任何中毒表现, 饮食和运动均正常, 无一只动物死亡。根据急性毒性分级标准, 该4 %抗紫外线整理剂应用液实属实际无毒物质。

三、结论
①、UPF值受到纤维和织物的种类、规格以及紫外线吸收剂等影响。所选用的织物需满足一定的物理参数才能保证对紫外线有足够的屏蔽作用。为最大限度减少阳光穿透织物而照射皮肤, 孔隙度(单位面积孔隙的数量)应小于2 %。
②、经抗紫外线整理剂HTUV100处理后织物对180~400 nm波段的紫外线, 特别是UV- A和UV- B有良好的吸收作用, 洗涤50次后UPF值仍为50+, 并且不影响织物色光、强力和吸湿透气性。
③、抗紫外线整理剂HTUV100安全无毒, 对皮肤无刺激, 符合环保要求。

 

      更多关于 Atlas环境试验箱:http://www.standard-group.cc/productlist/list-5-1.html