基于人造纤维素纤维的紫外线防护织物制造技术

本发明专利技术涉及紫外线防护织物，其中这些织物由紫外线防护性纤维素纤维制成，即通过莫代尔或莱塞尔工艺制造。所述的纤维材料和由此的织物除了对UV射线的永久性和固有防护以外，当织物为润湿和拉伸时，紫外线防护仍有保证。由于纤维溶胀，织物结构变为更加稠密，并且导致的直接结果是，与干燥和拉伸状态相比较紫外线传输显著减少。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及紫外线防护(UV protective)织物，其中这些织物由紫外线防护性高韧性人造纤维素纤维制成。所述的纤维材料和由此的织物除了对UV射线的永久性和固有防护以外，当织物为润湿和拉伸时，紫外线防护仍有保证。由于纤维溶胀，织物结构变为更加稠密，并且导致的直接结果是，与干燥和拉伸状态相比较紫外线传输显著减少。专利技术背景对过度曝露于紫外线辐射的作用和后果的意识已经导致关于防护UV射线的研究兴趣渐增。已知UV曝露，尤其是曝露于UVA(380-315nm)和UVB(315-280nm)辐射，引起皮肤损伤象晒伤、皮肤老化、变态反应并且甚至是皮肤癌。皮肤科医生警告，特别是儿童应例如用防晒纺织品防护，以避免长期的入射太阳辐射。还有对于运动员和因其职业必须停留在户外的人们，防晒是极其重要的。与防晒霜相比较，纺织材料得以永久性防护UV射线。然而，几乎不可能通过精密评价来量化纺织材料的UV屏蔽。使用基于紫外线防护因子(UPF)的测定而定义明确的标准方法，以根据纺织品的UV防护能力将纺织品分类。所指定的标准包括UV Standard 801(紫外线标准801)、AS/NZS 4399：1996和EN 13758-1。一般而言，防晒服必须呈现为15(良好)-50+(优异)的UPF值以提供满意的防晒性能。这意味着，为了分类为防晒，防晒服必须呈现最小为15的UPF。为了本发明的目的，采用AS/NZS 4399：1996Sun Protective Clothing Evaluation and Classification Standard(防晒服评价和分类标准)作为标准。织物的UPF取决于几个参数而显著变化，即纤维类型、纤维及由此的纱线材料的颜色、结构参数(厚度、密度、织法和纱线类型、单位面积质量)、添加剂(颜料、光学增白剂)的存在以及机械参数(弹性)、后处理、洗涤、洗烫和含水量。然而，已知织物多孔性为影响UV防护最大的参数，因为它决定UV传输。因此，当开发轻质夏季织物用于海滩或运动服时，这是关注重点。通常，重量大、深色和厚实的织物比重量轻、浅色和薄的织物吸收更大量的UV射线。该事实表现了关于制造夏装的严重局限性，因为夏装通过定义由轻质结构代表。但是在夏季观察到最强烈的UV辐射。所以皮肤损伤(晒伤、皮肤癌)的可能性，无论以何种形式，因此都在夏季最高。因此，UV防护相关的目的，尤其是对于海滩和运动服并且甚至是对于轻质夏季工作服，必须产生轻质、浅色织物，其在炎热季节穿着舒适，并且另外在几乎所有出现的穿着条件下提供最佳的UV屏蔽能力。测定未拉伸的干燥织物样品的UPF可导致关于其UV防护性能的明显误判，因为已知UPF在穿着条件下由于拉伸和润湿而减小。尽管拉伸是由于穿戴者在活动期间的各种运动而发生的，润湿不仅通过在游泳、航海、冲浪、钓鱼或其它水上运动期间与水接触而发生，而且只需通过在徒步旅行、赛跑、自行车运动、攀登、所有其它户外体育运动象网球、沙滩排球等或者甚至工作期间的出汗即发生润湿。例如常用的运动服织物，如用于T-恤的织物，为由100％未染色即白色棉布制成的170g/m2单面平针织物。在干燥状态下，该织物显示根据AS/NZS 4399：1996测量的UPF为11。如果其根据UV Standard 801在干燥状态下拉伸，UPF减少至5。通常，当润湿时，由于透明度更高，已知织物提供明显更低的UV辐射防护。防护水平下降取决于纤维/织物的类型及其吸收水分的量。例如如果根据UV Standard 801润湿和拉伸，以上所描述棉织物的UPF为7。在润湿之后于拉伸状态下的UPF的轻微增加可能为纤维溶胀的结果。除了改变典型结构参数以外，存在几种其它方法来产生防紫外线纺织材料。一种可能的方法是用防紫外线整理剂来处理纤维或织物，其通常含有例如有机防紫外线物质或无机颗粒。但是已知这样的整理剂缺乏耐久性。它们将在使用和洗涤期间由于磨损、浸出等至少部分地自织物除去，导致其紫外线防护性能丧失。在聚合物工业通常已知的克服该缺点的方法为，通过在成型之前的主体中(例如聚合物熔体或溶液中)加入物质而在成型工艺期间向成型体中加入功能性物质。当然该方法不能应用于自然生长的棉纤维。已知聚酯纤维通过在纺纱工艺期间加入颜料而持久提高紫外线防护性能，其在整个UV范围具有减少传输的能力。所采用的颜料可属于有机或无机来源。因为已知有机颜料负面影响纤维的物理性能至比其无机相似物更高的程度，无机颜料比如二氧化钛或氧化锌更经常地用于影响纤维材料的紫外线吸收和反射特性。与以上所描述的棉织物相比较，显示相同结构(170g/m2单面平针织物)但是包含100％防紫外线聚酯纤维的织物在干燥未拉伸状态下显示近乎双倍的UPF值20。但是在干燥状态下拉伸之后，UPF减小至8。如果织物在湿润状态下拉伸，可确认UPF稍微增大至12。因为聚酯不因水溶胀，水将仅吸附在纤维表面，并因此可通过紫外线反射或类似作用而引起UPF稍微增大。但是总的来说甚至这样的织物也不能满足在现实穿着条件下UPF至少为15的要求。另外由合成纤维象聚酯或尼龙制成的织物由于其低的吸湿能力，提供非常低的穿着舒适性和不佳的身体气候。向人造纤维素纤维中加入颗粒为已知的。例如DE 19542533公开了向莱塞尔(Lyocell)纤维中加入陶瓷颗粒用于制造传感器纤维。对于这些颗粒没有提及确定的组成。WO 2003/024891公开了向莱塞尔纤维中加入大量TiO2用于制造陶瓷纤维前体，但是这些前体与用于轻质纺织品的纤维具有完全不同的性质。WO 96/27638公开了含有至高达50％(w/w)TiO2的母料在莱塞尔纤维工艺中的用途，以得到用于几种应用的纤维，但是关于颗粒的粒度和分布以及在对于轻质紫外线防护织物需要的最终纤维中的颗粒含量完全沉默。鉴于本领域的该状态，本专利技术的一个目的是提供改进的紫外线防护织物，特别用于用作海滩或运动服或夏季工作服的纺织品，其显示足以在现实穿着条件下保护穿戴者的改进的UPF、良好的穿着舒适性和身体气候，以及足以耐受通常在户外体育运动期间及在工作期间存在的粗暴条件的撕裂强度。特别地，本专利技术的一个目的是提供改进的耐用紫外线防护织物，其在润湿和拉伸状态下保持紫外线防护能力，使其可用作用于夏季或其它温暖条件的海滩装、运动服以及甚至是户外工作服。专利技术概述该问题的解决方案是含有高韧性人造纤维素纤维的紫外线防护<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.15 AT A911/20091.紫外线防护织物，所述织物含有高韧性人造纤维素纤维，所述
纤维素纤维含有加入的无机纳米级颜料。
2.权利要求1的织物，其中纤维素纤维含有在0.1-1.5％(w/w)之
间的加入的纳米级TiO2颜料，所述颜料具有的粒度分布的特征在于
x50低于1000nm和x99低于2000nm。
3.权利要求1的织物，其中织物另外含有合成纤维和/或纤维素
...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·比斯贾克，A·古特勒，P·多布森，K·坎普夫，C·舒斯特，G·克罗纳，
申请(专利权)人：连津格股份公司，
类型：发明
国别省市：