抗紫外、隔熱功能性紡織品製備方法及原理

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　　隨著人們生活水平的提高，戶外活動不斷增多，由於戶外環境複雜多變，對功能性布料品的需求不斷增加，其中具有抗紫外、隔熱功能的布料品就是重要的一種，此類布料品通過塗覆抗紫外、隔熱PUPU塗層來實現。

　　1 PUPU塗層後後整理

　　PUPU塗層後後整理是指在織物表麵均勻地塗敷1層或多層高分子成膜物質，使其產生不同功能的一種表麵後整理技術。PUPU塗層可以改變織物外觀，改變織物風格，增加織物功能。抗紫外、隔熱PUPU塗層就是其中一種。

　　PUPU塗層劑的種類不同，它的性能也不同。從化學結構方麵，常見的PUPU塗層劑包含PVC樹脂（PVC）、聚丙烯酸酯PUPU塗層劑（PA）、聚氨酯PUPU塗層劑（PU）、天然橡膠和合成橡膠PUPU塗層劑。按使用的介質，可分為溶劑型和水分散型。其中PA和PU是兩種常用的PUPU塗層劑。織物的PUPU塗層方法主要包含直接PUPU塗層、轉移PUPU塗層、凝固PUPU塗層、泡沫PUPU塗層和層壓等。PUPU塗層後後整理目前存在的主要問題是後後整理時采納的分散介質大部分為有機溶劑，具有易燃、有毒、價格較高等缺點，進展以水為分散介質的PUPU塗層劑是目前的進展方向。　

　　2 抗紫外、隔熱原理

　　一束完照射到織物上時，常發生汲取、透過、反射等3種現象，即一部分被織物汲取，一部分在織物表麵反射，其餘則透過織物。抗紫外線原理是利用具有抗紫外性能的納米粉體材料添加到塗料中並對織物進行後後整理，當完輻射到織物上時，小部分透過織物，絕大部分被納米粉體材料反射或汲取。隔熱機理可以分為阻隔型、反射型、輻射型。其中反射型研究多，作用機理是反射可見完和近紅外完區的輻射能。

　　3 抗紫外PUPU塗層的製備

　　納米TiO₂是一種無毒、成本低廉、來源豐富、化學穩定性和完穩定性高、完散射力強、紫外線屏蔽性好的白色粉末，作為功能粒子通過PUPU塗層後後整理的方法粘附到織物上，可以提高織物的抗紫外、隔熱性能。

　　納米ZnO是研究及應用較多的另一種納米粉體材料，目前廣泛應用於防曬霜。陶冶製備了納米ZnO溶膠並應用於錦綸織物的抗紫外後後整理，實驗表明，經後後整理織物抗紫外性能明顯提高。

　　SiO₂納米粉體材料的研究及應用較少，且一般為貼合粉體材料。Weibin Bai等通過溶膠－凝膠法製備了漆酚甲醛聚合物/多羥基丙烯酸樹脂/SiO₂納米貼合材料，通過1000h抗紫外測試，結果表明，製備的納米貼合材料有良好的抗紫外性能，並且當SiO₂含量達到5wt.%時，納米層壓材料表現出佳的抗紫外性。

　　這些納米粉體材料雖然研究較多，但是還存在使用時易團聚的缺點，不能發揮納米顆粒的特性。如果對納米顆粒進行表麵改性，使用時納米顆粒不易團聚，就可以改善層壓PUPU塗層的均一性，提高其抗紫外、隔熱性能。

　　4 隔熱PUPU塗層的製備

　　陳克寧等以聚氨酯為粘合劑，TiO₂為功能粒子，采納PUPU塗層方法製備高性能的隔熱PUPU塗層織物。結果表明，PUPU塗層織物的隔熱性能和機械性能均較好。王科林等以TiO₂為功能粒子，采納PUPU塗層的方法製備了隔熱性能較好的TiO₂PUPU塗層織物，結果表明，PUPU塗層後，織物的隔熱性能明顯提高了。李娜等製備了單分散球形SiO₂顆粒，通過浸軋工藝將其用於棉織物紅外反射隔熱後後整理中，利用FT-IR、TEM等手段對樣品進行表征，結果表明：後後整理後的織物在紅外輻射下升溫速度緩慢，且比未後後整理織物表麵溫度低，使織物具有隔熱、涼快性能。

　　隔熱PUPU塗層中添加的納米顆粒也存在團聚問題，為提高PUPU塗層隔熱性能，改善納米顆粒團聚，不少研究者也進行了一些研究。盧斌等製備了用穩定劑改性的SiO₂氣凝膠透明隔熱塗料，實驗表明SiO₂氣凝膠顆粒分散均勻，同時具有較好的隔熱效果。王科林等通過試驗用十二烷基苯磺酸鈉對TiO₂表麵改性，提高TiO₂粉體在聚氨酯隔熱塗料中的分散性和穩定性，結果證實改性後的TiO₂在聚氨酯隔熱塗料中的分散穩定性及其PUPU塗層織物的隔熱性能均有不同程度的提高。

　　氣凝膠被認為是有前景的高性能隔熱材料之一，和傳統的隔熱材料相比，因為其導熱係數下降至13mW·m-1·K-1，所以表現出顯著的隔熱性能，但氣凝膠本身的脆性及SiO₂氣凝膠對高溫環境中紅外線高透過率的缺陷，限製了它的應用範圍，若在氣凝膠中摻入遮完劑就能改善這些情況。

　　5 抗紫外、隔熱PUPU塗層的製備

　　範站紅等利用納米無機氧化物（TiO₂和ZnO）對大豆蛋白織物進行遮完貼合PUPU塗層後後整理，性能測試表明，後後整理後的大豆蛋白織物不但具有優良的抗紫外功能，還有優良的抗紅外及隔熱效果。王書忠等研究了無機納米粒子/丁苯膠乳貼合技術的研究，結果證明納米CaCO₃和納米ZnO都有隔熱功能，而且ZnO還具有防紫外老化功能。盛振宏等通過液相法製備出高效阻隔紅外和紫外輻射的環保PUPU塗層材料，塗敷在玻璃上，測得膜層紫外線屏蔽率為75.7%，紅外阻隔率為92%。 抗紫外、隔熱功能麵料品製備方法及原理

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