專利名稱：具紫外線遮蔽效果的纖維及織物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)具紫外線遮蔽效果的纖維及織物，尤指于纖維內(nèi)添加重量1％以下的平均粒徑小于100奈米(nm)的無(wú)機(jī)二氧化鈦微粒子使具紫外線遮蔽效果而得的纖維，及使用此具紫外線遮蔽效果纖維制成的織物；具紫外線遮蔽效果纖維重量占織物全部重量50％以上，且此織物的開孔率大于0.7％而小于25％時(shí)，UPF(紫外線防護(hù)系數(shù))高于40％。
為開發(fā)具紫外線遮蔽效果的纖維及織物，已有提高織物組織密度或添加螢光增白劑等，以改善紫外線遮蔽效果的技術(shù)存在著，但提高織物組織密度會(huì)使織物的透氣度變差，較不適用于對(duì)紫外線遮蔽效果要求較高的夏季織物；而使用螢光增白劑，因螢光增白劑對(duì)紫外線的反射效率較差，并不適用于與皮膚直接接觸的織物用途。
近來(lái)較常被使用的技術(shù)是于纖維中添加紫外線反射劑或紫外線吸收劑，或?qū)⒆贤饩€反射劑及紫外線吸收劑配合使用。紫外線反射劑及紫外線吸收劑成分可為無(wú)機(jī)化合物或有機(jī)化合物，其中在染色時(shí)纖維物性較易受使用的有機(jī)化合物的影響，以無(wú)機(jī)化合物較常被使用。無(wú)機(jī)化合物中的滑石、高嶺土、氧化鋅、氧化鐵及二氧化鈦可被使用作紫外線反射劑，其中又以對(duì)可見光及紫外線反射效果最佳的二氧化鈦常被使用。而水楊酸、二苯酮(Benzophenone)、苯并三唑(Benzotriazole)、氰基丙烯酸酯(Cyanoacrylate)等化合物則可被使用作為紫外線吸收劑。
紫外線反射劑及紫外線吸收劑可直接于紡絲時(shí)加入纖維中，或以后處理方式在織物表面以涂布方式加入，但以涂布方式加入，由于會(huì)阻塞織物縫隙，使織物的透氣度降低，故穿著時(shí)會(huì)有悶熱感，且并不直接加入纖維內(nèi)，在多次洗滌后其表面上的處理劑脫落，紫外線遮蔽效果亦會(huì)降低，故一般較不常建議使用此方式。
關(guān)于改善紫外線的遮蔽效果的發(fā)明，例如日本特開平5-148734“具紫外線遮蔽性的纖維及使用該纖維制得的纖維制品”公開案，揭示著于纖維中添加重量1％以上的紫外線反射劑或吸收劑而得的通氣度大于5ml/cm2的纖維構(gòu)造體，對(duì)波長(zhǎng)＝290-320nm的紫外線穿透率低于5％，對(duì)波長(zhǎng)＝290-400nm的紫外線穿透率低于10％，對(duì)波長(zhǎng)＝400-1200nm的可見光反射率高于60％。
又于日本特開平5-93343“紫外線遮蔽性優(yōu)良的布帛”公開案，揭示著一種芯部含5-40重量％金屬氧化物的具紫外線遮蔽性的芯鞘構(gòu)造型纖維，使用此具紫外線遮蔽性芯鞘構(gòu)造型纖維制成的布帛。其梭織物的覆蓋系數(shù)(cover factor)為700-1300，針織物的覆蓋系數(shù)為200-500，布帛的紫外線通過(guò)率低于10％。
另于日本特開平5-186942“編織物”公開案，揭示著一種具雙層構(gòu)造的針織物，是表層由纖度高于1dpf(denier per filament)的疏水性纖維為主體，里層及接合層為含有重量3％以上的可反射可見光及近紅外線的無(wú)機(jī)化合物的纖維經(jīng)編織而成的。
前述3篇日本專利公開案中所揭露有關(guān)改善纖維紫外線遮蔽性的技術(shù)，均是以添加重量百分比至少1％以上，甚至高達(dá)40％具紫外線反射性或吸收性的金屬化合物予以達(dá)成，但當(dāng)大量的金屬化合物被加入纖維內(nèi)時(shí)，除紡絲生產(chǎn)性轉(zhuǎn)差，纖維強(qiáng)度降低及纖維色澤變黃等問(wèn)題外，又因大量的金屬化合物被分散于纖維表面，后段使用纖維于織造、染整加工制程時(shí)，極易造成加工機(jī)具絲道磨損，不利制品品質(zhì)，且造成加工機(jī)具使用壽命大幅縮短，增加制造成本。
本發(fā)明一種具紫外線遮蔽效果的纖維，其特征在于，纖維中添加有重量1％以下，平均粒徑小于100奈米(nm)具紫外線反射效果的無(wú)機(jī)二氧化鈦微粒子。
于制備前述無(wú)機(jī)二氧化鈦微粒子時(shí)再加三聚磷酸鉀分散劑。
本發(fā)明一種使用如權(quán)利要求1所述的具紫外線遮蔽效果的纖維制成的織物。
是織物中具紫外線遮蔽效果纖維重量占織物全部重量50％以上，此織物的開孔率大于0.7％而小于25％時(shí)，紫外線防護(hù)系數(shù)UPF高于40％。
由已知的技術(shù)可知，織物的組織及厚度亦會(huì)影響紫外線遮蔽效果，當(dāng)織物的組織愈緊密，即透氣度或開孔率愈低，或織物的厚度愈厚時(shí)，織物的紫外線遮蔽效果愈佳，但一般要求具紫外線遮蔽效果的織物用途，大都被使用于夏季，若織物的透氣度或開孔率過(guò)低，或厚度太厚時(shí)，均會(huì)影響穿著舒適性。依澳洲/紐西蘭標(biāo)準(zhǔn)AS/NZS 43991996 Sun ProtectiveClothing-Evaluation and Classification中有關(guān)紫外線防護(hù)系數(shù)UPF(Ultraviolet ProtectiveFactor，以下稱UPF)值與紫外線遮蔽效果的評(píng)估，當(dāng)UPF值為15-24時(shí)，其對(duì)紫外線遮蔽效果為良好防護(hù)(Goodprotection)，當(dāng)UPF值為25-39時(shí)，其對(duì)紫外線遮蔽效果為非常良好防護(hù)(Very Good protection)，當(dāng)UPF值為40-50或50以上時(shí)，其對(duì)紫外線遮蔽效果為優(yōu)越防護(hù)(Excellent protection)。
為再增加織物穿著時(shí)的舒適性，于紡絲段生產(chǎn)本具紫外線遮蔽效果纖維時(shí)，亦可以使用例如十字、Y型、W型等異型斷面的紡嘴(spinneret)，利用此等異型斷面纖維的導(dǎo)水溝槽及大表面積，更可制成具紫外線遮蔽及吸濕排汗效果的織物，此織物尤其適用于夏季休閑用途。測(cè)定方法1.UPF值測(cè)定以澳洲/紐西蘭標(biāo)準(zhǔn)AS/NZS 43991996測(cè)定。
2.織物開孔率測(cè)定測(cè)定方法為將織物置于倍率10-50倍的光學(xué)顯微鏡下，并使光源置于織物內(nèi)側(cè)，使織物呈透光狀態(tài)，經(jīng)照相后相片中的白色部份即為織物的開孔部，計(jì)算相片中白色部份的總面積占相片中全體被測(cè)織物總面積的百分比，此百分比即為織物的開孔率。
3.紗磨耗性測(cè)定將被測(cè)定的紗線以300m/分速度，于0.5克/丹尼(gm/denier)的張力下，與線徑0.25mm的銅線摩擦，記錄銅線被紗線摩擦斷裂時(shí)的紗線通過(guò)的長(zhǎng)度，當(dāng)紗線通過(guò)的長(zhǎng)度愈長(zhǎng)，表示被測(cè)定紗線磨耗性愈不明顯。
使用添加平均粒徑小于100奈米(nm)重量百分比0.5％及平均粒徑大于0.3微米(μm)重量百分比0.4％，具紫外線反射效果的無(wú)機(jī)二氧化鈦金屬微粒子的聚酯粒，以290℃紡絲溫度，3000米/分的紡絲速度生產(chǎn)POY(Partially Oriented Yam)，POY再經(jīng)假捻制程，以600m/分速度生產(chǎn)具紫外線遮蔽效果的DTY(Draw Textured Yarn)。
由與本發(fā)明有關(guān)的具紫外線遮蔽效果的纖維制成的織物得知，當(dāng)織物的開孔率于25％時(shí)，其UPF仍高于40％，故夏季時(shí)，使用由本發(fā)明纖維制成的織物，除具有良好的紫外線遮蔽效果，避免皮膚老化、曬傷或致癌外，另因透氣性佳，可增加穿著時(shí)的舒適性。
權(quán)利要求
1.一種具紫外線遮蔽效果的纖維，其特征在于，纖維中添加有重量1％以下，平均粒徑小于100奈米具紫外線反射效果的無(wú)機(jī)二氧化鈦微粒子。
2.如權(quán)利要求1所述的具紫外線遮蔽效果的纖維，其特征在于，于制備前述無(wú)機(jī)二氧化鈦微粒子時(shí)再加三聚磷酸鉀分散劑。
3.一種使用如權(quán)利要求1所述的具紫外線遮蔽效果的纖維制成的織物。
4.如權(quán)利要求3所述的具紫外線遮蔽效果的纖維制成的織物，其特征在于，是織物中具紫外線遮蔽效果纖維重量占織物全部重量50％以上，此織物的開孔率大于0.7％而小于25％時(shí)，紫外線防護(hù)系數(shù)UPF高于40％。
全文摘要
提供一種具紫外線遮蔽效果的纖維，是于纖維內(nèi)添加重量1％以下的平均粒徑小于100奈米(nm)的無(wú)機(jī)二氧化鈦微粒子使具紫外線遮蔽效果而得的纖維，及使用此具紫外線遮蔽效果纖維制成的織物；具紫外線遮蔽效果纖維重量占織物全部重量50％以上，且此織物的開孔率大于0.7％而小于25％時(shí)，UPF(紫外線防護(hù)系數(shù))高于40％。
文檔編號(hào)D01F1/10GK1470681SQ0212655
公開日2004年1月28日 申請(qǐng)日期2002年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月24日
發(fā)明者簡(jiǎn)日春 申請(qǐng)人:南亞塑膠工業(yè)股份有限公司