| 标题 | 背胶工艺对伞布防紫外线功能的提高及其甲醛含量的影响 |
| 范文 | 黄宏驰 摘 要：本次工作为探究伞布背胶工艺对紫外线防护功能及游离甲醛释放带来的影响。选取多款国产雨伞布作分析样本，使用配备积分球的紫外分光光度计测定紫外线防护系数（UPF）和使用水萃取法测定伞布的甲醛含量。实验表明，背胶工艺能够大幅度提高伞布的防紫外线功能，使之达到“防紫外线产品”要求，而未背胶产品均无法达到“防紫外线产品”要求，黑胶布和色胶布的表现要优于银胶布；但同时，背胶工艺会带来成品甲醛含量的增加，有必要通过改进工艺配方等手段进一步加以控制。 关键词：伞布；背胶；UPF；甲醛含量 中图分类号：TQ433 文献标识码：A 1.实验部分 1.1 仪器 紫外线防护系数（UPF）：日立U-3010紫外可见分光光度计（附：固体样品仓、积分球）。 甲醛含量：岛津UV2450紫外可见分光光度计，10mm石英比色皿，恒温振荡水浴锅。 1.2 实验方法 紫外线防护系数（UPF）：按国标GB/T 18830-2009执行，在积分球入口前方放置试样试验，伞布外表面朝着UV光源。扫描波长范围：280nm～400nm，扫描速度：中，狭缝宽度：5nm。每块布测试4个位置，测试光谱透射比并分别计算UV-A（315nm～400nm）波段、UV-B（280nm～315nm）波段平均透射比和UPF值（以试样多个部位测试结果的最低值作为报出值）。 甲醛含量：按GB/T 2912.1-2009执行，将试样剪碎后，称取2g放入250mL具塞三角烧瓶中，加100mL水后密闭，在40℃水浴中的振荡60min后过滤，移取5mL滤液加入5mL乙酰丙酮溶液，混匀后在40℃水浴中显色30min，用等比例蒸馏水加乙酰丙酮作空白對照，用紫外可见分光光度计在412nm波长处测定（10mm的比色皿）。 2.结果与讨论 太阳伞是否具备防紫外线性能主要由伞布所决定，抗紫外线功能是其区别于一般雨伞用的普通防水布料的最大特点。评判依据国家标准GB/T 18830-2009《纺织品防紫外线性能的评定》以紫外线防护系数（UPF，即“皮肤无防护时计算出的紫外线辐射平均效应与皮肤有织物防护时计算出的紫外线辐射平均效应的比值”）和UV-A（315nm～400nm）波段平均透射比共同表征。当样品的UPF>40，且T（UVA）AV<5%时，方可称为“防紫外线产品”。 背胶工艺属于织物涂层处理。通过在织物表面均匀地涂布一层（或多层）高分子化合物（涂层整理剂，即具有成膜性能的合成高聚物。），通过黏合作用在织物表面形成一层（或多层）薄膜的整理加工技术，起到改善织物的外观、手感或风格，使织物增加新的功能，如防风、防水、透湿、阻燃、遮光等表征特性。不同涂层材料在背胶工艺上存在差异。聚丙烯酸酯（PA）类多用干法涂布（刮刀涂层-烘干-轧光），而聚氨酯（PU）类常采用湿法涂布（先将涂层聚合物与二甲基甲酰胺DMF溶混成浆后在基布上涂布，再将涂布面与水溶液接触，令DMF由涂布层中向溶液中扩散析出）。 从材质上分，伞布常用背胶涂层有： （1）聚丙烯酸酯（PA）类，价格低，工艺较成熟，耐日光，气候牢度好，不易泛黄，透明度及相容性好，利于生产有色涂层产品，耐洗性好，黏着力强。 （2）聚氨酯（PU）类，弹性好，皮膜强度高，耐寒、耐干洗（耐溶剂性能好）。 （3）聚氯乙烯（PVC类），无毒，耐气候、耐酸碱性好，绝缘性好，易染成各种颜色。行业内更习惯于按背胶颜色进行划分，通常有：银胶布、黑胶布、色胶布等。 2.1 背胶工艺对紫外线防护系数（UPF）的影响 通常来说，对伞布紫外线防护系数（UPF）影响因素有：背胶涂层、基布材质、颜色、织物密度（T，dtex分特克斯）和纱线粗细（D但尼尔）等。本次所取样品名称主要有：PG（碰子pongee，涤纶春亚纺）和涤纶（涤塔夫taffeta），其面布材质均为：100%聚酯纤维（涤纶），材质对紫外线的吸收差异可忽略。 样品编号排序是根据面布颜色由浅到深排列，测试结果应为每组的5个点，为了直观特将各点之间用图线连接。主要探讨不同背胶涂层带来的影响。 由图1可以看出： 未经过背胶工艺处理的A组样品，其紫外线防护系数（UPF）随着样品颜色的加深出现增大的趋势，但幅度不明显。在未做背胶处理的情况下，除UPF外，未背胶产品在UV-A波段紫外透射比也未达标，A组5个样品均未达到“防紫外线产品“要求。 B组样品为银胶布，经过涂层处理后，伞布的紫外线防护系数（UPF）有很大提升，均达到“防紫外线产品”要求；同类样品间，由于背胶工艺（涂层颜色、成膜厚度及均匀度）上的差异导致防紫外线能力存在明显的个体差异。此外，从颜色-UPF的图线波动上看，经过银胶背胶处理后伞布颜色对紫外线防护的影响较弱，这与银胶的胶层厚度较大有关。 图2是在图1的基础上加入了C组黑胶布与D组色胶布作对照，可以发现： （1）黑胶布和色胶布，在防紫外线能力上，二者差异不明显，与银胶布一样，尽管同类产品间存在个体差异，但防紫外线能力仍明显优于银胶布及未背胶产品。黑胶/色胶产品有取代银胶产品成为太阳伞市场主力的趋势。这其中，除银胶涂层自身具有涂布颗粒粗易脱落，易老化变黑，过水后常因背胶涂层收缩导致剥落产生印道等痼疾外，更优异的紫外线防护能力也是消费者购买时一项重要的参考因素。 （2）图2中，浅颜色样品C1（白色面布/黑胶）和D1（浅绿色面布/浅绿色胶）的UPF值在同类产品当中均最低，表明颜色因素特别是背胶层的颜色对样品的紫外线防护能力存在影响，深色背胶的产品表现更好。 2.2 背胶工艺对伞布甲醛含量的影响 从图3可以看出： 未作背胶工艺处理的伞布甲醛含量普遍低于经背胶工艺处理的伞布，即背胶工艺不可避免地带来一定程度的甲醛污染，因此《伞类产品安全通用技术条件》对伞类产品面料的甲醛含量限量要求具有现实意义和必要性。 相同类型背胶的产品在甲醛含量的测试结果也存在明显差异，与其紫外线防护能力的表现不存在关联，应当与不同生产厂家之间所用原料及工艺的差别有关，无法类比。 即将强制实施的GB31892-2015《伞类产品安全通用技术条件》标准中甲醛含量的指标限量参照GB18401-2010《国家纺织产品基本安全技术规范》中“非直接接触皮肤产品”（C类）要求，符合此类产品的实际使用情况。本次实验中的4组样品均符合要求。但部分樣品的实测结果较高，存在进一步改进的空间。随着人们环保意识的不断增强，在要求增加紫外线防护效果的同时，也希望尽可能减少甲醛污染。但目前含甲醛类织物整理剂（整理剂、固色剂及印花粘合剂等）由于其工艺成熟、成本低，无甲醛粘合剂的市场推广阻力很大，因此，通过对伞类产品的面料进行游离甲醛限量，有助于倒闭企业采取改进措施，严格控制背胶工艺过程，有效降低甲醛含量，对行业健康发展将有一定的促进作用。 结论 本次试验表明：使用背胶工艺，能够有效提高伞布的紫外线防护能力，黑胶布和色胶布的紫外线防护效果优于银胶布，挑选防紫外线的晴雨伞品优先选择背胶伞。同时，与无背胶产品相比，背胶工艺会在一定程度上造成甲醛含量的增加，尽管所测样品均能满足国家伞类产品强制性安全标准的要求，但是部分样品实测结果偏高，随着国家伞类产品安全标准于2017年4月1日强制实施，选择合适的背胶材料，适当改进生产工艺，减少游离甲醛污染，成为摆在生产企业面前的迫切要求。 参考文献 [1]黎国勇.浅谈甲醛与生态纺织品 [J].广西纺织科技，2007（3）：41-43. [2] GB/T 18830-2009，纺织品防紫外线性能的评定[S]. [3] GB/T 2912.1-2009，纺织品甲醛的测定第1部分：游离和水解的甲醛（水萃取法）[S]. [4]罗瑞林.织物涂层技术[M].北京：中国纺织出版社，2005. [5]林娟，沈燕.防晒伞都能防紫外线吗[J].福建质量技术监督，2011（8）：11-25. |
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