彭 志

（嘉兴墨虹纺织科技有限公司，浙江 嘉兴 200043）

户外用纺织品泛指各类应用于户外的产业/工业用织物，常见的有户外家具、户外遮阳防护设施（如篷伞类产品）。这类纺织品普遍手感厚重，基本要求是必须具有良好的耐光性和耐候性，防止日晒及其他自然因素导致褪色、脆化等老化现象的出现，以延长织物的使用寿命。目前，在环保绿色产品已经成为发展主流的大环境下，户外用织物领域也产生了较大的变化，研发热点集中于环境友好型新型材料的研发，包括聚乙烯（PE）、丙纶（PP）以及再生涤纶（RPET）等环保性较好的原料，在户外织物领域的应用中，新成果层出不穷。丙纶纺织织物是以丙烯为原料，经聚合、熔体纺丝和纺织加工制得的纺织品。传统的丙纶耐光性较差，热稳定性也较差，易老化，经过几十年的发展，通过在纺丝时加入光稳定剂来提高其抗老化性能的技术不断发展和成熟。国内企业目前在这一领域也加大了研发力度，采用最新的光稳定剂（Light stabilizer/photostabilizer）技术研发成果，为国内户外纺织行业赶超国际先进水平提供了一个良好的机会。

本研究对获得高耐候丙纶化纤及织物的工艺路径进行了探索性研究，针对目前化工市场上几种成熟的以及最新开发出的光稳定剂对丙纶化纤耐候性的提升效果进行了讨论总结。

1 光稳定剂的作用机制

光稳定剂是高分子制品（如塑料、橡胶、涂料、合成纤维）的一种添加剂，能屏蔽或吸收紫外线的能量，具有猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除或降低光化学反应可能性，阻止或延迟光老化过程，从而达到延长高分子聚合物制品使用寿命的目的[1]。

塑料光稳定剂可有效地吸收波长为270～380 nm的紫外光。在使用抗老化技术对化纤进行改性的实践中，国内外获得了很多进展[1]，但和成熟的腈纶类产品相比，在最关键的耐候性指标上仍然存在一定的差距，在这一领域获得突破是在市场上获得先机和优势的关键。

目前的讨论主要集中于各类抗老化助剂、抗氧剂等协同效应的开发[2-3]，在不影响化纤可纺性和主要性能指标（强力、断裂强度等）的前提下，获得尽可能高的耐晒耐候性[4]。市场中的防老化剂种类繁多，新品层出不穷，一般是通过各种产品的搭配使用来获得协同效应，进而达到性能的提升以及各类产品的使用和混用效果。

2 实验数据及分析

本实验对3种应用于丙纶户外面料且实用效果较好的抗老化配方进行了讨论，为保证测试结果的可比性，测试用化纤均采用丙纶空变丝（ATY）600D/192F，红色颜料Clariant 254红质量分数为1%，耐候改性配方如表1所示。

通过氙灯照射对化纤进行耐光色牢度测试，采用标准：（1）国际标准AATCC16耐光测试；（2）国际标准AATCC186耐候测试。

第一步，测试采用同规格化纤，采用梭织工艺，织造克重200 g/m2（经密18/cm，纬密10/cm）平纹面料，同样做AATCC16耐晒测试和断裂伸长保持率测试。第二步，为减小测试条件差异引发的测试结果偏差，降低氙灯测试方法的局限性，采用表1各配方生产的面料，通过紫外灯照射进行老化加速测试（测试标准为AATCC186）。测试结果如表2所示。

表1 3种耐候改性配方

表2 耐候性测试结果（AATCC186测试，测试时间1 200 h，采用设备为QLAB 1006型号）

3 结论

测试结果与目前市场上耐候性最好的色织腈纶产品指标对比：（1）耐晒色牢度水平AATCC16 2 000 h灰卡4.5级；（2）断裂强度不低于60%。

目前，产品耐候性指标与目前耐候性最好的色织腈纶产品相比，虽然还有一定差距，但是已经比较接近，同时，必须考虑以下因素对测试结果的影响。

（1）不同结构的织物测试样品，在暴露于相同的光照和气候条件下，织物结构对测试结果的影响比较大，即在相同光照测试条件下，结构越紧密的织物，其测试结果肯定比结构松散的织物测试结果好。本次测试用的面料结构比较松散，在耐候性/耐光性测试过程中，对测试结果会有一定的不利影响，如果使织物本身的结构更加紧密，织物户外使用寿命也会有所延长。

（2）颜料本身的耐光性/耐候性对化纤纺织品的耐光性/耐候性也有较大影响。本次测试用化纤采用的是Clariant 254颜料，本身耐候色牢度只有AATCC16 800 h 3.5级这个水平，使用了光稳定剂后，成品面料的耐光性较颜料本身的耐光性已经有了较大提升，说明光稳定剂提升织物耐光性的效果明显。另外，提高颜料添加浓度或者采用耐候性更好的颜料，对织物的耐光性测试结果仍然有较大的影响。

（3）测试中使用的光稳定剂添加量并不高，如果增加光稳定剂添加比例，那么织物耐光性及耐候性仍会有较大提升。在实验过程中，化纤的可纺性非常好，说明增加一定比例的光稳定剂是可行的，织物的耐候性也会有较大提升。

（4）光稳定剂的开发和应用存在巨大的发展空间。目前，性能较强的光稳定剂不断涌现，加上各类抗氧剂协同效应的研发，不断推动着光稳定剂性能的增强，说明光稳定剂在改善织物耐候性这方面的潜力较大。

受经济成本和测试时间的制约，本实验的测试数量有限，但是结论很明显：丙纶织物的耐候/耐光色牢度水平有很大的提升空间，织物工艺机构的改进、新型光稳定剂以及与抗氧剂协同效应的开发或者采用耐候性更好的颜料，都可以极大地提升丙纶户外面料的耐候性。