Page 197 - 《精细化工》2022年第7期

第 7 期 曹机良，等: 氧化石墨烯对蚕丝的紫外线防护整理 ·1483·

2 结果与讨论 时，UPF 值达到 44.99，相比于相同条件下的蚕丝-
GO UPF 增加了 1.22 倍，说明 RGO 对蚕丝织物的抗
2.1 GO 质量浓度对蚕丝织物抗紫外性能的影响 紫外效果优于 GO。这是因为，GO 还原后得到的
2.1.1 GO 质量浓度对蚕丝-GO 抗紫外性能的影响 RGO 中大部分亲水性基团被去除，使得 RGO 薄膜
按 1.2 节方法，用不同质量浓度的 GO 浸渍整 的致密性更强，RGO 薄膜能更紧密地黏合在蚕丝织物
理蚕丝织物，织物烘干后测得蚕丝-GO 织物的 UPF、 表面 ，再者 RGO 对紫外光的反射性能优于 GO，
[4]
T UVA 和 T UVB ，如图 1 所示。 故经 RGO 整理后透过蚕丝织物的紫外线更少，由于

蚕丝-RGO 反射的紫外线多于蚕丝-GO，因而透过蚕
丝-RGO 的紫外线少于蚕丝-GO，故蚕丝-RGO 的抗
紫外性能优于同条件下的蚕丝-GO。

图 1 GO 质量浓度对蚕丝-GO 抗紫外性能的影响
Fig. 1 Effect of GO mass fraction on anti-UV performance
of silk-GO

图 2 GO 质量浓度对蚕丝-RGO 抗紫外性能的影响
由图 1 可知，蚕丝原布的 UPF 值为 9.67，T UVA
和 T UVB 分别为 20.52%和 11.76%，随着 GO 质量浓 Fig. 2 Effect of GO mass fraction on anti-UV performance
of silk-RGO
度的提高，蚕丝-GO UPF 值明显增大，且 T UVA 和
T UVB 值逐渐减小。这是因为：一方面 GO 吸附在蚕 2.2 保险粉质量浓度对蚕丝-RGO 抗紫外性的影响
丝织物表面，遮盖了蚕丝织物的孔隙或使蚕丝织物 按 1.2 节方法，将蚕丝织物用 0.5 g/L 的 GO 浸
的孔隙变小，降低了紫外线 A 和紫外线 B 的透过率； 渍整理，再将蚕丝-GO 用不同质量浓度的保险粉于
另一方面，蚕丝织物表面的氧化石墨烯片层对紫外 75 ℃还原 5 min，保险粉质量浓度对蚕丝-RGO 抗
线 A 和紫外线 B 同时具有反射和吸收作用，导致透 紫外性能的影响如图 3 所示。
[4]
过蚕丝织物的紫外线明显减少 。基于上述原因，
GO 整理后的蚕丝-GO 的抗紫外性能明显提高。当
GO 质量浓度为 0.5 g/L 时，UPF 值达到 20.21，已
经达到较好的紫外防护效果；当 GO 质量浓度为
5 g/L 时，蚕丝-GO 的 UPF 值达到 37.66，已经达到
优秀的抗紫外效果。
2.1.2 GO 质量浓度对蚕丝-RGO 抗紫外性能的影响
由于 GO 分子中含有羧基、羟基、羰基、环氧
基等亲水性基团，蚕丝-GO 的耐洗性较差，水洗过
程中 GO 容易从蚕丝织物表面脱落，基于这一考虑
将蚕丝表面的 GO 还原制得蚕丝-RGO。按 1.2 节方 图 3 保险粉质量浓度对蚕丝-RGO 抗紫外性能的影响
Fig. 3 Effect of Na 2 S 2 O 4 mass concentration on anti-UV
法，用不同质量浓度的 GO 整理蚕丝织物，织物烘 performance of silk-RGO
干后用 1 g/L 的保险粉于 75 ℃还原 5 min，蚕丝-
RGO 的 UPF、T UVA 和 T UVB 如图 2 所示。 由图 3 可知，当保险粉质量浓度在 0~1 g/L 内
由图 2 可见，随着 GO 质量浓度的增加，经保 时，蚕丝-RGO 的抗紫外性能不断提高，且保险粉
险粉还原后获得的 RGO 整理蚕丝织物的抗紫外线 质量浓度为 1 g/L 时 UPF 值达到最大值，保险粉质
能力明显增加，且 GO 质量浓度在 0~1 g/L 时 UPF 量浓度继续增加，蚕丝-RGO 的抗紫外性能不再变
增加最明显。与图 1 比较可以发现，蚕丝-RGO 的 化。这是因为，保险粉的主要作用是促使蚕丝上的
UPF 明显高于蚕丝-GO，且当 GO 质量浓度为 0.5 g/L GO 还原成 RGO。由图 1、2 可知，相同条件下蚕丝-