分类：教育/科学-理工学科-工程技术科学
问题：太阳伞防紫外线的原理是什么？ 
回答：90年代后，防紫外线织物骤然兴起，其中以日本公司最为突出，他们相继推出具有防紫外线辐射功能的服、衬衫、长筒袜、帽子和太阳伞等制品，受到广大消费者的青睬。以澳大利亚为例的地处低纬度、日照较强的国家，率先开发抗紫外线纺织品对人体进行防护，并使抗紫外线纺织品进入了商品化阶段。他们通常采用添加抗紫外线整理剂和紫外线屏蔽剂的方法。另外，也有将紫外线吸收剂和反射剂同时应用在织物上，以使对紫外线的防护效果更为优越，如尤尼卡公司的托纳多UV 先将含有特殊陶瓷粉的聚酯长丝制成织物，再以紫外线吸收剂进行处理，所得织物的紫外线屏蔽率高达97%。此外，还有将纳米技术应用到抗紫外线纺织品中，如利用纳米粉体的量子尺寸效应，使其对某种波长的光吸收带有"蓝移现象"和对各种波长的吸收有"宽化现象"，导致对紫外光的吸收效果显著增强，保证产品的紫外线屏蔽效果。当前，最常用的几种吸收紫外线的纳米材料有:30-4Onm的TiO2它对400nm以下的紫外线有极强的吸收能力;A1203纳米粉体对波长250nm以下的紫外线有很强的吸收能力;SiO2对波长40Onm以下的紫外线反射率高达95%。纺织品防紫外线辐射整理的机理，是在纺织品上施加一种能反射和，或有强烈选择性吸收紫外线，并能进行能量转换，以热能或其他无害低能辐射，将能量释放或消耗的物质。施加这些物质后的纺织品，对织物各项服用性无不良影响，并达到使用要求。因此，纺织品防紫外线辐射整理与高分子的耐光稳定性有相似之处。不过，耐光性是保护高分子化合物，防紫外线照射后引起的自动氧化，导致聚合物的降解，使外观和结构性能变化;而防紫外线辐射整理是防护人体免使过量的紫外线照射引起的伤害。 从光学原理上讲，光射到物体上，有一部分在表面反射，部分被物体吸收，其余的则透过物体。可是，经防紫外线辐射整理的织物，光射到织物上，一部分通过织物的间隙透过织物，织物上的紫外线屏蔽剂不是将紫外线反射，就是选择性吸收并将其能量转换成低能而释放，以致将紫外线遮蔽。 无机类紫外线屏蔽剂，也称紫外线反射剂，主要通过对入射紫外线反射或折射，而达到防紫外线辐射的目的。它们没有光能的转化作用，只是利用陶瓷或金属氧化物等细粉与纤维或织物结合，增加织物表面对紫外线反射和散射作用，以防止紫外线透过织物而损害人体皮肤。这些粉末包括高岭土、碳酸钙、滑石粉、氧化铁、氧化锌、氧化亚铅等。经试验，在310-370nm波长区，对紫外线的反射或防护效果，以氧化锌和氧化亚铅为好，二氧化铁和高岭土也有一定的作用。这些无机组分与有机类紫外线屏蔽剂相比有一定优点，除耐光与防紫外线比较优越外，耐热性能也比较突出。特别是氧化锌还具有抗菌防臭功能。 有机类紫外线屏蔽剂，也称紫外线吸收剂，主要是吸收紫外线并进行能量转换，将紫外线变成低能量的热能或波长较短的电磁波，从而达到防紫外线辐射的目的。作为纺织品用的紫外线吸收剂应具有: (1)安全无毒，特别对皮肤应无刺激和过敏反应; (2)吸收紫外线范围广和效果良好; (3)对热、光和化学品稳定，无光催化作用; (4)吸收紫外线后无变色现象; (5)不影响或少影响纺织品的色牢度、白度、强力和手感等; (6)耐常用溶剂和耐洗性良好。 国内外紫外线吸收剂品种很多，常用的第一代产品有水杨酸酯类化合物、金属离子整合物、薄荷酯类、苯并三唑类和二苯甲酮类等。这些紫外线吸收剂没有反应性官能团，不易固着，很易扩散。第二代吸收剂包括瑞士汽巴嘉基公司开发的邻-羟基苯-二苯基三唑的衍生物，是一种阳离子自分散型配方，可用于高温染色、轧染、印花等，有优良的升华牢度和热固着性能。瑞士科莱恩公司开发的Rayosan 系列可与纤维素纤维上的羟基和聚酰胺上的氨基反应，不改变织物外观、手感、透气性，也有耐光和耐水洗牢度。 紫外线吸收剂可使紫外线能量转化为光、热等形式释放，在一定程度上是稳定的，但长时间、大剂量的紫外线照射会引起吸收剂分子分解。因此，为提高整理效果的耐久性，通常可采用微胶囊技术，将吸收剂装入微胶囊中，对织物进行后整理。 总之，对紫外线屏蔽剂的研究应注重于提高织物的防紫外线辐射性能及耐久性，适用于各种不同纤维原料的织物，不影响织物的柔软度、色牢度及强力，并尽量保证整理剂本身及对人体、织物、环境不产生危害和污染。还应研究整理剂浓度与不同织物品种之间的一般规律，加强加工工艺研究，在满足纺织品的防紫外性能指标要求的基础上，尽可能地降低生产成本。