Разработка и исследование текстильных материалов с защитой от ультрафиолета

В статье представлены данные о разработке технологии придания хлопчатобумажным текстильным материалам УФ-защитных свойств на этапах заключительной отделки. Повышение функциональности текстильных материалов обеспечено за счёт внедрения высокоэффективных методов обработки с использованием текстильных вспомогательных веществ, обладающих УФ-абсорбирующими свойствами, а также применения новых химических и физических методов интенсификации протекающих процессов. Разработаны технологические решения по обработке хлопчатобумажных тканей, направленные на достижение требуемого уровня физико-механических характеристик и устойчивости к УФ-излучению. Подобраны оптимальные параметры приготовления рабочих растворов: концентрации УФ-стабилизаторов, соотношение компонентов, температура и продолжительность обработки. Исследованы качественные характеристики обработанной ткани, включая равномерность нанесения защитного слоя и эффективность УФ-защиты, а также физико-механических показателей. Предложены как периодические, так и непрерывные методы обработки, обеспечивающие стабильное закрепление функциональных веществ на поверхности текстильных волокон. Внедрение разработанной технологии позволит повысить качество текстильных материалов за счёт одновременного улучшения гигиенических и защитных свойств, сокращения энергозатрат и времени обработки. Результаты исследования могут быть использованы при создании современных технологических процессов производства текстиля из натуральных, химических волокон и их смесей с заданными функциональными характеристиками, в том числе для изделий специального, медицинского и повседневного назначения.

1. Wang, Y., Zhao, X., & Liu, Z. (2022). Recent advances in UV-protective textile materials: A review. Materials Science and Engineering C, 134, 112587. https://doi.org/10.1016/j.msec.2021.112587

2. Singh, R., & Sharma, S. (2021). Sustainable UV protective coatings for textiles: Synthesis and applications. Journal of Cleaner Production, 293, 126108. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.126108

3. Kumar, A., & Gupta, D. (2020). Functional finishing of textiles for UV protection using nanoparticles: A review. Journal of Industrial Textiles, 50(5), 715-738. https://doi.org/10.1177/1528083718819576

4. Li, X., Chen, Y., & He, M. (2023). Development of eco-friendly UV-blocking coatings for cotton fabrics. Coatings, 13(4), 611. https://doi.org/10.3390/coatings13040611

5. ASTM D6603-20. Standard Guide for Assessing Ultraviolet Protection of Textiles. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020. https://doi.org/10.1520/D6603-20

6. Zhang, Y., Wang, Y., & Liu, H. (2024). Synthesis and characterization of ZnO and TiO₂ hybrid coatings for textile UV anti-aging protection. Polymers, 16(14), 2001. https://doi.org/10.3390/polym16142001

7. Xue, T., Fang, D., Si, L., & Yin, Y. (2024). Preparation of antibacterial and UV-protective cotton through coating with TiO₂-modified chitosan-based Schiff bases. ACS Applied Polymer Materials, 6(14), 8073–8083. https://doi.org/10.1021/acsapm.4c00835

8. Rajabi, M., Azizi, A., & Sadeghi, M. (2021). Zinc oxide nanoparticles for UV protection in textiles: A review. Journal of Nanomaterials, 2021, Article ID 6693459. https://doi.org/10.1155/2021/6693459

9. Gupta, R., & Banerjee, R. (2019). Zinc oxide nanoparticles functionalized textiles for enhanced UV protection and antimicrobial activity. Applied Surface Science, 478, 720–736. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.01.223

10. Abd El-Hady, D., & Shaban, H. (2017). Application of ZnO nanoparticles for UV protection of cotton fabrics. Journal of Textile Science & Engineering, 7(4), 1-7. https://doi.org/10.4172/2165-8064.1000349

11. Belay, A., Mekuria, M., & Adam, G. (2020). Incorporation of zinc oxide nanoparticles in cotton textiles for ultraviolet light protection and antibacterial activities. Journal of Engineered Fibers and Fabrics, 15, 1847980420970052. https://doi.org/10.1177/1847980420970052

12. Sharouf, H. M., Tuhmaz, G., & Saffour, Z. (2019). Preparation of zinc oxide nano-layer on cotton fabric for UV protection application. Al-Nahrain Journal for Engineering Sciences, 22(1), 18–21. https://doi.org/10.29194/NJES.22010018

13. Xu, W., Xu, L., Pan, H., et al. (2022). Robust ZnO/HNTs-based superhydrophobic cotton fabrics with UV shielding, self-cleaning, photocatalysis, and oil/water separation. Cellulose, 29(5), 4021–4037. https://doi.org/10.1007/s10570-022-04462-4

14. Xiao, S., Huang, X., & Wang, Y. (2020). Durable UV protection finishing of cotton fabrics using ZnO nanoparticles and natural polymers. Fibers and Polymers, 21(8), 1780-1788. https://doi.org/10.1007/s12221-020-9808-1

15. Huang, M.-L., Wu, Y.-Z., & Lu, S.-G. (2022). Structural coloration and ultraviolet protective fabrication on fabrics coated with SiO₂/TiO₂ multilayer films via a magnetron sputtering method. Journal of Industrial Textiles, 52(3), 15280837221114636. https://doi.org/10.1177/15280837221114636

16. Zhou, W., Zhang, Y.-y., & Shi, Y.-d. (2017). In situ loading TiO₂ and its photocatalysis and UV resistance on cotton fabric. Fibers and Polymers, 18(6), 1073–1078. https://doi.org/10.1007/s12221-017-1055-3

17. Сугирбаева Д., Дюсенбиева К.Ж. Разработка и исследование УФ-защитных текстильных материалов. Всероссийская научная конференция молодых исследователей с международным участием «Инновационное развитие техники и технологий в промышленности» (INTEKS-2025)», 17 апреля 2025 г., с. 132-134.