一種防紫外線紡織面料的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種防紫外線紡織面料的制備方法，屬于紡織面料加工技術領域。本發明納米二氧化鈦在乙烯基二甲氧基硅烷、N，N?亞甲基雙丙烯酰胺、過氧化月桂酰的作用下與2?乙烯基?5?巰基苯胺反應得到一種含有可交聯基團氨基、巰基的改性納米二氧化鈦，之后將改性后的納米二氧化鈦與天然棉纖維反應得到一種具有抗紫外線功能的改性納米二氧化鈦纖維，隨后將改性納米二氧化鈦纖維進行紡絲，得到絲線，再將絲線絡筒、整經、漿紗，從而得到防紫外線紡織面料的制備方法。實例證明，本發明不僅在制備的過程中未添加任何有害化工原料，降低成本，安全環保，而且制得的防紫外線紡織面料對紫外線屏蔽率達到95％以上，質地柔軟，透氣性好，可無限制循環使用。
【專利說明】
一種防紫外線紡織面料的制備方法
技術領域
[0001]本發明公開了一種防紫外線紡織面料的制備方法，屬于紡織面料加工技術領域。
【背景技術】
[0002]紡織面料，又稱針織面料，按織造方法分，有瑋編針織面料和經編針織面料兩類。瑋編針織面料常以低彈滌綸絲或異型滌綸絲、錦綸絲、棉紗、毛紗等為原料，采用平針組織，變化平針組織，羅紋平針組織，雙羅紋平針組織、提花組織，毛圈組織等，在各種瑋編機上編織而成。
[0003]隨著科技的發展，人們對衣物的要求也不僅僅是保溫御寒，而是提出了更多的要求。紫外線對人體的皮膚和眼睛的影響最為明顯，被紫外線照射后，需經過6?8小時的潛伏期后才發生細胞的改變并出現癥狀，包括皮膚干痛、表皮皺縮，甚至起泡脫落。長期、多次的曝曬，可造成皮膚和粘膜的日光性角化癥(光照性角化癥)，表現在暴露部位(如額部、頰部、鼻尖、唇、眼瞼、結膜)出現單個和多個平頂形角化層增厚。研究表明，紫外線能引起細胞核內脫氧核糖核酸(DNA)的損傷，由于機體內在的缺陷，使細胞不能對損傷的DNA進行修復，從而發生對變異DNA的復制，若機體的免疫系統不能及時排斥，清除這種變異的細胞，即機體免疫監視功能有缺陷，這種變異DNA的細胞將發生增殖，最終導致腫瘤的形成，因而，紫外線是皮膚的一個重要致癌因素，于是人們使用各種方法來防止紫外線輻射，具有防紫外線功能的布料被制作成傘、衣物等用品，但是現有的防紫外線布料采用在布料表面涂層的方式，手感較硬，透氣性差。
[0004]申請號為201020113048的專利申請文件公開了一種防紫外線面料，它主要是由防紫外線涂層和紡織層組成，紡織層是由經紗與瑋紗以相互沉浮、交錯的方式編織而成，經紗和瑋紗均采用具有防紫外線輻射功能的尼龍長絲為材料，在紡織層的正反面均設置有防紫外線涂層，防紫外線涂層中含有二氧化鈦超細粉末成份。但是，這種衣料采用了較多的化工原料，其成本較高，不適于大規模推廣。
[0005]隨著人們生活水平和健康意識逐漸提高，在炎炎夏日，紫外線成為威脅人類健康的一重大隱患，因此，外出時需要一些具有防紫外線功能的面料制成的衣服和遮擋物是非常有必要的。
【發明內容】
[0006]本發明主要解決的技術問題:針對目前常用的防紫外線面料雖具有防紫外線功能，但制備過程中使用較多的化工原料，其成本較高，長期使用對于人體有害，且現有的防紫外線面料手感較硬，透氣性差的現狀，提供了一種將納米二氧化鈦在乙烯基二甲氧基硅烷、N，N_亞甲基雙丙烯酰胺、過氧化月桂酰的作用下與2-乙烯基-5-巰基苯胺反應得到一種含有可交聯基團氨基、巰基的改性納米二氧化鈦，之后將改性后的納米二氧化鈦與天然棉纖維反應得到一種具有抗紫外線功能的改性納米二氧化鈦纖維，隨后將改性納米二氧化鈦纖維進行紡絲，得到絲線，再將絲線絡筒、整經、漿紗，從而得到防紫外線紡織面料的制備方法。該方法工藝簡便，不僅在制備的過程中未添加任何有害化工原料，降低成本，安全環保，而且制得的防紫外線紡織面料對紫外線屏蔽率達到95%以上，質地柔軟，透氣性好，可無限制循環使用。
[0007 ]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:
(1)稱取5?1g納米二氧化鈦加入到500mL燒杯中，向燒杯中加入100?200mL去離子水，用180?200W超聲波超聲分散I?2h，得到穩定且分散均勻的納米二氧化鈦分散液；
(2)將上述納米二氧化鈦分散液倒入500mL三口燒瓶中，將三口燒瓶置于油浴中，并以I?2L/min速率向三口燒瓶中通入氮氣20?30min后，再向燒瓶中依次加入2?3mL乙烯基二甲氧基硅烷、I?2mLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺、0.2?0.3g過氧化月桂酰和10?20mL2_乙烯基-5-巰基苯胺，控制溫度70?80 °C，攪拌反應6?8h，之后將反應后的分散液真空抽濾，獲得含有改性納米二氧化鈦的混合物；
(3)用去離子水洗滌上述所得混合物，并將洗滌后所得物質置于50?60°C的真空烘箱中2?3h，得含有不同可交聯基團的改性納米二氧化鈦；
(4)將上述含有不同可交聯基團的改性納米二氧化鈦加入到帶有溫度計的三口燒瓶中，將三口燒瓶置于油浴中，向燒瓶中加入100?200mL二甲亞砜，使用180?200W超聲波超聲分散I?2h，得到改性納米二氧化鈦分散液，之后向分散液中依次加入10?20g天然棉纖維、I?2mLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺、0.2?0.3g過氧化月桂酰，控制溫度80?90 °C，攪拌反應6?8h，將反應后的分散液真空抽濾，得到改性納米二氧化鈦纖維混合物，并依次用二甲亞砜、去離子水分別洗滌3?5次，得到改性納米二氧化鈦纖維；
(5)將上述改性納米二氧化鈦纖維加入到熔融紡絲機中進行紡絲，直至得到絲線，之后將得到的絲線用絡筒機制成捻筒子，并通過整經機制成經軸，隨后利用漿紗機將經軸上的絲線引入，置于丙烯酸漿料中，浸沒2?3h，取出壓去余液，置于烘干機中烘干，干燥后將絲線放在桿織機上進行織造，從而得到一種防紫外線紡織面料。
[0008]本發明的應用方法是:將本發明制得的防紫外線紡織面料制成衣物，人們穿著后出門即可，經檢測器檢測，日常太陽溫度最高的1:00?2:00時，該防紫外線紡織面料對紫外線屏蔽率達到95%以上，能夠減少紫外線對于人體的危害，且面料透氣性好，不會對于人體造成悶熱的現象。
[0009]本發明的有益效果是:
(1)本發明工藝簡便，在制備的過程中未添加任何有害化工原料，降低成本的同時保障了人體健康，安全環保；
(2)本發明制得的防紫外線紡織面料不僅對紫外線屏蔽率達到95%以上，能夠減少紫外線對于人體的危害，而且制面料具有透氣性好，手感好，不易褪色，易清洗等優點，可以無限制循環使用。
【具體實施方式】
[0010]首先稱取5?1g納米二氧化鈦加入到500mL燒杯中，向燒杯中加入100?200mL去離子水，用180?200W超聲波超聲分散I?2h，得到穩定且分散均勻的納米二氧化鈦分散液；然后將上述納米二氧化鈦分散液倒入500mL三口燒瓶中，將三口燒瓶置于油浴中，并以I?2L/min速率向三口燒瓶中通入氮氣20?30min后，再向燒瓶中依次加入2?3mL乙烯基二甲氧基硅烷、I?2mLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺、0.2?0.3g過氧化月桂酰和10?20mL2-乙烯基-5-巰基苯胺，控制溫度70?800C，攪拌反應6?8h，之后將反應后的分散液真空抽濾，獲得含有改性納米二氧化鈦的混合物;隨后用去離子水洗滌上述所得混合物，并將洗滌后所得物質置于50?60°C的真空烘箱中2?3h，得含有不同可交聯基團的改性納米二氧化鈦;接下來將上述含有不同可交聯基團的改性納米二氧化鈦加入到帶有溫度計的三口燒瓶中，將三口燒瓶置于油浴中，向燒瓶中加入100?200mL二甲亞砜，使用180?200W超聲波超聲分散I?2 h，得到改性納米二氧化鈦分散液，之后向分散液中依次加入1?2 O g天然棉纖維、I?2mLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺、0.2?0.3g過氧化月桂酰，控制溫度80?90 °C，攪拌反應6?8h，將反應后的分散液真空抽濾，得到改性納米二氧化鈦纖維混合物，并依次用二甲亞砜、去離子水分別洗滌3?5次，得到改性納米二氧化鈦纖維;最后將上述改性納米二氧化鈦纖維加入到熔融紡絲機中進行紡絲，直至得到絲線，之后將得到的絲線用絡筒機制成捻筒子，并通過整經機制成經軸，隨后利用漿紗機將經軸上的絲線引入，置于丙烯酸漿料中，浸沒2?3h，取出壓去余液，置于烘干機中烘干，干燥后將絲線放在桿織機上進行織造，從而得到一種防紫外線紡織面料。
[0011]實例I
首先稱取5g納米二氧化鈦加入到500mL燒杯中，向燒杯中加入10mL去離子水，用180W超聲波超聲分散lh，得到穩定且分散均勻的納米二氧化鈦分散液;然后將上述納米二氧化鈦分散液倒入500mL三口燒瓶中，將三口燒瓶置于油浴中，并以lL/min速率向三口燒瓶中通入氮氣20min后，再向燒瓶中依次加入2mL乙烯基二甲氧基硅烷、ImLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺、0.2g過氧化月桂酰和10mL2-乙烯基-5-巰基苯胺，控制溫度70°C，攪拌反應6h，之后將反應后的分散液真空抽濾，獲得含有改性納米二氧化鈦的混合物；隨后用去離子水洗滌上述所得混合物，并將洗滌后所得物質置于50°C的真空烘箱中2h，得含有不同可交聯基團的改性納米二氧化鈦;接下來將上述含有不同可交聯基團的改性納米二氧化鈦加入到帶有溫度計的三口燒瓶中，將三口燒瓶置于油浴中，向燒瓶中加入10mL二甲亞砜，使用180W超聲波超聲分散lh，得到改性納米二氧化鈦分散液，之后向分散液中依次加入1g天然棉纖維、lmLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺、0.2g過氧化月桂酰，控制溫度80°C，攪拌反應6h，將反應后的分散液真空抽濾，得到改性納米二氧化鈦纖維混合物，并依次用二甲亞砜、去離子水分別洗滌3次，得到改性納米二氧化鈦纖維;最后將上述改性納米二氧化鈦纖維加入到熔融紡絲機中進行紡絲，直至得到絲線，之后將得到的絲線用絡筒機制成捻筒子，并通過整經機制成經軸，隨后利用漿紗機將經軸上的絲線引入，置于丙烯酸漿料中，浸沒2h，取出壓去余液，置于烘干機中烘干，干燥后將絲線放在桿織機上進行織造，從而得到一種防紫外線紡織面料。
[0012]本實例方法獨特新穎，將本發明制得的防紫外線紡織面料制成衣物，人們穿著后出門即可，經檢測器檢測，日常太陽溫度最高的I: 00時，該防紫外線紡織面料對紫外線屏蔽率達到95%，能夠減少紫外線對于人體的危害，且面料透氣性好，不會對于人體造成悶熱的現象。
[0013]實例2
首先稱取8g納米二氧化鈦加入到500mL燒杯中，向燒杯中加入150mL去離子水，用190W超聲波超聲分散1.5h，得到穩定且分散均勻的納米二氧化鈦分散液;然后將上述納米二氧化鈦分散液倒入500mL三口燒瓶中，將三口燒瓶置于油浴中，并以1.5L/min速率向三口燒瓶中通入氮氣25min后，再向燒瓶中依次加入2.5mL乙烯基二甲氧基硅烷、1.5mLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺、0.25g過氧化月桂酰和15mL2-乙烯基-5-巰基苯胺，控制溫度75°C，攪拌反應7h，之后將反應后的分散液真空抽濾，獲得含有改性納米二氧化鈦的混合物；隨后用去離子水洗滌上述所得混合物，并將洗滌后所得物質置于55°C的真空烘箱中2.5h，得含有不同可交聯基團的改性納米二氧化鈦;接下來將上述含有不同可交聯基團的改性納米二氧化鈦加入到帶有溫度計的三口燒瓶中，將三口燒瓶置于油浴中，向燒瓶中加入150mL二甲亞砜，使用190W超聲波超聲分散1.5h，得到改性納米二氧化鈦分散液，之后向分散液中依次加入15g天然棉纖維、1.5mLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺、0.25g過氧化月桂酰，控制溫度85°C，攪拌反應7h，將反應后的分散液真空抽濾，得到改性納米二氧化鈦纖維混合物，并依次用二甲亞砜、去離子水分別洗滌4次，得到改性納米二氧化鈦纖維;最后將上述改性納米二氧化鈦纖維加入到熔融紡絲機中進行紡絲，直至得到絲線，之后將得到的絲線用絡筒機制成捻筒子，并通過整經機制成經軸，隨后利用漿紗機將經軸上的絲線引入，置于丙烯酸漿料中，浸沒2.5h，取出壓去余液，置于烘干機中烘干，干燥后將絲線放在桿織機上進行織造，從而得到一種防紫外線紡織面料。
[0014]本實例方法獨特新穎，將本發明制得的防紫外線紡織面料制成衣物，人們穿著后出門即可，經檢測器檢測，日常太陽溫度最高的I: 30時，該防紫外線紡織面料對紫外線屏蔽率達到97%，能夠減少紫外線對于人體的危害，且面料透氣性好，不會對于人體造成悶熱的現象。
[0015]實例3
首先稱取1g納米二氧化鈦加入到500mL燒杯中，向燒杯中加入200mL去離子水，用200W超聲波超聲分散2h，得到穩定且分散均勻的納米二氧化鈦分散液;然后將上述納米二氧化鈦分散液倒入500mL三口燒瓶中，將三口燒瓶置于油浴中，并以2L/min速率向三口燒瓶中通入氮氣30min后，再向燒瓶中依次加入3mL乙烯基二甲氧基硅烷、2mLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺、0.3g過氧化月桂酰和20mL2-乙烯基-5-巰基苯胺，控制溫度80 °C，攪拌反應8h，之后將反應后的分散液真空抽濾，獲得含有改性納米二氧化鈦的混合物；隨后用去離子水洗滌上述所得混合物，并將洗滌后所得物質置于60°C的真空烘箱中3h，得含有不同可交聯基團的改性納米二氧化鈦;接下來將上述含有不同可交聯基團的改性納米二氧化鈦加入到帶有溫度計的三口燒瓶中，將三口燒瓶置于油浴中，向燒瓶中加入200mL二甲亞砜，使用200W超聲波超聲分散2h，得到改性納米二氧化鈦分散液，之后向分散液中依次加入20g天然棉纖維、2mLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺、0.3g過氧化月桂酰，控制溫度90°C，攪拌反應8h，將反應后的分散液真空抽濾，得到改性納米二氧化鈦纖維混合物，并依次用二甲亞砜、去離子水分別洗滌5次，得到改性納米二氧化鈦纖維;最后將上述改性納米二氧化鈦纖維加入到熔融紡絲機中進行紡絲，直至得到絲線，之后將得到的絲線用絡筒機制成捻筒子，并通過整經機制成經軸，隨后利用漿紗機將經軸上的絲線引入，置于丙烯酸漿料中，浸沒3h，取出壓去余液，置于烘干機中烘干，干燥后將絲線放在桿織機上進行織造，從而得到一種防紫外線紡織面料。
[0016]本實例方法獨特新穎，將本發明制得的防紫外線紡織面料制成衣物，人們穿著后出門即可，經檢測器檢測，日常太陽溫度最高的2:00時，該防紫外線紡織面料對紫外線屏蔽率達到99%，能夠減少紫外線對于人體的危害，且面料透氣性好，不會對于人體造成悶熱的現象。
【主權項】
1.一種防紫外線紡織面料的制備方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)稱取5?1g納米二氧化鈦加入到500mL燒杯中，向燒杯中加入100?200mL去離子水，用180?200W超聲波超聲分散I?2h，得到穩定且分散均勻的納米二氧化鈦分散液； (2)將上述納米二氧化鈦分散液倒入500mL三口燒瓶中，將三口燒瓶置于油浴中，并以I?2L/min速率向三口燒瓶中通入氮氣20?30min后，再向燒瓶中依次加入2?3mL乙烯基二甲氧基硅烷、I?2mLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺、0.2?0.3g過氧化月桂酰和10?20mL2_乙烯基-5-巰基苯胺，控制溫度70?80 °C，攪拌反應6?8h，之后將反應后的分散液真空抽濾，獲得含有改性納米二氧化鈦的混合物； (3)用去離子水洗滌上述所得混合物，并將洗滌后所得物質置于50?60°C的真空烘箱中2?3h，得含有不同可交聯基團的改性納米二氧化鈦； (4)將上述含有不同可交聯基團的改性納米二氧化鈦加入到帶有溫度計的三口燒瓶中，將三口燒瓶置于油浴中，向燒瓶中加入100?200mL二甲亞砜，使用180?200W超聲波超聲分散I?2h，得到改性納米二氧化鈦分散液，之后向分散液中依次加入10?20g天然棉纖維、I?2mLN，N-亞甲基雙丙烯酰胺、0.2?0.3g過氧化月桂酰，控制溫度80?90 °C，攪拌反應6?8h，將反應后的分散液真空抽濾，得到改性納米二氧化鈦纖維混合物，并依次用二甲亞砜、去離子水分別洗滌3?5次，得到改性納米二氧化鈦纖維； (5)將上述改性納米二氧化鈦纖維加入到熔融紡絲機中進行紡絲，直至得到絲線，之后將得到的絲線用絡筒機制成捻筒子，并通過整經機制成經軸，隨后利用漿紗機將經軸上的絲線引入，置于丙烯酸漿料中，浸沒2?3h，取出壓去余液，置于烘干機中烘干，干燥后將絲線放在桿織機上進行織造，從而得到一種防紫外線紡織面料。
【文檔編號】D03D15/00GK105970432SQ201610483996
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月28日
【發明人】郭舒洋, 張明, 孟浩影
【申請人】郭舒洋