离子液体金属配合物的棉织物抗紫外整理应用及其整理方法和抗紫外棉织物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及离子液体金属配合物的织物功能整理应用，具体而言，涉及离子液体 金属配合物的抗紫外棉织物功能整理的新应用。
【背景技术】
[0002] 目前的织物抗紫外整理剂主要有两大类，一类是抗紫外屏蔽剂，另一类是抗紫外 吸收剂。抗紫外屏蔽剂主要以反射、折射或散射方式来降低紫外光的透射率，达到抗紫外目 的，如氧化锌、二氧化钛、氧化铁、二氧化硅等纳米无机材料，其纳米径粒尺寸与紫外线波 长相当时，会对对应波长的紫外线产生散射或反射，达到织物抗紫外作用。因此，若整理于 织物上的抗紫外颗粒直径单一，则只能对相对应的一波段的紫外光有屏蔽防护作用，无法 实现全波段紫外光屏蔽防护；另外，还普遍存在织物整理工艺复杂、整理后织物耐洗牢度偏 低的技术问题。专利号CN200410054186. 5的专利方案公开了一种抗紫外整理液，整理后在 织物表面形成二氧化钛纳米凝胶粒，赋予织物优异的抗紫外性能，但耐洗牢度偏低；专利号 为：200410053059. 3以钛酸四丁酯作为前驱体制备了含钛纳米溶胶，通过轧、烘、焙工艺对 棉织物进行抗紫外整理，赋予棉织物抗紫外性能，但整理后织物手感及机械强度受到一定 影响。抗紫外吸收剂一般是含有C=N、N=N、N=0、C=0、NH 2、-OH、-S03H等基团，通过分子中的 化学键和官能团吸收紫外光，实现抗紫外功能。
[0003] 众所周知的现有技术中，离子液体金属配合物主要应用于有机催化合成、分离领 域的催化剂和分离溶剂，如中国专利CN201010541440. X公开的钌、铑过渡金属配合物功能 化离子液体，应用于加氢反应的催化剂。
[0004] 中国专利CN2014103237875公开的专利技术方案，将离子液体金属配合物作为活 性染料的吸附剂，用于染料污水净化处理。该专利方案的咪唑基离子液体盐由氯代烷烃或 溴代烷烃与烷基咪唑混合后，在75-85°C温度中搅拌24-48小时制得；再与亚铁盐溶解于水 中，在20-90°C温度中搅拌2-10小时，制得咪唑基离子液体铁配合物，其反应结构式是： 其中，;
R2= CnH2n+1 , n=l-8 ； 最后，所述咪唑基离子液体铁配合物与碱溶液混合，室温条件下，搅拌1-2小时，过滤 得到羟基化咪唑基离子液体铁配合物，作为活性染料的吸附剂，其结构式为：
【发明内容】
[0005] 本发明申请的发明目的在于提供一种离子液体金属配合物的棉织物抗紫外整理 应用及其整理方法和抗紫外棉织物。
[0006] 本发明申请涉及的离子液体金属配合物的棉织物抗紫外整理应用，尤其是咪唑基 离子液体铁配合物和羟基化咪唑基离子液体铁配合物的棉织物抗紫外整理应用。所述的 咪唑基离子液体铁配合物和羟基化咪唑基离子液体铁配合物为中国专利CN2014103237875 专利技术方案公开的咪唑基离子液体铁配合物和羟基化咪唑基离子液体铁配合物。
[0007] 本发明申请涉及的离子液体金属配合物的棉织物抗紫外整理方法，其方法是： (1) 棉织物浸入含有亚铁盐的水溶液中，加入咪唑基离子液体盐，加热20-80°C搅拌 2~10小时； (2) 向上述溶液中加入碱，20-80°C反应2~10小时，洗涤干燥棉织物； 所述亚铁盐是：硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁其一； 所述咪唑基离子液体盐是：i-丁基-3-甲基咪唑氯代盐或溴代盐、1-丁基-3-乙基 咪唑氯代盐或溴代盐、1- 丁基-3-丙基咪唑氯代盐或溴代盐、1，3-二丁基咪唑氯代盐或溴 代盐、1- 丁基-3-戊基咪唑氯代盐或溴代盐、1- 丁基-3-已基咪唑氯代盐或溴代盐、1- 丁 基-3-辛基咪唑氯代盐或溴代盐其一； 所述碱为：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡溶液其一。
[0008] 本发明申请还涉及离子液体金属配合物的棉织物抗紫外整理方法制得的抗紫外 棉织物。
[0009] 本发明申请技术方案，棉织物表面带有的负电荷与溶液中的亚铁正离子以静电作 用相结合，离子液体咪唑阳离子作为配体，与亚铁离子通过配位键配位，从而使棉织物表面 带有离子液体铁配合物抗紫外整理基团，尤其是在碱性条件下，加强了上述的静电结合和 配体结合，不仅进一步提高了棉织物对包括咪唑、金属离子等阳离子基团及羟基、硫酸根等 阴离子基团的结合能力，从而再一步提高紫外光吸收性能，而且碱的参与，使棉织物上整理 有粒径跨度范围得到充分扩张的离子液体金属配合物晶粒，晶粒范围为300~1600nm，实 现了对全波长紫外光的反射或折射，抗紫外光防护性能得到全面拓展；本技术方案的离子 液体金属配合物以静电引力与棉织物结合，使整理后棉织物的耐洗性能得到大幅度提高， 经多次洗涤后，其抗紫外性能不降低，参见表1，表1给出的性能值是整理棉织物经30次洗 涤后的抗紫外测得值，在波长290-450nm范围内，紫外光透射率均小于1. 5%、UPF值大于90， 与现有抗紫外整理剂相比，显著的降低了 315-410nm波长紫外光的透射率。本抗紫外整理 方法技术方案的另一技术优点是：离子液体金属配合物抗紫外整理工艺方法简单，原位生 成反应条件温和、易于实现，且手感和织物质感没有明显改变。
【附图说明】
[0010] 图1是扫描电子显微镜（SEM)测定图，其中的A为未整理棉织物图，B是经整理的 棉织物图。
[0011] 图2是本抗紫外整理棉织物的紫外透射光谱图。
【具体实施方式】
[0012] 下述各实施例中，水溶液的水用量对整理结果没有影响，在实际应用中，以棉织物 能完全浸入溶液为准，确定基本的水用量。
[0013] 实施例1 (1) 将1. 0~10g棉织物浸入含有0. 5 g硫酸亚铁水溶液中，加入1. 0 gl- 丁基-3-甲 基咪唑盐，在20°C搅拌10小时； (2) 向上述溶液中加入1. 0g的氢氧化钠，在20°C反应10小时，其后，清水洗涤棉织物 3次，干燥。
[0014] 实施例2 (1) 将1. 0~10g棉织物浸入含有1. 0 g硫酸亚铁水溶液中，加入2. 0 gl- 丁基-3-乙 基咪唑盐，在20°C搅拌10小时； (2) 向上述溶液中加入1. 5g的氢氧化钠，在20°C反应10小时，其后，清水洗涤棉织物 3次，干燥。
[0015] 实施例3 (1) 将1. 0~10g棉织物浸入含有2. 0 g硫酸亚铁水溶液中，加入3. 0 gl- 丁基-3-丙 基咪唑盐，在40°C搅拌5小时； (2) 向上述溶液中加入2. 0g的氢氧化钠，在40°C反应5小时，其后，清水洗涤棉织物3 次，干燥。
[0016] 实施例4 (1) 将1.0~10g棉织物浸入含有2.5 g氯化亚铁水溶液中，加入4.0 gl，3-二丁基咪 唑盐，在40°C搅拌5小时； (2) 向上述溶液中加入2. 5 g的氢氧化钾，在40°C反应5小时，其后，清水洗涤棉织物 3次，干燥。
[0017] 实施例5 (1) 将1. 0~10g棉织物浸入含有3. 0 g氯化亚铁水溶液中，加入5. 0 gl- 丁基-3-戊 基咪唑盐，在60°C搅拌4小时； (2) 向上述溶液中加入3. 0g的氢氧化钾，在60°C反应4小时，其后，清水洗涤棉织物3 次，干燥。
[0018] 实施例6 (1) 将1. 0~lOg棉织物浸入含有4. Og氯化亚铁水溶液中，加入7. 0 gl- 丁基-3-已 基咪唑盐，在60°C搅拌4小时； (2) 向上述溶液中加入4. Og的氢氧化钾，在60°C反应4小时，其后，清水洗涤棉织物3 次，干燥。
[0019] 实施例7 (1) 将1.0~10g棉织物浸入含有5.0 g硝酸亚铁水溶液中，加入10.0 g的1-丁 基-3-辛基咪唑盐，在80°C搅拌2小时； (2) 向上述溶液中加入5. Og的氢氧化钡，在80°C反应2小时，其后，清水洗涤棉织物3 次，干燥。
[0020] 取上述实施例1-7整理后的棉织物样品，洗涤30次后，扫描电子显微镜（SEM)来测 定。由SEM测定得到整理在织物上的离子液体金属配合物颗粒的粒径范围结果，如图1所 示。由图1可看出，整理棉织物表面覆盖一层离子液体金属配合物，离子液体金属配合物的 颗粒大小不均，粒径大小约为300-1600 nm，可对不同波长的紫外光反射或折射。
[0021] 取上述实施例1整理后的棉织物样品和未经整理的同质棉织物，整理样品经洗涤 30次后，再者进行抗紫外性能测定，结果参见图2。从图2可看出，未整理棉织物的紫外光 透射率为5. 0-16. 5%，整理棉织物的紫外光透射率约为1. 5%左右，明显降低。
[0022] 实施例1-7获得的整理棉织物，其抗紫外数据为表1所列示。
[0023] 其中T-UVB是指290-315 nm波长范围的紫外光透射率，T-UVA是指315-410 nm波 长范围的紫外光透射率(取5次测定平均值)。从表1可看出，在波长为290-410nm范围内， 整理棉织物的紫外光透射率均小于1. 5%，紫外防护因子UPF均大于90,这表明离子液体金 属配合物具有优良的抗紫外性能。而且，表1所列出数据是以上实施例的抗紫外整理棉织 物经洗涤30次后测定的结果，这表明离子液体金属配合物整理棉织物的耐洗性能也非常 优良。
[0024]表1
【主权项】
1. 一种离子液体金属配合物的棉织物抗紫外整理应用，是咪唑基离子液体铁配合物和 羟基化咪唑基离子液体铁配合物的棉织物抗紫外整理应用。2. -种离子液体金属配合物的棉织物抗紫外整理方法，其特征在于其方法是： (1)棉织物浸入含有亚铁盐的水溶液中，加入咪唑基离子液体盐，加热20-80°C搅拌 2~10小时； (2)向上述溶液中加入碱，20-80°C反应2~10小时，洗涤干燥棉织物； 所述亚铁盐是：硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁其一； 所述咪唑基离子液体盐是：i-丁基-3-甲基咪唑氯代盐或溴代盐、1-丁基-3-乙基 咪唑氯代盐或溴代盐、1-丁基-3-丙基咪唑氯代盐或溴代盐、1，3-二丁基咪唑氯代盐或溴 代盐、1-丁基-3-戊基咪唑氯代盐或溴代盐、1-丁基-3-已基咪唑氯代盐或溴代盐、1-丁 基-3-辛基咪唑氯代盐或溴代盐其一； 所述碱为：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡溶液其一。3.根据权利要求2所述的离子液体金属配合物的棉织物抗紫外整理方法，其特征在 于： (1) 棉织物浸入含有亚铁盐的水溶液中，加入咪唑基离子液体盐，加热50~60°C搅拌 2~4小时； (2) 向上述溶液中加入碱，50~60°C搅拌2~4小时，洗涤干燥棉织物。4. 一种由权利要求2或3所述的离子液体金属配合物的棉织物抗紫外整理方法制得的 抗紫外棉织物。
【专利摘要】本发明申请提供了一种离子液体金属配合物的棉织物抗紫外整理应用及其整理方法和抗紫外棉织物。其整理方法是：棉织物浸入含有亚铁盐的水溶液中，再加入咪唑基离子液体盐，于20-80℃搅拌2～10小时；其后再加入碱，20-80℃反应2～10小时，洗涤干燥棉织物。本技术方案具有全波段抗紫外光防护性能，且抗紫外整理工艺方法简单，原位生成反应条件温和、易于实现。
【IPC分类】D06M13/352, D06M11/28, D06M11/54, D06M11/65
【公开号】CN104894842
【申请号】CN201510381463
【发明人】程德红, 韩玲, 路艳华, 林杰
【申请人】辽东学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月30日