通用于棉和涤纶的持久抗紫外线整理剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于纺织品染整助剂技术领域，具体涉及一种通用于棉和涤纶的持久抗紫 外线整理剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 鉴于紫外光对人体的危害性，人体防紫外线辐射越来越受到人们的重视，服装是 人体最有效的防护品，所以对纺织品进行抗紫外线整理很有必要。目前日本、美国、德国和 荷兰等国家甚至将小学生服装用品的防紫外线功能列入了法律条文，由此可见织物防紫外 线的重要性。
[0003] 众所周知，棉织物和涤纶织物是世界上产量最大、应用最广泛的两种纺织品。涤纶 织物由于其分子结构中含有苯环，对300nm以下的紫外光有较强烈吸收，通常涤纶本身的 抗紫外线作用能达到20~25UPF;而对于棉纤维，其结构中不含苯环，且具有纵向扭曲不光 滑的形态，紫外线很容易透过棉织物，通常棉织物本身的抗紫外线作用小于10UPF。根据国 家质检总局颁布的《纺织品防紫外线性能的评定》规定，只有UPF大于30且UVA透过率小于 5%时，才能称为防紫外线产品，因此对棉织物和涤纶的抗紫外线整理都很有必要，既可避免 人体皮肤被晒伤晒黑又可防止纺织品褪色脆化，也是提高纺织品附加值的重要环节。
[0004] 当前的抗紫外线整理剂及其制备方法和应用主要见诸以下报道： 北京服装学院岳森等人研究了棉用三嗪类紫外吸收剂的制备及应用，以三聚氯氰和间 苯二酚为原料，通过正交实验优化反应条件制备了棉用三嗪类紫外线吸收剂，将制备的紫 外吸收剂对棉织物进行抗紫外整理，在200~400nm波长范围内，其紫外透过率均小于5%。 上海印染技术研究所唐增荣筛选了各类紫外线吸收剂经分散、乳化、稳定、复配，开发出抗 紫外线整理剂DP-UV，将其用于全棉和涤棉织物处理，织物紫外线屏蔽率在85%以上。苏州 大学郑敏等人研究了新型紫外线屏蔽整理剂Nano-SUV的研制及其在棉织物上的应用，采 用模板介入法自制了纳米ZnO、Ti02及其复合粉体，通过表面活性剂和溶剂的选择研制出对 紫外线具有良好屏蔽作用的系列整理液Nano-SUV。东华大学郭玉良等人对反应性抗菌抗紫 外整理剂应用性能进行了研究，采用正交实验确定了自制反应性抗菌抗紫外整理剂在棉织 物上的优化整理工艺，计算得出整理剂与棉织物的反应率在65%以上。
[0005] 中国发明专利CN1303971A公开了涤棉织物及成衣的混合型抗紫外线整理剂及 其使用方法，包括混合型紫外线吸收剂及其乳化和渗透加强剂的种类及混用比例的选择， 以及上述织物及成衣防紫外线整理工艺制订两方面。整理工艺为浸乳和浸渍两种方式，处 理后紫外线保护系数SPF为30以上。 CN103469559A公开了一种抗紫外线复合整理剂，由如下重量份的组分组成：二氧化 硅30~40份、沸石5~8份、2, 4-二羟基二苯甲酮10~15份、N，N-二正丁基二硫代氨基甲酸镍 20~25份、聚丙烯酸钠分散剂0. 8~1. 2份。这种抗紫外线整理剂可与纯棉织物牢固结合，对 纯棉织物有优良的防紫外线作用。
[0006]CN103437144A公开了一种纳米二氧化钛整理剂的制备方法，将钛酸四正丁酯和 冰乙酸混合均匀后，滴加入盐酸水溶液中，连续搅拌反应5-6h得到溶液；然后把次溶液加 入质量分数为1%的粘合剂水溶液中，在超声下分散20~30min，得到纳米二氧化钛整理液。 使用制备的整理剂整理的织物具有良好的抗紫外线耐久性和抗菌性。CN104294582A公开 了一种蚕丝织物抗紫外线整理剂的制备方法，实际上也是以钛酸四正丁酯为主要原料制备 的纳米二氧化钛紫外线屏蔽剂类型的抗紫外线整理剂。
[0007]CN103668985A公开了一种抗紫外线三防整理剂，它包括按照重量份数计的如下 组分：氟碳乳液12~16份、三氟丙基甲基环三硅氧烷8~12份、偶联剂2~5份、柠檬酸1~3份、 2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮4~7份、双（2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基）癸二酸酯2~5份、 脂肪酸聚氧乙烯酯3~5份、去离子水120~150份。该抗紫外线整理剂体系稳定，不仅具有良 好的防水、防油和防污功能，还具有良好的抗紫外线功能，整理后的织物手感较好。
[0008]CN102409529A公开一种抗紫外线的织物整理剂，其特征在于包含各组分的浓 度如下：纳米级陶瓷颗粒10~50g/L、壳聚糖1. 0~3. 0g/L、硫酸钠1. 5~2. 5g/L、冰醋酸 0. 5~1. 5wt%，采用该整理剂处理的织物具有很好的紫外线屏蔽功能。
[0009]CN103741464A公开了一种丝绸织物抗紫外线整理剂，它是由如下重量份数的组 分组成：水杨酸苯酯1〇~16份、醇醚羧酸盐8~12份、椰子油二乙醇酰胺10~14份、尿素6~9 份、脂肪醇聚氧乙烯醚6~9份、丙烯酸乙酯4~10份、海藻酸钠2~7份、对苯二甲酸二甲酯3~8 份、失水山梨醇硬脂酸酯3~6份。据介绍该发明具有抗菌防紫外线功效，效果优良。
[0010] 目前市场上已推出的商品化产品主要是棉专用型或涤纶专用型抗紫外整理剂，如 广东德美精细化工股份有限公司生产的棉用抗紫外整理剂DM-3090和涤纶用的DM-3091， 瑞士科莱恩公司生产的棉用抗紫外线剂RayosanC(雷奥山C)和涤给用RayosanP(雷奥山 P)，美国亨斯迈纺织染化公司主要用于涤纟仑织物上的抗紫外线整理剂TinofastPESnew， 等。
[0011] 上述报道的抗紫外线整理剂都只是专用于棉/涤棉或涤纶或蚕丝等织物的，而且 一般只适用于浸乳法和浸渍法，使得印染客户在应用上受限较多、便利性差。
【发明内容】
[0012] 本发明的目的是针对现有技术的不足，开发一种通用于棉、涤棉和涤纶等织物，而 且通用于浸乳法、浸渍法、涂层、印花和喷涂等工艺的持久抗紫外线整理剂。
[0013] 本发明的另一目的是提供上述持久抗紫外线整理剂的制备方法。
[0014] 为实现上述目的，本发明的技术方案是这样的：通用于棉和涤纶的持久抗紫外线 整理剂，其特征在于：按质量百分比含量计，包括以下组成成份： 自制阳离子型硅丙乳液 60~85%; 紫外线吸收剂溶液 15~40% ; 上述各组份总和为100%。
[0015] 上述的通用于棉和涤纶的持久抗紫外线整理剂，所述自制阳离子型硅丙乳液按质 量百分比含量计，包括以下组成成份： 丙烯酸酯软单体 5~10% ; 硬单体 15~25% ; 可共聚有机硅单体 1~5% ; 功能性单体 2~6%; 阳离子乳化剂 0. 2~2% ; 非离子乳化剂 0. 5~5% ; 水溶性偶氮引发剂 0. 01~0. 2% ; 冰醋酸 0. 05~0. 5% ; 去离子水 60~80%; 上述各组份总和为100%。
[0016] 上述的通用于棉和涤纶的持久抗紫外线整理剂，所述紫外线吸收剂溶液按质量百 分比含量计，包括以下组成成份： 紫外线吸收剂 80~90%; 非离子乳化剂 5~15%; 渗透剂 2~10%; 上述各组份总和为100%。
[0017] 上述的通用于棉和涤纶的持久抗紫外线整理剂，所述紫外线吸收剂包括液态的对 氨基苯甲酸类如对二甲氨基苯甲酸异辛酯（EHA)、苯并三唑类如紫外线吸收剂UV-1130中 的一种或几种，以及固态的二苯甲酮类紫外线吸收剂如UV-531 (2-羟基-4-正辛氧基二 苯甲酮)、苯并三唑类紫外线吸收剂如UV-328 {2-(2' -羟基-3'，5' -二特戊基苯基）苯并三 唑}和327、三嗪类紫外线吸收剂如UV-1164和1577中的一种或几种。
[0018] 上述的通用于棉和涤纶的持久抗紫外线整理剂，所述非离子乳化剂是脂肪醇聚氧 乙烯醚(包括平平加系列和AE0系列等)和聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(包括吐温系列等） 中的一种或几种；所述渗透剂是脂肪醇聚氧乙烯醚JFC系列中的一种或几种。
[0019] 上述的通用于棉和涤纶的持久抗紫外线整理剂的制备方法，包括以下步骤： 1) 乳液聚合反应制备阳离子型硅丙乳液； 2) 紫外线吸收剂溶液的配制； 3) 紫外线吸收剂溶液与硅丙乳液的混合/乳化。
[0020] 上述的通用于棉和涤纶的持久抗紫外线整理剂的制备方法，制备阳离子型硅丙乳 液包括以下步骤： 1) 制备预乳化液：把5~10%的丙烯酸酯软单体、15~25%的硬单体、1~5%的可共聚有机 硅单体和2~6%的功能性单体四个组分互溶后作为油相；把占总乳化剂质量50~90%的阳离 子和非离子乳化剂、0. 05~0. 5%的冰醋酸，溶解于占总去离子水