专利名称：抗紫外线、抗可见光功能纺织物的制作方法
技术领域：
本发明属于功能性纺织物，适用于编织人们所需要的抗紫外线衬衣、长筒丝袜和丝袖、抗紫外帽和伞等各种织物。
由于目前随着大氧环境的变化，臭氧层越来越薄。根据联合国气象专家论证和人造地球卫星的观察测量、发现地球的臭氧层正在急剧地受到破坏，在地球的南极上空可观察到面积如美国国土面积一样大的臭氧层空洞，而且此空洞还逐渐扩大；在北半球也被不同程度的耗损，人类正面临着日益增强的紫外线辐射，人类的健康正日益受到威胁，皮肤癌、白内障的发病率逐日增多。人体的抵抗力受到损害，人体的抵抗力受到抑制。因而容易疾病发生、这一现象已引起世界各国的高度重视。
日本专利JP03137213曾提供了一种功能织物材料。它是一种特殊纤维中含细小的陶瓷粉末。这种材料对远红外线具有一定的反射。而紫外线段不反射、也不吸收、且陶瓷粉末的粒度也较大，为100微米左右。这样就使其纤维强度降低、另外由于粒子大，无法侵入(或钻入、渗透)到纤维孔隙之中，因此效能低，制品使用受到了限制。
EP-331160专利也提供了一种功能材料，该材料由Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Ce、Co、Mn等元素的碳化物、氧化物、氮化物、氧-氢化物中一种或多种组成。呈纤维状或粒子状(粒子较粗)，该材料具有压电性、电子发射性、生物学特性及磁特性，可用于电容器、压电体、催化剂等领域，但由于这种材料粒子粗，很难制成功能织物，尤其是抗紫外线、抗可见光功能织物。
本发明的目的在于提供一种抗紫外线、抗可见光性能优异的功能纺织物。
为了达到上述发明目的，本发明所述的功能纺织物，其组成成分(重量)为功能粘胶纤维纱为40～60％，棉纱、涤纶纱、锦纶纱、氨纶纱中任一种或两种以上之和为60～40％，其特征在于A、功能粘胶纤维纱的组成成分(重量％)为纳米粒子1～10％；粘胶90～99％；B、纳米粒子的组成成分(重量％)为FeO 2.0～10％、Fe2O35.0～45.0％、Fe3O45.0～20％、ZrO 1～5％、Y2O32.0～10.0％、ZnO 5～15％、r-(Fe-Ni) 5～10％、CaO-Cr2O3-Fe2O31.0～15.0％、Co3O4-Fe2O3-MnO-TiO21～20％。
在制取本发明功能纺织物时，纳米粒子的粒度要求＜100nm。
本发明采取上述技术解决方案，是利用纳米尺度所表现出来的特性制造出具有奇特功物的织物，研究表明，纳米粒子在粒度10～100nm尺度下具有优异的抗紫外线，抗可见光等性能，将该种纳米粒子应用在织物上，通过特殊的工艺技术可以制成功能纤维纱、功能布料等，从而可以制造出各种抗紫外线，抗可见光的伞、帽、袜子和衣物等。
本发明通过大量的研究，在选取材质和配制材质时既要考虑在紫外波段，可见光波段具有强的抵抗能力，而在红外波段则需考虑红外线所发射的热量尽可能少的通过织物传递到人体皮肤表面，这样使功能织物在炎热的夏季既能抵抗紫外线对人体的危害，又能抵抗因红外辐射所带给人体的热量。具体从物理意义上说。在紫外、可见光波段(即波长为10～800nm)具有大的吸收率(d)，而在红外波段(主要为3～5μm，8～20μm)则需要低吸收、低发射率(ε)。经研究采用下列组成可以满足上述物理量FeO、Fe2O3、Fe3O4、ZrO、Y2O3、ZnO、r-(Fe-Ni)、CaO-Cr2O3-Fe2O3、Co3O4-Fe2O3-MnO-TiO2。
本发明的制造方法如下其制造方法的具体工序为(1)、纳米粒子的制备。(2)、功能粘胶纤维纱的制备。(3)、功能纺织物的制备。现分述如下1、纳米粒子的制备按纳米粒子组成成分进行配料、然后进行高能球磨机精磨成粒子＜100nm。
其中Fe3O4和r-(Fe-Ni)也可顶先进行，通过化学法，羰基法制取其反应式如下(1)
2、功能粘胶纤维纱的制备按成分配制的纳米粒子与粘胶按比例配料，混合均匀后在60～80℃温度下喷制成功能粘胶纤维纱。
3、功能纺织物的制备将40～60％的功能粘胶纤维纱与60～40％的棉纱、涤纶、锦纶纱、氨纶纱中的任一种或两种以上之和，在编织机上制成功能纺织物。
再有这种纺织物可制成所需要的产品，如衣物、帽、伞、袜子等，供人们使用，起到保护人们身体健康。
本发明具有如下效果所制成的功能纺织品通过国家计量单位和国家认证单位检测，具有优异的抗紫外线、抗可见光性能，它可以使190～400mm波段的紫外辐射强度降低90～99％，在可见光波段400～800m也具有同样的性能，而在红外波段则具有较低的辐射率＜0.5，用具有这种特性的功能纺织物做成的产品(衣、帽、袜等)能够很好的抵抗紫外线对人体的危害，又能抵抗因红外辐射所带给人体的热量，使人体有凉爽感。
实施例根据本发明所述的功能纺织物的组成成分及制造方法配制了四批功能纺织物，并且选取该功能纺织物和普通纺织物在抗紫外线，抗可见光等性能方面作比较测试。
首先按照本发明所述的纳米粒子组成成分范围配制了三批纳米粒子，其具体成分如表1所示。
三批纳米粒子与相应的粘胶相匹配，混合后在一定温度下制成功能粘胶纤维纱，功能粘胶纤维纱的组成成分和制备条件如表2所示。
将三批制备好的功能粘胶纤维纱分别与棉纱、涤纶纱、锦纶纱、氨纶纱或其混合物相匹配，织成四批功能纺织物，其组成成分列于表3。
然后用四批制好的功能纺织物和普通织物作抗紫外线、抗可见光的对比实验，其结果列于表4。表2实施例功能粘胶纤维纱组成成分(重量％)及制备条件
表3实施例功能纺织物中粘胶纤维纱与棉纱等成分(重量％)配比范围
<p>表1实施例纳米粒子组成成分(重量％
表4本发明功能纺织物与普通织物在抗紫外线抗可见光等性能方面的比较
权利要求
1.一种抗紫外线、抗可见光功能纺织物，其组成成分为(重量％)功能粘胶纤维纱为40～60％，棉纱、涤纶纱、锦纶纱、氨纶纱中任一种或两种以上之和为60～40％，其特征在于A、功能粘胶纤维纱的组成成分(重量％)为纳米粒子1～10％；粘胶90～99％；B、纳米粒子的组成成分(重量％)为FeO 2.0～1O％、Fe2O35.0～45.0％、Fe3O45.0～20％、ZrO 1～5％、Y2O32.O～1O.0％、ZnO 5～15％、r-(Fe-Ni) 5～10％、CaO-Cr2O3-Fe2O31.0～15.0％、Co3O4-Fe2O3-MnO-TiO21～20％。
2.根据权利要求1所述的功能纺织物，其特征于纳米粒子的粒度要求＜100nm。
全文摘要
一种抗紫外线、抗可见光功能纺织物，适用于编织衣物、帽、袜等，该纺织物由功能粘胶纤维纱和棉纱、涤纶纱、氨纶纱等纺织而成，粘胶纤维纱由纳米粒子和粘胶组成，其制造方法是按比例配制纳米粒子，球磨至粒度＜100nm，再与粘胶混合均匀后，在60～80℃温度下喷制成功能粘胶纤维纱，将功能粘胶纤维纱与棉纱等织成功能纺织物。该纺织物具有优异的抗紫外线、抗可见光且能防红外辐射带给人体的热量。
文档编号A41D11/00GK1123637SQ9510820
公开日1996年6月5日 申请日期1995年7月18日 优先权日1995年7月18日
发明者陈利民, 王雨田, 李雨葆, 朱雪琴, 亓家钟 申请人:冶金工业部钢铁研究总院