专利名称：天然抗紫外线功能纺织面料及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种天然抗紫外线功能纺织面料及其生产方式。现有技术和
背景技术：
由中国纺织出版社出版,北京纺织工程学会组织编写的《纺织材料及其识别》一书中P205至P209指明，随着大气平流层臭氧量的逐渐减少，紫外线对人类健康的影响也将成倍增大。研制对紫外线起反射作用和吸收并能进行能量转换而减少透过量作用，是纺织品具备抗紫外线功能的两种途径；对紫外线有反射作用的物质称紫外线屏蔽剂，对紫外线有吸收并能进行能量转换为热能散发而减少透过量的物质，称紫外线吸收剂。
该书P207至P208中还指明，目前市场上应用的紫外线屏蔽剂，为某些金属氧化物如三氧化铝、氧化镁等超细粉体；紫外线吸收剂通常为一些有机化合物，如水杨酸酯类化合物等。应用中，用屏蔽剂加入方法制成抗紫外线纺织物，是通过纺织纤维与屏蔽剂共混纺丝制得。或通过织物后整理法制成，或用粘合剂在织物表面涂屏蔽层制得。用加入吸收剂方法，是在纺织过程中浸入或表面整理时将吸收剂浸入纺织物制得。以上两类方法是目前市场所有抗紫外线纺织物采用的方法。由中国纺织出版社出版，王进美、田伟主编的《健康纺织品开发与应用》一书P91也指出，市场现普遍采用的抗紫外线技术处理的方法有纺丝法、整理法、涂层法三种。也是采用上述两类物质加入纺织物实现对紫外线的屏蔽和吸收转换作用。前书在同一章节同时也指出，采用加入屏蔽剂的共混纺丝受粉体加入量多少l、颗粒大小、均匀度的不同，其防紫外线功能不一样。而且生产中易堵塞，影响纺织喷纱孔，縮短喷板寿命，影响生产效率和增加生产成本。用这种物理加入法物质的持久稳定性存在问题。而用表面涂层法
加入屏蔽剂，易受粘合剂的稳定性，可靠性的限制，影响抗紫外线功能稳定性，同时手感也不好，影响纺织物使用范围。采用加入吸收剂的方法，存在加入物是易分解的吸收剂，使用中会产生对人体健康不利的化合物，并且也难以保持长期稳定性。我们査阅所有专利文献，如200510104282， 200610015325， 95118805， 95108204， 02200495， 01206965， 01206恥4，01105493， 00134151， 00121876， 00111489， 00109816。都是分别采用以上处理方法，因此存在致命的不足。现国际上没有更好的方法克服以上不足。
同时，上述《健康纺织品开发与应用》一书P75至P79中，提出了纤维种类与织物结构
3以及颜色深浅对抗紫外线能力的影响及评价标准。P85至P87中又提出紫外线对人体的辐射照量低于10%才被视为安全的；织物紫外线防护系数必须大于15才具有较好防护。对真正的抗紫外线防护物，GB/T18330~2002的标准允许差值是抗紫外线系数(UPF) 〉30，抗紫外线透过率T (UVA) <5。由于人们认识不足，而现市场起抗紫外线作用的太阳帽、遮阳伞、服装、护套等普遍采用的尼龙、涤纶类合成材料或棉织物制成，都是紫外线透过量最大的织物，起不到防护紫外线作用，也没有注意织物颜色对抗紫外线能力影响。如白色大量应用，而白色是所有颜色织物紫外线透过率最大的颜色。同时，化学合成材料废弃后不能自然降解对环境又将造成污染。
综上所述，必须研制一种用新型环保材料和科学制造的抗紫外线纺织物，它应该具有天然抗紫外线的功能，并达到稳定、良好保护人体不受影响的作用，同时取材容易，成本较低,并具有生态织物特性，也可满足美观、使用方便、适用的要求。
21世纪开始，日本首先研制竹浆纤维纺织品。但目的是利用其天然抗菌性，没有作抗紫
外线功能研究。不久中国作为拥有世界3oy。竹材资源国家，也开始更大规模研制竹浆纤维纺织品和竹原纤维纺织品，同样也未作抗紫外线功能应用研究。由于竹纤维最强吸湿快干透气性、天然抗菌性、天然抗紫外线，又具生态纺织品特性，取材方便，成本低。因此，权威机
构于2007年已预测竹纤维为市场前景好的十大纺织、纤维之一。市场上更多的是把竹纤维吸湿快干透气性和天然抗菌性作为纺织纤维材料和纺织品研制应用方向。没有对其天然抗紫外线性能应用作为研制方向和产品推广。査阅专利文献，现仅有专利申请号200720114173.1实用新型公开了 "一种抗紫外线竹涤织物"。公开的该技术是在面料的经线间隔采用竹涤混纺纱和涤纶长丝，在讳线间隔采用抗紫外线涤纶纱和杜邦公司专利吸湿透气涤给纤维coolmax纱线。可见其面料经纬纱中即仅在1/4纱线内含部分竹纤维。实际生产的面料以涤纶为主，从行业通识认定，含竹纤维比例达不到70%,该面料还不能称为竹纤维面料。而使用的抗紫外线涤纶纱线仍然存在前述抗紫外线织物处理方法的不足。
因此，本发明公开的"一种天然抗紫外线功能纺织面料及其生产方法"，具有新颖性、创造性、实用性。
本发明专利申请人多年来， 一直致力于研制"健康、舒适、新颖、时尚"的服装类产品，对新材料和生态纺织品进行了长期研究。从2003年作为中国首批研制竹纤维纺织品单位和重庆优势资源竹纤维及纺织品的研制推广的领头企业，在2003年获得中国首批生态纺织品认证，注册号CQCF/JL2003028; 2004年研制的竹纤维面料及服装再次获得中国生态纤维制品标识证明商标准用证，注册号CFTS2004075 (原CQCF/JL2003028)。现正筹资建立全球最强"竹资源综合开发基地"，承担的"竹纤维终端服装产品开发项目"列为重庆市工业经济"十一五"中纺织"十一五"主要项目。同时进行竹纤维纺织系列应用产品研制推广。六年多来，全力对竹纤维的研制，应用进行了深入，全面研究。从2005年开始对竹纤维织物天然抗紫外线功能和应用推广研究。从大量试验中，基本熟悉了竹纤维天然抗紫外线特性，以及纺织品纱线支数、织物经讳密度和印染不同颜色对抗紫外线的不同能力的规律以及对竹纤维织品天然抗紫外线功能广泛应用产品，包括服装、遮阳帽、伞。
由本专利申请人等几个研制竹纤维产品企业参予调研的，由重庆市纺织行业管理办公室，
四川大学高分子科学与工程学院，重庆市造纸研究设计院联合署名，于2005年1月向重庆市政府提交"重庆纺织竹纤维产业发展前期调研报告"。该书P16中提出，天然竹原纤维含叶绿素铜钠，拜有良好除臭作用，对氨气除臭率为70% 72%，对酸臭的除臭率为93% 95%。同时指出叶绿素铜钠是安全、优良的紫外线吸收剂。因此，竹纤维具有天然抗紫外线能力。
化学工业出版社出版，刑声远、吴宏仁主编化工手册《纺织纤维》 一书P47至P49中也指出，竹子自身有抗菌性，竹原纤维制成面料和服装产品，不仅有天然抗菌性，同时也具有良好防紫外线辐射的作用。
由中国纺织出版社出版，刑声远、孔丽萍主编《纺织纤维鉴别方法》一书中P145至P146指出，根据竹原纤维形态纵向和横截面图示说明，对紫外线透过也起物理阻挡、屏蔽作用，增强了天然抗紫外线能力。
中国科学院上海物理研究所开展对竹纤维面料粉末抗紫外线透过率检测，抗紫外线透过率仅为万分之六。大大低于紫外线透过率达25%以上棉织物。
2006年5月本发明专利申请人将研制的100%竹原纤维面料和含70%竹纤维混纺面料样品，样品号062281和062282，提交重庆市纤维织品检验所，按目前最高水平GB/H8330~-2002进行竹纤维织品抗紫外线透过率T(UVA)和抗紫外线防护系数UPF实验性检测。检测结果表明，062282号T (UVA)达8.25， UPF达17.47, 062281反而更低于标准。也说明除竹纤维含量外，还有其它因素影响纺织物抗紫外线能力。表明送检竹纤维样品虽没有达到最强防护功能指标，但已表明具有较好的抗紫外线天然的防护功能。两年后，经改进了面料纱支数和经纬向织造密度，以及染色类别，于2008年3月，专利申请人再次提供新样品100%竹纤维面料送重庆市纤维织品检验所检溯，样品检测编号0801655，检測结果，T(UVA)达3.32 (优于标准<5), UPF达T7 (大大优于标准>30)。研制取得了成功。
5本发明要解决的技术问通
本发明要解决的技术问题是在于克服现市场上用物理方法在纺织物中加入抗紫外线屏蔽剂和吸收剂实现纺织物抗紫外线功能方法存在的不足，提供一种天然抗紫外线功能纺织、面料及其生产方法。
本发明解^术问邇的ft^方案
本发明解决技术问题的技术方案是 一种天然抗紫外线功能纺织面料及其生产方法。其特征在于织物的经纬纱线全部或主要采用竹原纤维或竹浆纤维高支纱线和高经纬密度织造、染色采用深色系。
实施中，10(^竹原纤维面料采用42sX42s 74※68,30s/2X21s/2 90※46,或36sX36s 70※68织造。100%竹桨纤维采用60sX40s 173※100织造。或用70%竹浆纤维分别与不超过30%比例的苎麻，羊毛，桑蚕丝，玉米等环保纤维混纺，采用45s/2 116※76或40sX48s 144※84经讳纱支数和织造密度织造。
将织造合格的面料经过预縮处理后，印染具有吸收剂作用较大的黑色，深兰，红，深绿，紫色'等深色系。如产品使用需印染紫外线易透过的白色等浅色系面料用于防护织品时，只能制作抗紫外线纺织品复合层，而在浅色表层的里层加用深色。
如采用比70%更低比例竹浆纤维与其他纤维混纺面料，或印染较浅色系面料，其抗紫外线功能有所降低。
不采用抗紫外线功能最差的棉等纤维与竹浆纤维混纺织造面料，以免棉所占部分易透过紫外线，降低纺织品抗紫外线功能。
不采用废弃后不能自然降解的涤纶等合成纤维与竹浆纤维混纺，以免影响纺织品的生态性和抗紫外线功能。
本发明的有益效果
本发明的有益效果是用竹纤维或主要由竹纤维纺织而成的面料制成服装，遮阳帽，遮阳伞等抗紫外线纺织品。利用竹纤维具有良好的天然抗紫外线功能，采用经纬高纱支数纱线和织造密度减少因经纬间纱线间隙，避免降低抗紫外线功能的面料坯布，经预縮处理后印染深色系面料，再进行后整处理而成面料。裁剪制作服装、帽、伞等天然抗紫外线纺织品，达到保护人体免受紫外线伤害目的。是一种符合环保要求的天然抗紫外线面料及其制造方法。本发明比现市场用物理方法对纺织纱线和面料中加入抗紫外线屏蔽剂和吸收剂的抗紫外线纺织品有更好和更稳定、持久的抗紫外线功能，又不会对人体产生不利健康的负作用，对环境也不造成污染。生产方法简便，易保证质量，效率高，成本低。竹纤维还有天然抗菌性，最强吸湿快干透气性，耐磨性，易染色、色牢度高等诸多优点，比其它抗紫外线方法、材料织造面料制造的抗紫外线纺织品更舒适，适用性更广，经济性也更好。同时，竹资源的广泛开发应用对中国农村农林产业化、工业化、国际化起到推动作用，农民可以增收，脱贫致富，经济效益、社会效益巨大。
本发明制成的纺织品，将替代更多的种、养植天然纤维和人工合成纤维织物，节约农田和减少对不可再生资源的使用，尤其是对世界环境保护的意义更大。本发明比现有其它技术有更大积极效果。
具体实施例方式
本发明通过如下纺纱、织造、预縮、印染、后整理工序，依次生产措施来具体实施。
纺纱时将物理方法提取的100%竹原纤维，纺成21S， 30S, 32S， 36S， 40S， 42S纱线。织造时，根据面料织造要求，按经纬向纱支数和经讳向织造密度以及平纹、斜纹、提花、缎面等织物结构织造要求，竹原纤维按42sX42s 74※68, 30s/2X21s/2 90※46，或36sX36s 70※68。纱支数越大，织物越柔软、轻薄，织造经讳线组织间隙就越小，竹纤维天然抗紫外线功能受影响越小。织造密度越大，织物紧密度就越大，其纱线间孔隙越小，覆盖系数越大，透过率就越低，竹纤维天然抗紫外线能力受削弱力越小。织物厚度越大，抗紫外线能力越强。织造成各种规格、各种织物结构面料。再进行预縮工艺定型后保证织物指标达到染色前要求。再进行较深色印染，按照织物抗紫外线强度要求高低，依次选择紫外线透过率低于10%以下的黑、藏青色、深绿、紫色。最后再进行后整处理而成。
如产品使用需用浅色，织物中染料吸收可见光波伸展到紫外光谱区域外，起不到辅助增大紫外线吸收剂作用。在同等条件下比印染深色面料抗紫外线能力低。
也可采用通过化学溶剂法获得的环保性的竹浆纤维纺成21S, 32S， 36S， 40S， 60S， 80s/2,100%竹浆纤维纱线，织成60sX40s 173※100等各种织物结构面料。用竹浆纤维织成织物，抗紫外线能力不如用竹原纤维织物强。但纺纱支数更大，面料较柔，织物结构品种更多，生产更方便，效率更高。
也可采用70%竹原纤维纱线分别与不超过30%比例的麻、桑蚕丝、玉米等环保、有一定抗紫外线能力的纤维交织而成的面料。可以取得更好的强度、柔韧性，表面效果。
也可采用70%以上竹浆纤维分别与不超过30%比例的麻、桑蚕丝、玉米纤维混纺而成的面料。
如采用竹纤维与其他纤维多纤维纱线交织而织成的面料时，存在面料经讳向不同材质其它纱线与竹原纤维纱线遇水縮率不同，使用中存在表面发生略为不平的缺点。但需要表面起皱效果面料。可以遮掩此类现象。
如采用竹纤维与其他纤维混纺面料时，由于竹浆纤维柔性较差，因此难以织造织物结构复杂面料。
采用100%竹原纤维或竹浆纤维的织物，天然抗紫外线能力最强，但织物保型性和柔性有
一定缺陷。而采用竹纤维交织、混纺部分其它纤维可以改善竹纤维的缺陷，但织物天然抗紫
外线能力将会有所降低，因此，根据使用和对织物抗紫外线要求不同，可以选择采用100%竹纤维织造织物或采用竹纤维不低于70%的交织、混纺织物。但混纺和交织其它纤维中尽量避免采用现市场普遍采用的紫外线透过率超过25%以上的棉纤维，以及随紫外线波长增大而透过率急剧上升又不环保的涤纶纤维。
权利要求
1、一种天然抗紫外线功能面料及其生产方法。其特征在于，由100％竹原纤维或竹浆纤维。以及由70％以上竹原纤维纱线分别与不超过30％比例的麻、桑蚕丝、玉米纤维纱线交织或由70％以上竹浆纤维分别与不超过30％比例的麻、桑蚕丝、玉米纤维混纺组合。经过纺纱、织造、预缩、印染、后整理等工作流程生产的各种规格、风格的天然抗紫外线功能面料。
2、 如权利要求1所述的一种天然抗紫外线功能面料及其生产方法，其特征在于面料含 竹纤维不低于70%，卬染颜色为深色系。
全文摘要
本发明公开了一种天然抗紫外线功能纺织面料及其生产方法。其特征在于由100％竹原纤维或竹浆纤维，以及由70％以上竹原纤维纱线分别与不超过30％比例的麻、桑蚕丝、玉米纤维纱线交织，或由70％以上竹浆纤维分别与不超过30％比例的麻、桑蚕丝、玉米纤维混纺。经过纺纱、织造、预缩、印染、后整理等工作流程生产而成的各种规格、风格的面料。由于竹纤维具有天然抗紫外线功能，经过尽量减少经纬向纱线组织结构间隙紧密织造成天然抗紫外线面料，印染较深色系、后整理后的面料，制成服装、帽、伞等天然抗紫外线纺织物，实现天然抗紫外线纺织物对人体保护的目的。本发明优于其它生产时加入紫外线屏蔽剂的抗紫外线织物的特点，是市场目前唯一天然抗紫外线功能面料，而且抗紫外线功能大于超过现行GB/T18330-2002标准要求。又具有典型生态纺织品特征。同时具有最强吸湿快干透气性，天然抗菌性，市场适用广。我国竹资源丰富，取材容易，成本低，生产条件要求容易满足，生产效率高，经济效益、社会效益巨大。
文档编号D06B3/00GK101498070SQ20081007031
公开日2009年8月5日 申请日期2008年9月18日 优先权日2008年9月18日
发明者周兆明, 周玉蔓 申请人:重庆新南国时装有限责任公司