本发明涉及纺织技术领域，特别是涉及一种防紫外线亚麻纤维的制备方法。
背景技术：
亚麻纤维具有透气性好，吸湿性好、散湿性好以及良好的抗菌性和舒适的穿着性等优点，因此是受欢迎的优良纺织原料之一。亚麻纤维中含有许多果胶、木质素等，导致其纤维较粗硬，柔软度低，可纺性较差，因此要对其进行一定的处理去除这些成分。亚麻纤维制备得到的织物具有透气性好吸湿易干、凉爽舒适的优点，在夏季是一种很受欢迎的面料，但夏季紫外线较强，而夏季服装在纺织时，使用的纱线线密度小，织物经纬密度低，紫外线透过率较高，不能对人体的皮肤起到很好的防护作用，因此必须对其加以改善。普通的整理剂处理，对织物的伤害性大，并且防护时间较短，效果不理想。本发明提供了一种防紫外线亚麻纤维的制备方法，对纤维的强力影响小，不产生对环境有污染的物质，处理后的纤维具有很好的防紫外线性能和染色性能。
技术实现要素：
要解决的技术问题：
本发明的目的是提供一种防紫外线亚麻纤维的制备方法，使得亚麻纤维具有很好的防紫外线性能和上染性能。
技术方案：
本发明提供了一种防紫外线亚麻纤维的制备方法，包括以下制备步骤：
（1）将亚麻纤维与0.1mol/l的碳酸钠溶液混合，控制料液比1:20，料液比单位为g/ml，在超声波作用下对纤维进行煮练；
（2）将步骤（1）中煮练好的纤维用去离子水冲洗干净，然后浸泡于0.1mol/l的naoh溶液中，料液比为1：13，料液比单位为g/ml，同时加入渗透剂jfc，渗透剂jfc用量为纤维用量的0.35%；
（3）向步骤（2）中浸泡好的纤维中加入硫酸锌，搅拌反应30min；
（4）将步骤（3）中反应后的纤维用蒸馏水漂洗2次，然后保持纤维50%的含水率，在蒸汽闪爆装置上进行瞬间闪爆处理；
（5）将步骤（4）中处理好的纤维在120℃-150℃下干燥3-4h，再升温至160℃-180℃，干燥20-40min，然后再升温至190℃-210℃干燥10min后即得。
优选的，所述的一种防紫外线亚麻纤维的制备方法，步骤（1）中煮练温度为35-55℃，煮练时间为50-70min。
优选的，所述的一种防紫外线亚麻纤维的制备方法，步骤（1）中超声波频率为30-50khz，功率为300w。
优选的，所述的一种防紫外线亚麻纤维的制备方法，步骤（2）中浸泡温度为35℃-65℃，浸泡时间为20-40min。
优选的，所述的一种防紫外线亚麻纤维的制备方法，步骤（3）中硫酸锌用量为纤维重量的15%-35%。
优选的，所述的一种防紫外线亚麻纤维的制备方法，步骤（4）中闪爆处理的闪爆压力为7.4kg，闪爆温度为170℃-185℃，保压15-35min。
有益效果：
（1）本发明提供的一种防紫外线亚麻纤维的制备方法，对亚麻纤维的强力损伤较低，制备得到的亚麻纤维具有很好的防紫外线性能和上染性能。
（2）本发明提供的制备方法在过程中转变得到zno微粒，zno微粒吸附在纤维的微孔中并形成共价键结合，牢度非常高，不易水洗掉，又不影响纤维的表面物理机械性能，纤维中的zno微粒对紫外线有很强的屏蔽作用。
（3）本发明处理后的亚麻纤维，可以很好的去除亚麻纤维中的油蜡、增强其柔软度，从而提高了其可纺性，能够得到质量好的纱线。
具体实施方式
下面的实施例可使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
（1）将亚麻纤维与0.1mol/l的碳酸钠溶液混合，控制料液比1:20，料液比单位为g/ml，在超声波作用下对纤维进行煮练，煮练温度为55℃，煮练时间为50min，超声波频率为50khz，功率为300w；
（2）将步骤（1）中煮练好的纤维用去离子水冲洗干净，然后浸泡于0.1mol/l的naoh溶液中，料液比为1：13，料液比单位为g/ml，在35℃下浸泡40min，同时加入渗透剂jfc，渗透剂jfc用量为纤维用量的0.35%；
（3）向步骤（2）中浸泡好的纤维中加入硫酸锌，硫酸锌用量为纤维重量的15%，搅拌反应30min；
（4）将步骤（3）中反应后的纤维用蒸馏水漂洗2次，然后保持纤维50%的含水率，在蒸汽闪爆装置上进行瞬间闪爆处理，闪爆压力为7.4kg，闪爆温度为185℃，保压15min；
（5）将步骤（4）中处理好的纤维在150℃下干燥3h，再升温至180℃，干燥20min，然后再升温至210℃干燥10min后即得。
实施例2
（1）将亚麻纤维与0.1mol/l的碳酸钠溶液混合，控制料液比1:20，料液比单位为g/ml，在超声波作用下对纤维进行煮练，煮练温度为35℃，煮练时间为70min，超声波频率为30khz，功率为300w；
（2）将步骤（1）中煮练好的纤维用去离子水冲洗干净，然后浸泡于0.1mol/l的naoh溶液中，料液比为1：13，料液比单位为g/ml，在65℃下浸泡20min，同时加入渗透剂jfc，渗透剂jfc用量为纤维用量的0.35%；
（3）向步骤（2）中浸泡好的纤维中加入硫酸锌，硫酸锌用量为纤维重量的35%，搅拌反应30min；
（4）将步骤（3）中反应后的纤维用蒸馏水漂洗2次，然后保持纤维50%的含水率，在蒸汽闪爆装置上进行瞬间闪爆处理，闪爆压力为7.4kg，闪爆温度为170℃，保压35min；
（5）将步骤（4）中处理好的纤维在120℃下干燥4h，再升温至160℃，干燥40min，然后再升温至190℃干燥10min后即得。
实施例3
（1）将亚麻纤维与0.1mol/l的碳酸钠溶液混合，控制料液比1:20，料液比单位为g/ml，在超声波作用下对纤维进行煮练，煮练温度为50℃，煮练时间为55min，超声波频率为45khz，功率为300w；
（2）将步骤（1）中煮练好的纤维用去离子水冲洗干净，然后浸泡于0.1mol/l的naoh溶液中，料液比为1：13，料液比单位为g/ml，在40℃下浸泡35min，同时加入渗透剂jfc，渗透剂jfc用量为纤维用量的0.35%；
（3）向步骤（2）中浸泡好的纤维中加入硫酸锌，硫酸锌用量为纤维重量的20%，搅拌反应30min；
（4）将步骤（3）中反应后的纤维用蒸馏水漂洗2次，然后保持纤维50%的含水率，在蒸汽闪爆装置上进行瞬间闪爆处理，闪爆压力为7.4kg，闪爆温度为180℃，保压20min；
（5）将步骤（4）中处理好的纤维在145℃下干燥3.2h，再升温至175℃，干燥25min，然后再升温至205℃干燥10min后即得。
实施例4
（1）将亚麻纤维与0.1mol/l的碳酸钠溶液混合，控制料液比1:20，料液比单位为g/ml，在超声波作用下对纤维进行煮练，煮练温度为40℃，煮练时间为65min，超声波频率为35khz，功率为300w；
（2）将步骤（1）中煮练好的纤维用去离子水冲洗干净，然后浸泡于0.1mol/l的naoh溶液中，料液比为1：13，料液比单位为g/ml，在60℃下浸泡25min，同时加入渗透剂jfc，渗透剂jfc用量为纤维用量的0.35%；
（3）向步骤（2）中浸泡好的纤维中加入硫酸锌，硫酸锌用量为纤维重量的30%，搅拌反应30min；
（4）将步骤（3）中反应后的纤维用蒸馏水漂洗2次，然后保持纤维50%的含水率，在蒸汽闪爆装置上进行瞬间闪爆处理，闪爆压力为7.4kg，闪爆温度为175℃，保压30min；
（5）将步骤（4）中处理好的纤维在125℃下干燥3.8h，再升温至165℃，干燥35min，然后再升温至195℃干燥10min后即得。
实施例5
（1）将亚麻纤维与0.1mol/l的碳酸钠溶液混合，控制料液比1:20，料液比单位为g/ml，在超声波作用下对纤维进行煮练，煮练温度为45℃，煮练时间为60min，超声波频率为40khz，功率为300w；
（2）将步骤（1）中煮练好的纤维用去离子水冲洗干净，然后浸泡于0.1mol/l的naoh溶液中，料液比为1:13，料液比单位为g/ml，在50℃下浸泡30min，同时加入渗透剂jfc，渗透剂jfc用量为纤维用量的0.35%；
（3）向步骤（2）中浸泡好的纤维中加入硫酸锌，硫酸锌用量为纤维重量的25%，搅拌反应30min；
（4）将步骤（3）中反应后的纤维用蒸馏水漂洗2次，然后保持纤维50%的含水率，在蒸汽闪爆装置上进行瞬间闪爆处理，闪爆压力为7.4kg，闪爆温度为178℃，保压25min；
（5）将步骤（4）中处理好的纤维在135℃下干燥3.5h，再升温至170℃，干燥30min，然后再升温至200℃干燥10min后即得。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于不经过超声波处理。具体地说是：
（1）将亚麻纤维与0.1mol/l的碳酸钠溶液混合，控制料液比1:20，料液比单位为g/ml，对纤维进行煮练，煮练温度为55℃，煮练时间为50min；
（2）将步骤（1）中煮练好的纤维用去离子水冲洗干净，然后浸泡于0.1mol/l的naoh溶液中，料液比为1：13，料液比单位为g/ml，在35℃下浸泡40min，同时加入渗透剂jfc，渗透剂jfc用量为纤维用量的0.35%；
（3）向步骤（2）中浸泡好的纤维中加入硫酸锌，硫酸锌用量为纤维重量的15%，搅拌反应30min；
（4）将步骤（3）中反应后的纤维用蒸馏水漂洗2次，然后保持纤维50%的含水率，在蒸汽闪爆装置上进行瞬间闪爆处理，闪爆压力为7.4kg，闪爆温度为185℃，保压15min；
（5）将步骤（4）中处理好的纤维在150℃下干燥3h，再升温至180℃，干燥20min，然后再升温至210℃干燥10min后即得。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于不经过闪爆处理。具体地说是：
（1）将亚麻纤维与0.1mol/l的碳酸钠溶液混合，控制料液比1:20，料液比单位为g/ml，在超声波作用下对纤维进行煮练，煮练温度为55℃，煮练时间为50min，超声波频率为50khz，功率为300w；
（2）将步骤（1）中煮练好的纤维用去离子水冲洗干净，然后浸泡于0.1mol/l的naoh溶液中，料液比为1：13，料液比单位为g/ml，在35℃下浸泡40min，同时加入渗透剂jfc，渗透剂jfc用量为纤维用量的0.35%；
（3）向步骤（2）中浸泡好的纤维中加入硫酸锌，硫酸锌用量为纤维重量的15%，搅拌反应30min；
（4）将步骤（3）中反应后的纤维用蒸馏水漂洗2次；
（5）将步骤（4）中处理好的纤维在150℃下干燥3h，再升温至180℃，干燥20min，然后再升温至210℃干燥10min后即得。
将实施例1-5和对比例1-2中制备得到的亚麻短纤维进行性能测试，断裂强度按照gb/t3916-1997，采用电子单纤维强力仪测试。测试条件：线密度12dex，量程200cn，次数5次，隔距25mm，速度100mm/min。
上染百分率使用721型分光光度计，在染料的最大吸收波长处分别测染前、染后溶液的吸光度a0/a1，上染率
抗紫外线性能，采用gb/t18830-2002《纺织品防紫外线性能的评定》检验。测试结果见下表：
表1
表2
由测试结果可知，本发明提供的一种防紫外线亚麻纤维的制备方法，对亚麻纤维的强力损伤较低，制备得到的亚麻纤维具有很好的防紫外线性能和上染性能。实施例5中的制备方法是本发明的最优制备方法，按照实施例5中制备得到的亚麻纤维，uva透过率为7.33%，uvb透过率为1.14%，断裂强度为5.99cn·dtex-1，上染率91.52%。
本发明利用氢氧化钠与硫酸锌反应生成zn(oh)2，将亚麻纤维进行超声波煮练预处理，使得生成的zn(oh)2微粒很好的残留在亚麻纤维的微孔中，再经过后续瞬间闪爆处理和几道高温干燥处理，使zn(oh)2转变成zno微粒。zno微粒吸附在纤维的微孔中并形成共价键结合，牢度非常高，不易水洗掉，又不影响纤维的表面物理机械性能，纤维中的zno微粒对紫外线有很强的屏蔽作用。
对比例1中没有经过超声波处理，zn(oh)2微粒不能很好的残留在亚麻纤维的微孔中，影响后续zno微粒的生成量，因而造成防紫外线性能变差。对比例2中没有进行瞬间闪爆处理，影响了zn(oh)2向zno微粒转变率，影响了纤维的抗紫外线性能。超声波处理和瞬间闪爆处理会对纤维的强度造成一定的破坏，本发明综合考量后选择了适宜的参数，既能够增强纤维的防紫外线性能，同时对纤维的破坏力较小。