本发明涉及面料后整理技术领域，更具体的说，它涉及一种紫外线阻隔剂及应用该紫外线阻隔剂的尼龙皮肤衣面料抗紫外处理工艺。
背景技术：
太阳光谱中的紫外线会使人体皮肤晒伤、老化、产生黑色素和色斑，更严重的是还会诱发癌变，危害人类健康。为了防止上述现象发生，皮肤衣也称防晒服因此诞生，皮肤衣大多采用轻薄面料然后添加助剂制作而成。
现有技术中，可参考授权公告号为cn2016211784801u的中国实用新型专利文件，其公开了一种一种双层皮肤风衣，该皮肤风衣的面料具有双层结构，双层的面料之间设有空隙层，所述外侧的面料外侧设有防水层，所述防水层和外侧的面料之间设有防紫外层。
现有的这种双层皮肤风衣，若采用20d尼龙面料制作，20d尼龙面料本身就非常轻薄，密度一般在350t以上，属于高密织物，因尼龙纤维本身的纱的切片空隙较细小，吸收紫外线助剂比较缓慢而且较少，并且渗透性相应较差，所以一般都达不到upf40+，所以防紫外线效果和透气性均较差。
现有技术中，参考授权公告号为cn104233809a的中国发明专利申请文件，公开了一种皮肤衣面料，其包括尼龙基布，所述尼龙基布经过下述步骤处理：a)将尼龙基布做防渗水处理；b)在防渗水处理后的尼龙基布上进行压光处理，使得布面干整；c))用0.3刀型在压光处理后的尼龙基布上涂上一层薄薄的抗紫外线胶水；d)烘干成型；其中，步骤c中所述抗紫外线胶水由下列成分组成：聚氨酯树脂70％～80％，溶剂20％～30％，抗uv1％～3％，交联剂1％～3％，促进剂1％～2％。
现有的这种皮肤衣面料所使用的抗紫外线胶水，虽可使皮肤衣面料的upf达到50+以上，具有较好的防晒效果，但其不含抗菌剂，抗菌性能较差。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种紫外线阻隔剂，其具有较好的防紫外线效果和抗菌效果。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种紫外线阻隔剂，由以下重量份的物质组成：改性聚氨酯68-75份、抗菌剂5-9份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮4-7份、纳米氧化锌粉末2-4.5份、纳米二氧化钛粉末2-4份、溶剂油5-8份、tdi三聚体固化剂3-6份、聚乙二醇2-6份；
所述抗菌剂包括以下重量份的组分：磺酸银20-35份、聚六亚甲基双胍氯化氢12-34份、芦荟汁5-15份、十八烷基二甲基氯化铵6-12份。
通过采用上述技术方案，改性聚氨酯作为反应性树脂，能够将各类组分有效固着在织物上，确保其耐洗性；2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中苯环上的羟基氢和相邻的羰基氧之间，可以形成分子内氢键而构成螯合环，当吸收紫外光后，分子发生热振动，氢键被破坏、螯合环打开，此时化合物处于不稳定的高能状态，在恢复到原来的低能稳定状态过程中，释放出多余的能量，这样，高能、有害的紫外光变成了低能、无害的热能；同时，羰基被激发，发生互变异构现象，生成烯醇式结构也能消耗一部分能量；而纳米氧化锌、纳米二氧化钛与紫外线的波长相当或更小，能够强烈的吸收高能量的紫外线，对光的漫发射降低，因而与高分子材料结合，将吸收的能量以热能或无害的低能辐射释放出来而消耗掉；溶剂油的加入能够有利于粉剂的分散和确保织物的透气性；
tdi三聚体固化剂可释放出-nco，其遇水立即反应释放出二氧化碳气体，二氧化碳气体在聚氨酯成膜过程中可形成微孔结构，保证涂层织物的透气性；聚乙二醇有助于纳米氧化锌粉末、纳米二氧化钛粉末的分散，进一步提升织物抗紫外线性能；聚乙二醇能够吸附于纳米氧化锌粒子表面，并将其包覆，利用聚合物大分子的空间阻碍作用防止纳米氧化锌粒子的团聚，同时聚乙二醇是含有醚键的高聚物，纳米二氧化钛与聚乙二醇可通过氢键、范德华力、偶极子的弱静电力产生吸附，有效防止纳米二氧化钛粒子的团聚；此外，改性聚氨酯有助于提升织物抗紫外线性能，其通过高分子化合物对纳米粒子的空间稳定作用，有助于纳米粒子的分散，因此纳米氧化锌粉末、纳米二氧化钛粉末较少的用量即可达到较好的抗紫外线效果；
磺酸银能够沉淀在尼龙纤维的内部，与尼龙纤维形成化学键，或与尼龙纤维上活性基团络合或鳌合，缓慢地溶出金属离子损害微生物细胞电子传递系统，破坏细胞内的蛋白质结构，引起代谢障碍，并与微生物细胞的nda反应，从而引起细菌的死亡；聚六亚甲基双胍氯化氢的分子量较大，对尼龙纤维具有较强的粘附力，能够增强抗菌剂的耐洗涤性，同时聚六亚甲基双胍氯化氢能够使细胞溶菌酶的作用受阻，使细胞表层结构变性；芦荟汁中的芦荟素具有抗菌消炎和抗过敏的作用；十八烷基二甲基氯化铵是带有活性反应基团的阳离子化合，其能够通过共价键固着于尼龙纤维的表面，形成薄膜，提高耐洗性和抗菌耐久性，正电性的阳离子基团吸附于细胞表面的阴离子处，破坏细胞表层结构，细胞内物质泄漏，使细胞死亡，达到较好的杀菌效果。
本发明进一步设置为：所述改性聚氨酯由以下方法制备而成：将90-100份聚氨酯溶解在芳香族溶剂中，并向其中添加过0.3-1份硫酸铵和10-30份丙烯酸酯，加热到60-100℃，回流1-2小时。
通过采用上述技术方案，在聚氨酯分子端部引入含有双键的活性基团，水性聚氨酯具有良好的物理机械性能和优良的耐寒性，但是单一的水性聚氨酯乳液存在自稠性差，含固量低，乳胶膜的耐水性差，关泽差，机械强度不高的缺点，用丙烯酸酯对齐进行改性，可以把两者的优异性能进行有机结合，能够明显提高聚氨酯的黏性。
本发明进一步设置为：还包括3-7份补强剂，所述补强剂包括阴离子氨基硅油乳液。
通过采用上述技术方案，阴离子氨基硅油乳液含有的硅氧键非常柔软，键距长，键角和键能大，加入到改性聚氨酯中，可提高胶膜的抗扭曲弯挠性，使其力学性能增强，撕破强力提高，同时阴离子氨基硅油乳液中的氨基具有较强的极性，能够与纤维上的活性基团(如氨基、羟基等)发生作用，形成牢固的定向吸附层，减少纤维与其他物体间的摩擦，提升织物与纤维的延伸性，使织物撕破强力提高、柔软，并增进与织物的结合牢度。
本发明进一步设置为：还包括2-4.5份防水剂，所述防水剂由质量比为2:3的三聚氰胺-甲醛树脂和n-羟甲基硬脂酸酰胺组成。
通过采用上述技术方案，防水剂能使面料具有良好的耐水洗牢度，使面料经过多次洗涤之后，抗菌效果和抗紫外线效果仍然良好。
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种应用紫外线阻隔剂的尼龙皮肤衣面料抗紫外处理工艺，其通过使用含有抗菌剂和紫外线阻隔剂，能够提高尼龙面料抗紫外线能力的同时，提高尼龙面料的抗菌性。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：包括以下步骤：(1)预处理：将尼龙面料浸没在5-10wt％的小苏打水中，并在50-55℃下保温浸泡30-45分钟，再用去离子水洗涤2-3次，除去小苏打，洗净后置于烘箱中，于45-50℃下烘干至恒重；
(2)紫外线阻隔液的配制：将紫外线阻隔剂加入配制罐中，边搅拌边缓慢加入水，搅拌速度在300-400转/分钟，加完水后，减慢搅拌速度至100-200转/分钟，搅拌15-20分钟，并加热至回流状态，继续保温搅拌10-15分钟，配制成紫外线阻隔液；
(3)尼龙面料的浸轧：将配制好的紫外线阻隔液加入浸液槽中，保持紫外线阻隔液的温度在40-50℃，采用二浸二轧的方式对尼龙面料进行浸轧，每次浸泡时间为10-15分钟，轧车转速为2-4米/分钟，压力为0.26-0.35mpa，轧余率75-80％；
(4)紫外线阻隔液的固着：将浸轧后的尼龙面料置于125-130℃的烘箱中固着2-5分钟，之后放在30-60℃的烘箱中烘干至恒重；
(5)染色：将染料溶剂置于染缸中，搅拌均匀，并将染料加热至20-30℃，将固着后的尼龙面料置于染缸中进行染色；
(6)定型：将染色完成的尼龙面料在90-100℃下烘干30-40min。
通过采用上述技术方案，首先以5-10wt％小苏打水溶液先对尼龙面料进行预处理，避免使用强碱处理锦纶面料存在的严重破坏纤维结构的问题；并且小苏打水溶液对环境污染性小，经多次预处理后的废液处理难度小；此外小苏打水溶液在预处理锦纶面料的同时还能起到清洁和杀菌的作用；并且在浸轧时将紫外线阻隔液的温度维持在40-50℃，以便紫外线阻隔液快速渗透到尼龙纤维结构中，并在浸轧后对紫外线阻隔液进行高温固着，使水分快速挥发的同时促进紫外线阻隔液在尼龙纤维上的牢固附着；在染色时，保持染料溶剂一定的温度，能够时染料溶剂快速进入尼龙纤维中，与尼龙纤维表面附着，加快染料溶剂的浸染速率；最后对尼龙面料进行定型处理，使尼龙面料表面平整。
本发明进一步设置为：所述尼龙面料为20d尼龙，密度大于350t，克重在50-120克/米。
通过采用上述技术方案，20d的尼龙面料的织物密度、线圈结构的紧密程度均良好，表面比较平整光洁，厚度较薄，作为皮肤衣面料，较为轻便舒适。
本发明进一步设置为：所述步骤(2)中紫外线阻隔剂和水的质量比为1:30-60。
通过采用上述技术方案，将紫外线阻隔剂和水的质量比控制为1-30:60，可充分将紫外线阻隔剂混合均匀。
本发明进一步设置为：所述步骤(5)中染料溶剂和尼龙面料的水浴比为1:50。
通过采用上述技术方案，水浴比为1:50的染料溶剂和尼龙面料，能使染料充分晕染在尼龙面料上，使染色较为均匀。
综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明通过加入改性聚氨酯、纳米氧化锌和纳米二氧化钛，改性聚氨酯有助于提升织物抗紫外线性能，其通过高分子化合物对纳米粒子的空间稳定作用，有助于纳米粒子的分散，因此纳米氧化锌粉末、纳米二氧化钛粉末较少的用量即可达到较好的抗紫外线效果；
(2)本发明通过添加磺酸银、聚六亚甲基双胍氯化氢、芦荟汁和十八烷基二甲基氯化铵，能够杀死细胞结构，消除细菌；
(3)本发明通过添加防水剂，能使面料具有良好的耐水洗牢度，使面料经过多次洗涤之后，抗菌效果和抗紫外线效果仍然良好。
(4)本发明通过添加补强剂，能够提升织物与纤维的延伸性，使织物撕破强力提高、柔软，并增进与织物的结合牢度。
具体实施方式
实施例1：一种紫外线阻隔剂，由以下重量份的物质组成：改性聚氨酯68份、抗菌剂5份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮4份、纳米氧化锌粉末2份、纳米二氧化钛粉末2份、溶剂油5份、tdi三聚体固化剂3份、聚乙二醇2份、3份阴离子氨基硅油乳液、2份防水剂；其中抗菌剂包括以下重量份的组分：磺酸银20份、聚六亚甲基双胍氯化氢12份、芦荟汁5份、十八烷基二甲基氯化铵6份；
其中改性聚氨酯由以下方法制备而成：将90份聚氨酯溶解在芳香族溶剂中，并向其中添加过0.3份硫酸铵和10份丙烯酸酯，加热到60℃，回流1小时；
防水剂由质量比为2：3的三聚氰胺-甲醛树脂和n-羟甲基硬脂酸酰胺组成。
一种应用紫外线阻隔剂的尼龙皮肤衣面料抗紫外处理工艺，
包括以下步骤：(1)预处理：将尼龙面料浸没在5wt％的小苏打水中，并在50℃下保温浸泡30分钟，再用去离子水洗涤2次，除去小苏打，洗净后置于烘箱中，于45℃下烘干至恒重，尼龙面料为20d尼龙，密度大于350t，克重在50克/米；
(2)紫外线阻隔液的配制：将紫外线阻隔剂加入配制罐中，边搅拌边缓慢加入水，搅拌速度在300转/分钟，加完水后，减慢搅拌速度至100转/分钟，搅拌15分钟，并加热至回流状态，继续保温搅拌10分钟，配制成紫外线阻隔液；
(3)尼龙面料的浸轧：将配制好的紫外线阻隔液加入浸液槽中，紫外线阻隔液和水的质量比为1:30，保持紫外线阻隔液的温度在40℃，采用二浸二轧的方式对尼龙面料进行浸轧，每次浸泡时间为10分钟，轧车转速为2米/分钟，压力为0.26mpa，轧余率75％；
(4)紫外线阻隔液的固着：将浸轧后的尼龙面料置于125℃的烘箱中固着2分钟，之后放在30℃的烘箱中烘干至恒重；
(5)染色：将染料溶剂置于染缸中，搅拌均匀，并将染料加热至20℃，将固着后的尼龙面料置于染缸中进行染色，染料溶剂和尼龙面料的水浴比为1:50；
(6)定型：将染色完成的尼龙面料在90℃下烘干30min。
实施例2-6：一种紫外线阻隔剂，与实施例1的区别在于，所包含的组分和组分对应的重量份数如表1所示。
表1实施例2-6包含的组分和组分对应的重量份数
实施例7-13：一种紫外线阻隔剂，与实施例1的区别在于，抗菌剂包含的组分和各组分对应的重量份数如表2所示。
表2实施例7-13中抗菌剂的组分和对应的重量份数
实施例14：一种紫外线阻隔剂，与实施例1的区别在于，应用紫外线阻隔剂的尼龙皮肤衣面料抗紫外处理工艺中工艺参数不同，具体如下：
包括以下步骤：(1)预处理：将尼龙面料浸没在8wt％的小苏打水中，并在53℃下保温浸泡40分钟，再用去离子水洗涤2次，除去小苏打，洗净后置于烘箱中，于48℃下烘干至恒重，尼龙面料为20d尼龙，密度大于350t，克重在70克/米；
(2)紫外线阻隔液的配制：将紫外线阻隔剂加入配制罐中，边搅拌边缓慢加入水，搅拌速度在350转/分钟，加完水后，减慢搅拌速度至150转/分钟，搅拌18分钟，并加热至回流状态，继续保温搅拌13分钟，配制成紫外线阻隔液；
(3)尼龙面料的浸轧：将配制好的紫外线阻隔液加入浸液槽中，紫外线阻隔液和水的质量比为1:45，保持紫外线阻隔液的温度在45℃，采用二浸二轧的方式对尼龙面料进行浸轧，每次浸泡时间为13分钟，轧车转速为3米/分钟，压力为0.3mpa，轧余率77％；
(4)紫外线阻隔液的固着：将浸轧后的尼龙面料置于127℃的烘箱中固着4分钟，之后放在45℃的烘箱中烘干至恒重；
(5)染色：将染料溶剂置于染缸中，搅拌均匀，并将染料加热至25℃，将固着后的尼龙面料置于染缸中进行染色，染料溶剂和尼龙面料的水浴比为1:50；
(6)定型：将染色完成的尼龙面料在95℃下烘干35min。
实施例15：一种紫外线阻隔剂，与实施例1的区别在于，应用紫外线阻隔剂的尼龙皮肤衣面料抗紫外处理工艺中工艺参数不同，具体如下：
包括以下步骤：(1)预处理：将尼龙面料浸没在10wt％的小苏打水中，并在55℃下保温浸泡45分钟，再用去离子水洗涤3次，除去小苏打，洗净后置于烘箱中，于50℃下烘干至恒重，尼龙面料为20d尼龙，密度大于350t，克重在120克/米；
(2)紫外线阻隔液的配制：将紫外线阻隔剂加入配制罐中，边搅拌边缓慢加入水，搅拌速度在400转/分钟，加完水后，减慢搅拌速度至200转/分钟，搅拌20分钟，并加热至回流状态，继续保温搅拌15分钟，配制成紫外线阻隔液；
(3)尼龙面料的浸轧：将配制好的紫外线阻隔液加入浸液槽中，紫外线阻隔液和水的质量比为1:50，保持紫外线阻隔液的温度在50℃，采用二浸二轧的方式对尼龙面料进行浸轧，每次浸泡时间为15分钟，轧车转速为4米/分钟，压力为0.35mpa，轧余率80％；
(4)紫外线阻隔液的固着：将浸轧后的尼龙面料置于130℃的烘箱中固着5分钟，之后放在60℃的烘箱中烘干至恒重；
(5)染色：将染料溶剂置于染缸中，搅拌均匀，并将染料加热至30℃，将固着后的尼龙面料置于染缸中进行染色，染料溶剂和尼龙面料的水浴比为1:50；
(6)定型：将染色完成的尼龙面料在100℃下烘干40min。
对比例1-9：一种紫外线阻隔剂，与实施例1的区别在于，包含的组分及对应的重量份数如表3所示(其中“/”表示该对比例中不含该组分)。
表3对比例1-9中紫外线阻隔剂包含的组分和对应的重量份数
对比例10：可参考授权公告号为cn104233809a的中国发明专利申请文件，其公开了一种皮肤衣面料，其包括尼龙基布，所述尼龙基布经过下述步骤处理：a)将尼龙基布做防渗水处理；b)在防渗水处理后的尼龙基布上进行压光处理，使得布面干整；c))用0.3刀型在压光处理后的尼龙基布上涂上一层薄薄的抗紫外线胶水；d)烘干成型；其中，步骤c中所述抗紫外线胶水由下列成分组成：聚氨酯树脂70％～80％，溶剂20％～30％，抗uv1％～3％，交联剂1％～3％，促进剂1％～2％。
以实施例1-15和对比例1-10制得的紫外线阻隔剂对同批同规格且等量的尼龙皮肤衣面料进行防紫外处理，并测定处理后尼龙皮肤衣面料的各项性能，实施例1-15的测试结果如表4所示，对比例1-10的测试结果如表5所示。
表4实施例1-15的紫外线阻隔剂处理的尼龙皮肤衣的各项性能结果
由表4可以看出，经过实施例1-15处理的尼龙皮肤衣面料的各项检测性能均在检测标准范围内，符合检测标准。
表5对比例1-10制得的紫外线阻隔剂处理的尼龙皮肤衣面料的各项性能
由表4和表5的对比可以看出，实施例1-15中的紫外线阻隔剂在经过多次水洗后，尺寸变化率很小，且横向和纵向断裂强度和撕裂强度均较对比例1-10优良。
以实施例1-15和对比例1-9制得的紫外线阻隔剂对同批同规格且等量的尼龙皮肤衣面料进行防紫外处理，并测定处理后尼龙皮肤衣面料的防紫外线性能，实施例1-15的检测结果示于表6，对比例1-10的检测结果示于表7。
表6实施例1-15中紫外线阻隔剂的防紫外线功能测试结果
由表6中数据可以看出，实施例1-15处理后的尼龙皮肤衣面料在经过50次水洗后依然具有较好的防紫外线功能，且实施例1-15处理后的尼龙皮肤衣面料具有良好的抑菌性。
表7对比例1-10中紫外线阻隔剂的防紫外线性能测试结果
由表6可知，在经过多洗水洗后，经过由实施例1-15制得的紫外线阻隔剂处理后的尼龙皮肤衣面料仍然具有良好的防紫外线性能，表7中数据显示由对比例1-10制得的紫外线阻隔剂处理后的尼龙皮肤衣面料，在经过多次水洗后，防紫外线性能降低，对比例1中没有添加抗菌剂，所以抑菌率较低，对比例2-4中分别没有添加2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、纳米氧化锌和纳米二氧化钛，所以对比例2-4中水洗50次后的防紫外线功能较差，对比例10中没有添加防水剂，所以耐洗牢度较差，水洗50次后防紫外线性能较差。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。