一种防紫外线纺织面料的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种防紫外线纺织面料的制备方法，属于纺织面料加工技术领域。本发明纳米二氧化钛在乙烯基二甲氧基硅烷、N，N?亚甲基双丙烯酰胺、过氧化月桂酰的作用下与2?乙烯基?5?巯基苯胺反应得到一种含有可交联基团氨基、巯基的改性纳米二氧化钛，之后将改性后的纳米二氧化钛与天然棉纤维反应得到一种具有抗紫外线功能的改性纳米二氧化钛纤维，随后将改性纳米二氧化钛纤维进行纺丝，得到丝线，再将丝线络筒、整经、浆纱，从而得到防紫外线纺织面料的制备方法。实例证明，本发明不仅在制备的过程中未添加任何有害化工原料，降低成本，安全环保，而且制得的防紫外线纺织面料对紫外线屏蔽率达到95％以上，质地柔软，透气性好，可无限制循环使用。
【专利说明】
一种防紫外线纺织面料的制备方法
技术领域
[0001]本发明公开了一种防紫外线纺织面料的制备方法，属于纺织面料加工技术领域。
【背景技术】
[0002]纺织面料，又称针织面料，按织造方法分，有玮编针织面料和经编针织面料两类。玮编针织面料常以低弹涤纶丝或异型涤纶丝、锦纶丝、棉纱、毛纱等为原料，采用平针组织，变化平针组织，罗纹平针组织，双罗纹平针组织、提花组织，毛圈组织等，在各种玮编机上编织而成。
[0003]随着科技的发展，人们对衣物的要求也不仅仅是保温御寒，而是提出了更多的要求。紫外线对人体的皮肤和眼睛的影响最为明显，被紫外线照射后，需经过6?8小时的潜伏期后才发生细胞的改变并出现症状，包括皮肤干痛、表皮皱缩，甚至起泡脱落。长期、多次的曝晒，可造成皮肤和粘膜的日光性角化症(光照性角化症)，表现在暴露部位(如额部、颊部、鼻尖、唇、眼睑、结膜)出现单个和多个平顶形角化层增厚。研究表明，紫外线能引起细胞核内脱氧核糖核酸(DNA)的损伤，由于机体内在的缺陷，使细胞不能对损伤的DNA进行修复，从而发生对变异DNA的复制，若机体的免疫系统不能及时排斥，清除这种变异的细胞，即机体免疫监视功能有缺陷，这种变异DNA的细胞将发生增殖，最终导致肿瘤的形成，因而，紫外线是皮肤的一个重要致癌因素，于是人们使用各种方法来防止紫外线辐射，具有防紫外线功能的布料被制作成伞、衣物等用品，但是现有的防紫外线布料采用在布料表面涂层的方式，手感较硬，透气性差。
[0004]申请号为201020113048的专利申请文件公开了一种防紫外线面料，它主要是由防紫外线涂层和纺织层组成，纺织层是由经纱与玮纱以相互沉浮、交错的方式编织而成，经纱和玮纱均采用具有防紫外线辐射功能的尼龙长丝为材料，在纺织层的正反面均设置有防紫外线涂层，防紫外线涂层中含有二氧化钛超细粉末成份。但是，这种衣料采用了较多的化工原料，其成本较高，不适于大规模推广。
[0005]随着人们生活水平和健康意识逐渐提高，在炎炎夏日，紫外线成为威胁人类健康的一重大隐患，因此，外出时需要一些具有防紫外线功能的面料制成的衣服和遮挡物是非常有必要的。
【发明内容】
[0006]本发明主要解决的技术问题:针对目前常用的防紫外线面料虽具有防紫外线功能，但制备过程中使用较多的化工原料，其成本较高，长期使用对于人体有害，且现有的防紫外线面料手感较硬，透气性差的现状，提供了一种将纳米二氧化钛在乙烯基二甲氧基硅烷、N，N_亚甲基双丙烯酰胺、过氧化月桂酰的作用下与2-乙烯基-5-巯基苯胺反应得到一种含有可交联基团氨基、巯基的改性纳米二氧化钛，之后将改性后的纳米二氧化钛与天然棉纤维反应得到一种具有抗紫外线功能的改性纳米二氧化钛纤维，随后将改性纳米二氧化钛纤维进行纺丝，得到丝线，再将丝线络筒、整经、浆纱，从而得到防紫外线纺织面料的制备方法。该方法工艺简便，不仅在制备的过程中未添加任何有害化工原料，降低成本，安全环保，而且制得的防紫外线纺织面料对紫外线屏蔽率达到95%以上，质地柔软，透气性好，可无限制循环使用。
[0007 ]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)称取5?1g纳米二氧化钛加入到500mL烧杯中，向烧杯中加入100?200mL去离子水，用180?200W超声波超声分散I?2h，得到稳定且分散均匀的纳米二氧化钛分散液；
(2)将上述纳米二氧化钛分散液倒入500mL三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴中，并以I?2L/min速率向三口烧瓶中通入氮气20?30min后，再向烧瓶中依次加入2?3mL乙烯基二甲氧基硅烷、I?2mLN，N-亚甲基双丙烯酰胺、0.2?0.3g过氧化月桂酰和10?20mL2_乙烯基-5-巯基苯胺，控制温度70?80 °C，搅拌反应6?8h，之后将反应后的分散液真空抽滤，获得含有改性纳米二氧化钛的混合物；
(3)用去离子水洗涤上述所得混合物，并将洗涤后所得物质置于50?60°C的真空烘箱中2?3h，得含有不同可交联基团的改性纳米二氧化钛；
(4)将上述含有不同可交联基团的改性纳米二氧化钛加入到带有温度计的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴中，向烧瓶中加入100?200mL二甲亚砜，使用180?200W超声波超声分散I?2h，得到改性纳米二氧化钛分散液，之后向分散液中依次加入10?20g天然棉纤维、I?2mLN，N-亚甲基双丙烯酰胺、0.2?0.3g过氧化月桂酰，控制温度80?90 °C，搅拌反应6?8h，将反应后的分散液真空抽滤，得到改性纳米二氧化钛纤维混合物，并依次用二甲亚砜、去离子水分别洗涤3?5次，得到改性纳米二氧化钛纤维；
(5)将上述改性纳米二氧化钛纤维加入到熔融纺丝机中进行纺丝，直至得到丝线，之后将得到的丝线用络筒机制成捻筒子，并通过整经机制成经轴，随后利用浆纱机将经轴上的丝线引入，置于丙烯酸浆料中，浸没2?3h，取出压去余液，置于烘干机中烘干，干燥后将丝线放在杆织机上进行织造，从而得到一种防紫外线纺织面料。
[0008]本发明的应用方法是:将本发明制得的防紫外线纺织面料制成衣物，人们穿着后出门即可，经检测器检测，日常太阳温度最高的1:00?2:00时，该防紫外线纺织面料对紫外线屏蔽率达到95%以上，能够减少紫外线对于人体的危害，且面料透气性好，不会对于人体造成闷热的现象。
[0009]本发明的有益效果是:
(1)本发明工艺简便，在制备的过程中未添加任何有害化工原料，降低成本的同时保障了人体健康，安全环保；
(2)本发明制得的防紫外线纺织面料不仅对紫外线屏蔽率达到95%以上，能够减少紫外线对于人体的危害，而且制面料具有透气性好，手感好，不易褪色，易清洗等优点，可以无限制循环使用。
【具体实施方式】
[0010]首先称取5?1g纳米二氧化钛加入到500mL烧杯中，向烧杯中加入100?200mL去离子水，用180?200W超声波超声分散I?2h，得到稳定且分散均匀的纳米二氧化钛分散液；然后将上述纳米二氧化钛分散液倒入500mL三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴中，并以I?2L/min速率向三口烧瓶中通入氮气20?30min后，再向烧瓶中依次加入2?3mL乙烯基二甲氧基硅烷、I?2mLN，N-亚甲基双丙烯酰胺、0.2?0.3g过氧化月桂酰和10?20mL2-乙烯基-5-巯基苯胺，控制温度70?800C，搅拌反应6?8h，之后将反应后的分散液真空抽滤，获得含有改性纳米二氧化钛的混合物;随后用去离子水洗涤上述所得混合物，并将洗涤后所得物质置于50?60°C的真空烘箱中2?3h，得含有不同可交联基团的改性纳米二氧化钛;接下来将上述含有不同可交联基团的改性纳米二氧化钛加入到带有温度计的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴中，向烧瓶中加入100?200mL二甲亚砜，使用180?200W超声波超声分散I?2 h，得到改性纳米二氧化钛分散液，之后向分散液中依次加入1?2 O g天然棉纤维、I?2mLN，N-亚甲基双丙烯酰胺、0.2?0.3g过氧化月桂酰，控制温度80?90 °C，搅拌反应6?8h，将反应后的分散液真空抽滤，得到改性纳米二氧化钛纤维混合物，并依次用二甲亚砜、去离子水分别洗涤3?5次，得到改性纳米二氧化钛纤维;最后将上述改性纳米二氧化钛纤维加入到熔融纺丝机中进行纺丝，直至得到丝线，之后将得到的丝线用络筒机制成捻筒子，并通过整经机制成经轴，随后利用浆纱机将经轴上的丝线引入，置于丙烯酸浆料中，浸没2?3h，取出压去余液，置于烘干机中烘干，干燥后将丝线放在杆织机上进行织造，从而得到一种防紫外线纺织面料。
[0011]实例I
首先称取5g纳米二氧化钛加入到500mL烧杯中，向烧杯中加入10mL去离子水，用180W超声波超声分散lh，得到稳定且分散均匀的纳米二氧化钛分散液;然后将上述纳米二氧化钛分散液倒入500mL三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴中，并以lL/min速率向三口烧瓶中通入氮气20min后，再向烧瓶中依次加入2mL乙烯基二甲氧基硅烷、ImLN，N-亚甲基双丙烯酰胺、0.2g过氧化月桂酰和10mL2-乙烯基-5-巯基苯胺，控制温度70°C，搅拌反应6h，之后将反应后的分散液真空抽滤，获得含有改性纳米二氧化钛的混合物；随后用去离子水洗涤上述所得混合物，并将洗涤后所得物质置于50°C的真空烘箱中2h，得含有不同可交联基团的改性纳米二氧化钛;接下来将上述含有不同可交联基团的改性纳米二氧化钛加入到带有温度计的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴中，向烧瓶中加入10mL二甲亚砜，使用180W超声波超声分散lh，得到改性纳米二氧化钛分散液，之后向分散液中依次加入1g天然棉纤维、lmLN，N-亚甲基双丙烯酰胺、0.2g过氧化月桂酰，控制温度80°C，搅拌反应6h，将反应后的分散液真空抽滤，得到改性纳米二氧化钛纤维混合物，并依次用二甲亚砜、去离子水分别洗涤3次，得到改性纳米二氧化钛纤维;最后将上述改性纳米二氧化钛纤维加入到熔融纺丝机中进行纺丝，直至得到丝线，之后将得到的丝线用络筒机制成捻筒子，并通过整经机制成经轴，随后利用浆纱机将经轴上的丝线引入，置于丙烯酸浆料中，浸没2h，取出压去余液，置于烘干机中烘干，干燥后将丝线放在杆织机上进行织造，从而得到一种防紫外线纺织面料。
[0012]本实例方法独特新颖，将本发明制得的防紫外线纺织面料制成衣物，人们穿着后出门即可，经检测器检测，日常太阳温度最高的I: 00时，该防紫外线纺织面料对紫外线屏蔽率达到95%，能够减少紫外线对于人体的危害，且面料透气性好，不会对于人体造成闷热的现象。
[0013]实例2
首先称取8g纳米二氧化钛加入到500mL烧杯中，向烧杯中加入150mL去离子水，用190W超声波超声分散1.5h，得到稳定且分散均匀的纳米二氧化钛分散液;然后将上述纳米二氧化钛分散液倒入500mL三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴中，并以1.5L/min速率向三口烧瓶中通入氮气25min后，再向烧瓶中依次加入2.5mL乙烯基二甲氧基硅烷、1.5mLN，N-亚甲基双丙烯酰胺、0.25g过氧化月桂酰和15mL2-乙烯基-5-巯基苯胺，控制温度75°C，搅拌反应7h，之后将反应后的分散液真空抽滤，获得含有改性纳米二氧化钛的混合物；随后用去离子水洗涤上述所得混合物，并将洗涤后所得物质置于55°C的真空烘箱中2.5h，得含有不同可交联基团的改性纳米二氧化钛;接下来将上述含有不同可交联基团的改性纳米二氧化钛加入到带有温度计的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴中，向烧瓶中加入150mL二甲亚砜，使用190W超声波超声分散1.5h，得到改性纳米二氧化钛分散液，之后向分散液中依次加入15g天然棉纤维、1.5mLN，N-亚甲基双丙烯酰胺、0.25g过氧化月桂酰，控制温度85°C，搅拌反应7h，将反应后的分散液真空抽滤，得到改性纳米二氧化钛纤维混合物，并依次用二甲亚砜、去离子水分别洗涤4次，得到改性纳米二氧化钛纤维;最后将上述改性纳米二氧化钛纤维加入到熔融纺丝机中进行纺丝，直至得到丝线，之后将得到的丝线用络筒机制成捻筒子，并通过整经机制成经轴，随后利用浆纱机将经轴上的丝线引入，置于丙烯酸浆料中，浸没2.5h，取出压去余液，置于烘干机中烘干，干燥后将丝线放在杆织机上进行织造，从而得到一种防紫外线纺织面料。
[0014]本实例方法独特新颖，将本发明制得的防紫外线纺织面料制成衣物，人们穿着后出门即可，经检测器检测，日常太阳温度最高的I: 30时，该防紫外线纺织面料对紫外线屏蔽率达到97%，能够减少紫外线对于人体的危害，且面料透气性好，不会对于人体造成闷热的现象。
[0015]实例3
首先称取1g纳米二氧化钛加入到500mL烧杯中，向烧杯中加入200mL去离子水，用200W超声波超声分散2h，得到稳定且分散均匀的纳米二氧化钛分散液;然后将上述纳米二氧化钛分散液倒入500mL三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴中，并以2L/min速率向三口烧瓶中通入氮气30min后，再向烧瓶中依次加入3mL乙烯基二甲氧基硅烷、2mLN，N-亚甲基双丙烯酰胺、0.3g过氧化月桂酰和20mL2-乙烯基-5-巯基苯胺，控制温度80 °C，搅拌反应8h，之后将反应后的分散液真空抽滤，获得含有改性纳米二氧化钛的混合物；随后用去离子水洗涤上述所得混合物，并将洗涤后所得物质置于60°C的真空烘箱中3h，得含有不同可交联基团的改性纳米二氧化钛;接下来将上述含有不同可交联基团的改性纳米二氧化钛加入到带有温度计的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴中，向烧瓶中加入200mL二甲亚砜，使用200W超声波超声分散2h，得到改性纳米二氧化钛分散液，之后向分散液中依次加入20g天然棉纤维、2mLN，N-亚甲基双丙烯酰胺、0.3g过氧化月桂酰，控制温度90°C，搅拌反应8h，将反应后的分散液真空抽滤，得到改性纳米二氧化钛纤维混合物，并依次用二甲亚砜、去离子水分别洗涤5次，得到改性纳米二氧化钛纤维;最后将上述改性纳米二氧化钛纤维加入到熔融纺丝机中进行纺丝，直至得到丝线，之后将得到的丝线用络筒机制成捻筒子，并通过整经机制成经轴，随后利用浆纱机将经轴上的丝线引入，置于丙烯酸浆料中，浸没3h，取出压去余液，置于烘干机中烘干，干燥后将丝线放在杆织机上进行织造，从而得到一种防紫外线纺织面料。
[0016]本实例方法独特新颖，将本发明制得的防紫外线纺织面料制成衣物，人们穿着后出门即可，经检测器检测，日常太阳温度最高的2:00时，该防紫外线纺织面料对紫外线屏蔽率达到99%，能够减少紫外线对于人体的危害，且面料透气性好，不会对于人体造成闷热的现象。
【主权项】
1.一种防紫外线纺织面料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)称取5?1g纳米二氧化钛加入到500mL烧杯中，向烧杯中加入100?200mL去离子水，用180?200W超声波超声分散I?2h，得到稳定且分散均匀的纳米二氧化钛分散液； (2)将上述纳米二氧化钛分散液倒入500mL三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴中，并以I?2L/min速率向三口烧瓶中通入氮气20?30min后，再向烧瓶中依次加入2?3mL乙烯基二甲氧基硅烷、I?2mLN，N-亚甲基双丙烯酰胺、0.2?0.3g过氧化月桂酰和10?20mL2_乙烯基-5-巯基苯胺，控制温度70?80 °C，搅拌反应6?8h，之后将反应后的分散液真空抽滤，获得含有改性纳米二氧化钛的混合物； (3)用去离子水洗涤上述所得混合物，并将洗涤后所得物质置于50?60°C的真空烘箱中2?3h，得含有不同可交联基团的改性纳米二氧化钛； (4)将上述含有不同可交联基团的改性纳米二氧化钛加入到带有温度计的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于油浴中，向烧瓶中加入100?200mL二甲亚砜，使用180?200W超声波超声分散I?2h，得到改性纳米二氧化钛分散液，之后向分散液中依次加入10?20g天然棉纤维、I?2mLN，N-亚甲基双丙烯酰胺、0.2?0.3g过氧化月桂酰，控制温度80?90 °C，搅拌反应6?8h，将反应后的分散液真空抽滤，得到改性纳米二氧化钛纤维混合物，并依次用二甲亚砜、去离子水分别洗涤3?5次，得到改性纳米二氧化钛纤维； (5)将上述改性纳米二氧化钛纤维加入到熔融纺丝机中进行纺丝，直至得到丝线，之后将得到的丝线用络筒机制成捻筒子，并通过整经机制成经轴，随后利用浆纱机将经轴上的丝线引入，置于丙烯酸浆料中，浸没2?3h，取出压去余液，置于烘干机中烘干，干燥后将丝线放在杆织机上进行织造，从而得到一种防紫外线纺织面料。
【文档编号】D03D15/00GK105970432SQ201610483996
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】郭舒洋, 张明, 孟浩影
【申请人】郭舒洋