CN107574660B - 一种紫外吸收剂在织物整理中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型紫外吸收剂在织物防紫外整理中的应用，属于功能助剂技术领域。本发明首先将紫外吸收剂配成整理液单独对棉织物进行防紫外整理。整理后的棉织物防紫外效果较好、耐洗牢度较好，洗涤30次以上仍然能达到UPF>40，而且防紫外整理对织物其它性能如断裂强力、断裂伸长率、褶皱恢复角没有明显影响。本发明还将紫外吸收剂和纳米二氧化钛复合整理织物，通过将物理屏蔽和化学吸收结合的方法，整理后的织物的防紫外效果变得更好。
Description
技术领域
本发明涉及一种紫外吸收剂在织物整理中的应用，属于功能助剂技术领域。
背景技术
由于工业的发展带来了环境污染，大量氟利昂类溶剂的排放，使得大气层臭氧层不断遭到损耗破坏，吸收紫外辐射的能力大大减弱，地球上的紫外辐射量迅速增加，给地球生物的健康带来多方面的伤害。面对越来越严重的环境问题，人们开始重视环境的保护，也更加重视自生的防护。
棉织物因其优良的服用舒适性、吸湿透气性等特点，深受人们欢迎，是需求比较大的一类织物，但棉纤维的结构中不含苯环，且具有纵向扭曲不光滑形态，紫外线很容易透过棉织物，所以对棉织物进行防紫外整理显得尤为重要。
紫外吸收剂能强烈的、选择性的吸收高能量的紫外线，以其它低能量的形式(波长较长的光或热量)释放，从而避免紫外线对人体皮肤的伤害。目前国内常见的紫外吸收剂主要为水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并***类等，但是水杨酸酯类整理剂熔点低、易升华、吸收系数低，整理后织物易泛黄；二苯甲酮类价格昂贵，有时易泛黄；苯并***类吸收300-400nm的光，对棉纤维亲和力小，不易固着，易扩散，耐洗牢度低。
发明内容
为了解决上述的耐洗牢度低、泛黄等问题，本发明提供了一种紫外吸收剂在棉织物抗紫外整理中的应用，其结构如(1)所示，该化合物具有较好的防紫外效果，它吸收紫外线到达电子激发态后，会通过超快的光异构化方式内转换回到基态，有效地将紫外线的能量传递到环境中，经其整理后的棉织物有较好的抗紫外效果和耐洗性，还能有效防止织物泛黄。同时，本发明还提供一种该紫外吸收剂与纳米二氧化钛复合涂饰料整理织物的方法，通过将物理屏蔽和化学吸收紫外线结合的方式整理后的织物的防紫外效果更佳。
本发明提供了一种织物整理方法，所述方法利用化学式(I)的紫外吸收剂。
其中，R1，2＝OH，OCH3或H，R1、R2相同或相异。
在一种实施方式中，所述织物为棉织物。
在一种实施方式中，所述方法是将紫外吸收剂配成整理液，进而将织物投入该整理液处理一定时间，洗涤，烘干处理。
在一种实施方式中，紫外吸收剂用量为10-40g/L。
在一种实施方式中，织物在整理液中的处理时间为0.1-3h。
在一种实施方式中，整理后的织物烘干温度为20-80℃。
在一种实施方式中，所述方法包括：当整理液升温至40℃，棉织物用水润湿后投入到整理液中，加入食盐，慢慢升温至90℃，保温60min，取出织物，水洗，烘干。按照该方法，测定紫外吸收效果，UPF值为65±5；同时测定了整理后织物的性能，结果表明防紫外整理对织物的断裂强度(N)、断裂伸长率(％)和褶皱恢复角(°)无明显影响。
在另一种实施方式中，所述方法是将紫外吸收剂与纳米二氧化钛制成复合涂饰料，利用复合涂饰料整理织物。
在一种实施方式中，所述复合涂饰料的制备：将纳米二氧化钛超声分散在紫外吸收剂水溶液中，然后加入至聚丙烯酸酯乳液中，混合均匀后在70-80℃搅拌5-10h，得到抗紫外型复合涂饰料；其中，纳米二氧化钛与聚丙烯酸酯乳液的质量比为(0.15-0.40g)：(20-30g)。
在一种实施方式中，超声分散功率为100-500W，时间为50-20min。
在一种实施方式中，70-80℃搅拌的速度为300-600rpm。
在一种实施方式中，所述利用复合涂饰料整理织物，具体是：浸轧(30-100％)→烘干(80-110℃，3-10min)→焙烘(150-180℃，1-3min)。
本发明的有益效果：
(1)本发明利用式(1)的紫外吸收剂整理织物，该紫外吸收剂光照下响应速度快，整理后的织物防紫外效果好、不易泛黄。
(2)本发明的整理方法，耐洗牢度较好，按照国家标准GB/T18830-2009纺织品防紫外线性能测试整理织物的防紫外效果，整理后织物的UPF>50，经过30次洗涤之后，仍然能够达到UPF>40，达到防紫外线产品的要求。
(3)本发明还利用式(1)的紫外吸收剂与纳米二氧化钛复合涂饰料整理织物，具有更好的抗紫外和抗泛黄效果。
附图说明
图1：洗涤次数对不同整理方法后布样的防紫外效果影响对比图。
图2：不同浓度的紫外吸收剂单独整理织物的UPF对比图。
具体实施方案
整理织物的皂洗：按照GB/T8629-2001洗涤整理后的织物，浴比为1:30，洗液的浓度为1.1g/L，于30℃下洗涤10min，脱水再用水注洗2min，烘干，此过程为一次洗涤。
防紫外线性能测试：按照国家标准GB/T18830-2009纺织品防紫外线性能测试，使用纺织品紫外防护因子测定仪(Cary50)测试不同洗涤次数后的UPF值。
实施例1：单独的紫外吸收剂对棉织物的防紫外整理
将30g/L的化学式(I)的紫外吸收剂溶解在整理液中加热至40℃，把预先润湿的棉织物投入到该溶液中，浴比为1:20，同时加入3g/L的食盐，反应30min，然后升温至90℃，保温60min，取出织物，水洗，60℃烘2h，得到整理后的织物，测定其紫外吸收效果(UPF值为65.8±5)及其他各项性能(见表2)。
表1棉织物单独紫外吸收剂整理处方
表2单独整理前后棉织物各项性能对比
实施例2：紫外吸收剂单独整理棉织物耐洗试验
将实施例1防紫外整理得到的棉织物进行耐洗实验。
具体实验条件：浴比为1:30，洗液浓度为为1.1g/L，于30℃下洗涤10min，脱水再用水注洗2min，甩干再用水注洗2min，烘干。然后把织物重复以上操作5次，使用纺织品紫外防护因子测定仪(Cary50)测试5次洗涤后的织物的UPF值为53.0±4。
实施例3：紫外吸收剂单独整理棉织物耐洗试验
将实施例1防紫外整理得到的棉织物进行耐洗实验。
具体实验条件：浴比为1:30，洗液浓度为为1.1g/L，于30℃下洗涤10min，脱水再用水注洗2min，甩干再用水注洗2min，烘干。然后把织物重复以上操作10次，使用纺织品紫外防护因子测定仪(Cary50)测试10次洗涤后的织物的UPF值为51.2±5。
实施例4：紫外吸收剂单独整理棉织物耐洗试验
将实施例1防紫外整理得到的棉织物进行耐洗实验。
具体实验条件：浴比为1:30，洗液浓度为为1.1g/L，于30℃下洗涤10min，脱水再用水注洗2min，甩干再用水注洗2min，烘干。然后把织物重复以上操作20次，使用纺织品紫外防护因子测定仪(Cary50)测试20次洗涤后的织物的UPF值为46.3±3。
实施例5：紫外吸收剂单独整理棉织物耐洗试验
将实施例1防紫外整理得到的棉织物进行耐洗实验。
具体实验条件：浴比为1:30，洗液浓度为为1.1g/L，于30℃下洗涤10min，脱水再用水注洗2min，甩干再用水注洗2min，烘干。然后把织物重复以上操作30次，使用纺织品紫外防护因子测定仪(Cary50)测试30次洗涤后的织物的UPF值为43.5±4。
实施例6：紫外吸收剂单独整理棉织物耐洗试验
将实施例1防紫外整理得到的棉织物进行耐洗实验。
具体实验条件：浴比为1:30，洗液浓度为为1.1g/L，于30℃下洗涤10min，脱水再用水注洗2min，甩干再用水注洗2min，烘干。然后把织物重复以上操作40次，使用纺织品紫外防护因子测定仪(Cary50)测试40次洗涤后的织物的UPF值为42.2±2。
实施例7：紫外吸收剂/纳米二氧化钛复合涂饰料的制备试验
将0.2g纳米二氧化钛超声分散在20mL 15g/L的化学式(I)的紫外吸收剂溶液，然后加入至20g聚丙烯酸酯乳液中，混合均匀后在75℃、450rpm下搅拌8h，所得产品即为紫外吸收剂/纳米二氧化钛复合涂饰料。其中，超声分散的功率为250W，时间为20min。
实施例8：复合涂饰料对棉织物的整理试验
棉织物浸轧实施例7制备得到的复合涂饰料，轧余率为100％，然后在100℃烘3min，最后在170℃焙烘1min，自然冷却，测定其UPF值为68.6±4。
实施例9：复合整理织物的耐洗试验
将实施例8整理得到的棉织物进行耐洗实验。
具体实验条件：浴比为1:30，洗液浓度为为1.1g/L，于30℃下洗涤10min，脱水再用水注洗2min，甩干再用水注洗2min，烘干。然后把织物重复以上操作5、10、20、30、40次，测试洗涤后的织物的UPF值分别为60.2±4、58.7±5、54.6±2、52.7±5、52.3±3。
实施例10：织物紫外照射黄变实验
将实施例1紫外吸收剂单独整理、实施例8紫外吸收剂/纳米TiO2复合整理后的织物样品平铺于UV-220型紫外线试验箱(德国OSRAM型紫外灯泡)样品托盘上(灯泡距样品托盘垂直距离为35cm)，温度设定为40℃，照射36h后测定白度。并与未经过防紫外整理的织物用该方法处理后测定的织物照射前后的白度变化进行比较。
表3整理前后织物防泛黄能力效果对比
对照1：纳米TiO2单独整理织物
将0.4g纳米二氧化钛超声分散在20mL去离子水中，然后加入至20g聚丙烯酸酯乳液中，混合均匀后在75℃、450rpm下搅拌8h，纳米二氧化钛整理液。其中，超声分散的功率为250W，时间为20min。
浸轧织物，轧余率为100％，然后在100℃烘3min，最后在170℃焙烘1min，自然冷却，测定其UPF值为64.5±3，按照上述洗涤方法洗涤5、10、20、30、40次，测试洗涤后的织物的UPF值分别为54.3±4、50.5±3、47.2±4、45.1±2、44.4±3。
对照2：不同整理方法的效果对比
控制紫外吸收剂的用量，分别采用实施例1、实施例8、对照1的方法整理织物，结果如表4所示。结果显示，采用复合整理的方法，各有效成分的试剂用量减半，但是却达到了更好的效果。
表4不同防紫外整理方法的防紫外效果对比
实施例11：不同浓度的紫外吸收剂溶液单独整理织物
依次将10g/L、20g/L、40g/L的化学式(I)的紫外吸收剂溶解在整理液中加热至40℃，把预先润湿的棉织物投入到该溶液中，浴比为1:20，同时加入3g/L的食盐，反应30min，然后升温至90℃，保温60min，取出织物，水洗，60℃烘2h，得到整理后的织物，测定其紫外吸收效果(UPF值分别为56.2±3、63.4±4、66.8±3)见图2。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种织物整理方法，其特征在于，所述方法利用化学式(I)的紫外吸收剂，
其中，R1，2＝OH，OCH3或H，R1、R2相同或相异。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法是将紫外吸收剂配成整理液，进而将织物投入该整理液处理一定时间，洗涤，烘干处理。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述织物为棉织物。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述整理液中紫外吸收剂浓度为10-40g/L。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，织物在整理液中的处理时间为0.1-3h。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，整理后的织物烘干温度为20-80℃。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：当整理液升温至40℃，棉织物用水润湿后投入到整理液中，加入食盐，慢慢升温至90℃，保温60min，取出织物，水洗，烘干。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法是将紫外吸收剂与纳米二氧化钛制成复合涂饰料，利用复合涂饰料整理织物。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述复合涂饰料的制备：将纳米二氧化钛超声分散在紫外吸收剂水溶液中，然后加入至聚丙烯酸酯乳液中，混合均匀后在70-80℃搅拌5-10h，得到抗紫外型复合涂饰料；其中，纳米二氧化钛与聚丙烯酸酯乳液的质量比为(0.15-0.40g)：(20-30g)。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述利用复合涂饰料整理织物，具体是：在轧余率30-100％下浸轧，然后于80-110℃烘3-10min，再于150-180℃焙烘1-3min。
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