CN102277740A

CN102277740A - 一种防紫外线、耐光整理液及其制备和在面料上的应用

Info

Publication number: CN102277740A
Application number: CN2011101565814A
Authority: CN
Inventors: 蔡再生; 唐菲菲; 葛凤燕; 杨卓; 蒋幼明; 蒋志新; 朱林; 高加勇
Original assignee: Zhejiang Laimei Textile And Printing & Dyeing Sci-Tech Co Ltd; Donghua University
Current assignee: Zhejiang Laimei Textile And Printing & Dyeing Sci-Tech Co Ltd; Donghua University
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2031-06-10
Also published as: CN102277740B

Abstract

本发明涉及一种防紫外线、耐光整理液及其制备和在面料上的应用，该整理液的配方包括：涂料35～60g/L，涂料白2～4g/L，丙烯酸酯粘合剂15～30g/L、尿素10～20g/L，甘油2～3g/L，有机硅柔软剂55～80g/L，微纳米氧化物2.5～15g/L，蓖麻油聚氧乙烯醚2～5g/L，渗透剂0.5～1g/L，溶剂为水；将上述原料混合即得。本发明的窗帘面料染色、防紫外线、遮光同浴一步处理，具有工艺流程短、实施方便、节水、节能、减排的特点。

Description

一种防紫外线、耐光整理液及其制备和在面料上的应用

技术领域

本发明属纺织品整理液技术领域，特别是涉及一种防紫外线、耐光整理液及其制备和在面料上的应用。

背景技术

窗帘是居室软装饰的重要组成部分，在现代家居环境的美化及环境营造中发挥着很大的作用。新型功能性窗帘布的不断推出，满足了人们不断提高生活质量的要求，其独特的功能、较高的附加值，越来越得到人们的关注。

现在我国的民居、办公室、宾馆、会议室等十分强调采光效果，窗子越来越大，玻璃窗设计得越来越大，窗帘等内装饰织物会因受到阳光的照射、紫外线的作用而褪色和降解。此外，长时间的曝晒，会使房间内的气温升高。特别在夏季，大窗多窗房间中午室内温度可能超过50℃，而夜间的温度下降，湿度增大。这种冷热循环会进一步导致窗帘织物的褪色和降解，影响窗帘的色彩、图案，乃至使用寿命。

因此，从安全、美观、实用等各个角度都需要窗帘面料具有防紫外线、高耐光。本专利就是公开通过染整技术制备防紫外线、耐光的方法。

光线与物质的作用有透射、反射和吸收3种，反射和吸收光线的功能总称为“遮蔽功能”。穿着合适的服装，夏季在室外行走打阳伞等，都是人们增加遮蔽作用，减少紫外线辐射的手段。在纤维、纱线和织物中添加了紫外线遮蔽剂而制成的防紫外线纺织品，对紫外线的防护能力显著提高，防紫外线纺织品的作用机理有两种：吸收作用和反射作用，相应地紫外线遮蔽剂有吸收剂和反射剂(或称散射剂)两类。

无机紫外线屏蔽剂通过吸收或反射紫外线，阻止或限制紫外线穿透到被辐射物体内部。常用的紫外线屏蔽剂有碳黑、二氧化钛和氧化锌等。由于氧化锌价廉无毒，且屏蔽紫外线波长范围较二氧化钛更广，因而应用较广泛。碳黑虽然能高效屏蔽紫外光，但同时也完全屏蔽可见光，所以只在遮光涂层时才采用其作为紫外线屏蔽剂。

有机紫外线吸收剂包括水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类和三嗪类等有机化合物，是目前使用最普遍的光稳定剂。在工业上大量使用的是二苯甲酮类和苯并三唑类。其能优先于聚合物分子中其它发色团，选择性地强烈吸收紫外线，并将其转换成低能辐射线，从而避免染色织物遭受紫外线损伤。

赋予织物防紫外线功能的方法比较多，如纺丝法，后整理法等。不同的纤维应采用不用的加工方法：锦纶抗紫外线的能力较差，在制造锦纶的聚合物中加人少量的添加剂(如锰盐和次磷酸、硼酸锰、硅酸铝及锰盐铈盐混合物等)，即能制得抗紫外线锦纶。抗紫外线涤纶是采用在聚酯中掺人陶瓷紫外线遮挡剂的方法制成。对棉纤维而言，可采用浸渍有机系(如水杨酸系、二苯甲酮系、苯并三唑系、氰基丙烯酸酯系等)紫外线的吸收剂来制作。在纺丝时掺人紫外线屏蔽剂，有共混纺丝、芯鞘纺丝等方法纺丝。织物的抗紫外后整理是指选用紫外线屏蔽剂或紫外线吸收剂对织物进行整理加工，以增强织物对紫外线的屏蔽能力。本发明采用有机/无机复合的抗紫外线整理剂在涂料染色时同时实施窗帘的防紫外线功能。防紫外线整理剂同时也作为光稳定剂进一步减少太阳光特别是紫外线对窗帘色泽、图案的影响。

窗帘面料的耐光色牢度或耐晒色牢度是指染色产品在日光照射下保持不褪色的能力。影响纺织品耐晒色牢度的因素很复杂，主要取决于染料的结构，染料的聚集状态、纤维材料的性质、光源的光谱组成、周围的大气组分和温度等。在日光照射下，染料吸收光能，分子能阶提高，处于激发态，进而发生光化学反应，使染料发色体系变化或遭到破坏，就会发生变色或褪色现象。就染料本身而言，光褪色反应的途径和机理也因分子结构的不同而异，根据褪色方式，可以分为结构互变和降解。前者是染料分子受光照射，发生异构互变，导致最大吸收波长改变而褪色；更多的褪色是由于染料分子本身在光照下发生化学反应，转变为降解产物。

众所周之，传统的染色工艺是根据纤维的性质、色泽和质量要求等因素，选择不同的染料染不同的纤维，要考虑染料亲和力、直接性等，并要较高的温度、添加电解质(盐)，使染料渗透、固着。然后要清洗去浮色，以提高水洗色牢度。生产工艺比较复杂，染色质量难以控制，同时耗水、耗能，排放大量的废水。涂料染色工艺完全不同于传统的染料染色工艺，它是用粘合剂将(对织物没有亲和性和反应性的)颜料固着在织物表面的一种染色方法。涂料染色对纤维加工具有普适性，并且其色谱齐全、拼色方便、色泽重现性好、工艺简单、节能、节水和无污染物排放，而且还具有生产周期短、效率高、适应性强和综合成本低等优点，因而已被国内外厂家广泛采用。

另外，传统染整工艺中，染色和功能整理是分开的，即先经染色加工，再进行功能整理，并且最后还进行柔软整理，工艺流程长，能源消耗大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防紫外线、耐光整理液及其制备和在面料上的应用，该窗帘面料染色、防紫外线、遮光同浴一步处理，具有工艺流程短、实施方便、节水、节能、减排的特点。

本发明的一种防紫外线、耐光整理液，该整理液的配方包括：

涂料35～60g/L，涂料白FTW 2～4g/L，丙烯酸酯粘合剂15～30g/L、尿素10～20g/L，甘油2～3g/L，有机硅柔软剂SPD 55～80g/L，微纳米氧化物2.5～15g/L，蓖麻油聚氧乙烯醚2～5g/L，渗透剂JFC 0.5～1g/L，溶剂为水。

所述的微纳米氧化物为ZnO₂、TiO₂、ZrO、SiO₂、Al₂O₃、MgO、炭黑中的一种或二种的混合物。

本发明的一种防紫外线、耐光整理液的制备方法，包括：

配置组分A：涂料、涂料白FTW中加入水，高速搅拌分散后，依次加入丙烯酸酯粘合剂，尿素，甘油和有机硅柔软剂SPD，搅拌均匀；其中涂料的浓度为35～60g/L，涂料白FTW的浓度为2～4g/L，丙烯酸酯粘合剂的浓度为15～30g/L，尿素的浓度为10～20g/L，甘油的浓度为2～3g/L，有机硅柔软剂SPD的浓度为55～80g/L；

配置组分B：微纳米氧化物和蓖麻油聚氧乙烯醚加入水中，高速搅拌均匀；其中微纳米氧化物的浓度为2.5～15g/L，蓖麻油聚氧乙烯醚的浓度为2～5g/L；

将上述组分B乳液以体积比1∶1加入到组分A中，混合均匀，再边搅拌边加入渗透剂JFC0.5～1g/L。

本发明的一种防紫外线、耐光整理液应用于面料上，尤其是窗帘面料上。

应用的具体工艺如下：

将窗帘面料在上述整理液中二浸二轧，轧液率60～100％，烘干，焙烘，自然冷却。

所述烘干的温度为80～100℃，时间2min；所述烘焙的温度为150～160℃，时间2～3min。

经上述工艺处理的窗帘，对摩擦色牢度、耐洗色牢度、遮光率、UPF、紫外线透过率按下列方法进行测试。

(1)紫外线透过率(T％)和UPF值：按GB/T18830-测试

(2)干(湿)摩擦色牢度：按照GB/T 5 712-1997标准，采用摩擦色牢度试验仪进行测定。

(3)耐洗色牢度：按照GB/T 3 921.1-1997标准，采用耐洗色牢度仪进行测定。

(4)遮光率的测试：采用美国AATCC-148-79《窗帘材料遮光效应评定方法》，采取光透谢的“箱法”来判断窗帘织物的遮光性能。对测试值计算透射光率：

式中：T-试样织物的透光率％；A-透过试样反映在光度计上的照度值；B-在光源校准时所测试的光度计上的空白照度值。

实施过程中需要考虑如下关键因素：涂料的用量，粘合剂用量，烘干温度，烘干送布速度，焙烘温度和速度，以及微纳米氧化物的用量。

遮光窗帘面料可以由浅到深各种颜色，按照颜色情况，可以用一种和几种有色涂料拼混，其用量最少35g/L，最多60g/L。太少，难以显示彩色，太多影响手感和牢度；在涂料染色处方中，涂料白FTW是必须加入的。涂料白FTW(含TiO 40％)遮盖力很强，并有防紫外线功能，可完全消除织物的反光性。对于浅色面料，在涂料白FTW中加入少量有色涂料即可。涂料白FTW用量少，遮盖力差；用量过多，不仅手感差，而且影响水洗牢度。因此，通过比较，涂料白FTW用量取2～40％为宜。

粘合剂的用量直接影响涂料染色织物的手感及牢度，粘合剂的用量增加，涂料染色织物牢度亦增加，但超过一定量时，其水洗色牢度不但没有提高，反而有所下降；同时影响手感。试验表明，在本体现中，粘合剂用量＜15g/L，会影响涂料、防紫外线成分的牢度；粘合剂用量＞30g/L，水洗色牢度有影响，还影响染色体系的稳定，再增加不必要的成本。

防泳移剂是涂料染色时必不可少的，主要作用是防止烘干、焙烘过程涂料的泳移，造成阴阳面。甘油是助溶剂，用量不用太多。

微纳米氧化物是红外遮光剂有防紫外线及隔热作用，其效果很好，氧化物用量＞15g/L，体系会不稳定；氧化物用量＜2.5g/L，隔热效果不明显。

本发明所用的氧化物具有较高的折射率，主要通过对入射紫外线反射或折射达到防紫外线辐射的目的。它们没有光能转化作用，只是利用细粉与纤维或织物结合，增加织物表面对紫外线的反射和散射作用，以防止紫外线透过织物而损害人体皮肤。氧化物与有机类紫外线屏蔽剂相比具有一定的优势，除耐光性能与防紫外线比较优越外，耐热性能也比较突出。氧化物用量＜2.5g/L时，防紫外线效果不明显；氧化物用量＞15g/L时，体系稳定性变差，同时因光脆损引起的面料的强力下降较大。

为减小窗帘面料的热处理条件对质地的影响可采用烘干上限温度(100℃)，超过100℃会发生泳移形成表面树脂，影响手感；烘干下限温度80℃，低于80℃则烘不干，整理剂粘搭织物，造成不均，并影响焙烘。浅色涂料染色面料布应严格控制温度为(160±5)℃和车速45m/min。

有益效果

本发明的窗帘面料染色、防紫外线、遮光同浴一步处理，具有工艺流程短、实施方便、节水、节能、减排的特点。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种防紫外线、耐光整理液，该整理液的配方包括：

涂料40g/L，涂料白FTW 4g/L，丙烯酸酯粘合剂20g/L，尿素10g/L，甘油2g/L，有机硅柔软剂SPD 60g/L，微纳米ZnO₂ 7.5g/L，ZrO 2.5g/L，蓖麻油聚氧乙烯醚5g/L，渗透剂JFC0.5～1g/L，溶剂为水。

其制备包括：

配置组分A：涂料、涂料白FTW中加入水，高速搅拌分散后，依次加入丙烯酸酯粘合剂、尿素、甘油和有机硅柔软剂SPD，搅拌均匀；其中涂料的浓度为40g/L，涂料白FTW的浓度为4g/L，丙烯酸酯粘合剂的浓度为20g/L，尿素的浓度为10g/L，甘油的浓度为2g/L，有机硅柔软剂SPD的浓度为60g/L；

配置组分B：微纳米ZnO₂、ZrO 2.5g/L和蓖麻油聚氧乙烯醚加入水中，高速搅拌均匀；其中微纳米ZnO₂的浓度为7.5g/L，ZrO的浓度为2.5g/L，蓖麻油聚氧乙烯醚的浓度为5g/L；

将组分B乳液以体积比1∶1加入到组分A中，混合均匀，再边搅拌边加入渗透剂JFC0.5～1g/L。

其应用的具体工艺包括：

窗帘面料二浸二轧(轧液率70％)，烘干(100℃/2min)，焙烘(155℃/3min)，自然冷却。

窗帘面料性能测试：

实施例2

一种防紫外线、耐光整理液，该整理液的配方包括：

涂料50g/L，涂料白FTW 3g/L，丙烯酸酯粘合剂30g/L，尿素20g/L，甘油2g/L，有机硅柔软剂SPD 80g/L，微纳米SiO₂ 10g/L，炭黑1g/L蓖麻油聚氧乙烯醚3g/L，渗透剂JFC0.5～1g/L，溶剂为水。

其制备包括：

配置组分A：涂料、涂料白FTW中加入水，高速搅拌分散后，依次加入丙烯酸酯粘合剂、尿素、甘油和有机硅柔软剂SPD，搅拌均匀；其中涂料的浓度为50g/L，涂料白FTW的浓度为3g/L，丙烯酸酯粘合剂的浓度为30g/L，尿素的浓度为20g/L，甘油的浓度为2g/L，有机硅柔软剂SPD的浓度为80g/L；

配置组分B：微纳米SiO₂，炭黑和蓖麻油聚氧乙烯醚加入水中，高速搅拌均匀；其中微纳米SiO₂的浓度为10g/L，炭黑的浓度为1g/L蓖麻油聚氧乙烯醚的浓度为3g/L；

其应用的具体工艺包括：

窗帘面料二浸二轧(轧液率75％)，烘干(100℃/2min)，焙烘(160℃/2min)，自然冷却。

窗帘面料性能测试：

实施例3

一种防紫外线、耐光整理液，该整理液的配方包括：

涂料50g/L，涂料白FTW 2g/L，丙烯酸酯粘合剂20g/L，尿素10g/L，甘油2g/L，有机硅柔软剂SPD 55g/L，微纳米TiO₂ 7.5g/L，炭黑1.5g/L，蓖麻油聚氧乙烯醚4g/L，渗透剂JFC0.5～1g/L，溶剂为水。

其制备包括：

配置组分A：涂料、涂料白FTW中加入水，高速搅拌分散后，依次加入丙烯酸酯粘合剂、尿素和甘油，有机硅柔软剂SPD，搅拌均匀；其中涂料的浓度为50g/L、涂料白FTW的浓度为2g/L，丙烯酸酯粘合剂的浓度为20g/L，尿素的浓度为10g/L，甘油2g/L，有机硅柔软剂SPD的浓度为55g/L；

配置组分B：微纳米，炭黑和蓖麻油聚氧乙烯醚加入水中，高速搅拌均匀；其中微纳米TiO₂的浓度为7.5g/L，炭黑的浓度为1.5g/L，蓖麻油聚氧乙烯醚的浓度为4g/L；

其应用的具体工艺包括：

窗帘面料二浸二轧(轧液率70％)，烘干(80℃/2min)，焙烘(155℃/3min)，自然冷却。

窗帘面料性能测试：

实施例4

一种防紫外线、耐光整理液，该整理液的配方包括：涂料60g/L，涂料白FTW 4g/L，丙烯酸酯粘合剂30g/L，尿素15g/L，甘油3g/L，有机硅柔软剂SPD 80g/L，微纳米MgO2.5g/L，炭黑3g/L，蓖麻油聚氧乙烯醚5g/L，渗透剂JFC 0.5～1g/L，溶剂为水。

其制备包括：

配置组分A：涂料、涂料白FTW中加入水，高速搅拌分散后，依次加入丙烯酸酯粘合剂、尿素和甘油，有机硅柔软剂SPD，搅拌均匀；其中涂料的浓度为60g/L、涂料白FTW的浓度为4g/L，丙烯酸酯粘合剂的浓度为30g/L，尿素的浓度为15g/L，甘油的浓度为3g/L，有机硅柔软剂SPD的浓度为80g/L；

配置组分B：将微纳米MgO，炭黑和蓖麻油聚氧乙烯醚加入水中，高速搅拌均匀；其中微纳米MgO的浓度为2.5g/L，炭黑的浓度为3g/L，蓖麻油聚氧乙烯醚的浓度为5g/；

其应用的具体工艺包括：

窗帘面料二浸二轧(轧液率60％)，烘干(80℃/2min)，焙烘(150℃/3min)，自然冷却。

窗帘面料性能测试：

实施例5

一种防紫外线、耐光整理液，该整理液的配方包括：

涂料50g/L，涂料白FTW 3g/L，丙烯酸酯粘合剂25g/L、尿素10g/L和甘油3g/L，有机硅柔软剂SPD 60g/L，微纳米ZnO₂15g/L，蓖麻油聚氧乙烯醚5g/L，渗透剂JFC 0.5～1g/L，溶剂为水。

其制备包括：

配置组分A：涂料、涂料白FTW中加入水，高速搅拌分散后，依次加入丙烯酸酯粘合剂，尿素，甘油，有机硅柔软剂SPD，搅拌均匀；其中涂料的浓度为50g/L、涂料白FTW的浓度为3g/L，丙烯酸酯粘合剂的浓度为25g/L，尿素的浓度为10g/L，甘油的浓度为3g/L，有机硅柔软剂SPD的浓度为60g/L；

配置组分B：微纳米ZnO₂和蓖麻油聚氧乙烯醚加入水中，高速搅拌均匀；其中微纳米ZnO₂的浓度为15g/L，蓖麻油聚氧乙烯醚的浓度为5g/L；

其应用的具体工艺包括：

窗帘面料二浸二轧(轧液率70％)，烘干(100℃/2min)，焙烘(160℃/2min)，自然冷却。

窗帘面料性能测试：

Claims

1.一种防紫外线、耐光整理液，该整理液的配方包括：

涂料35～60g/L，涂料白2～4g/L，丙烯酸酯粘合剂15～30g/L、尿素10～20g/L，甘油2～3g/L，有机硅柔软剂55～80g/L，微纳米氧化物2.5～15g/L，蓖麻油聚氧乙烯醚2～5g/L，渗透剂0.5～1g/L，溶剂为水。

2.根据权利要求1所述的一种防紫外线、耐光整理液，其特征在于：所述的微纳米氧化物为ZnO₂、TiO₂、ZrO、SiO₂、Al₂O₃、MgO、炭黑中的一种或二种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种防紫外线、耐光整理液，其特征在于，该整理液的配方包括：涂料40g/L，涂料白FTW 4g/L，丙烯酸酯粘合剂20g/L，尿素10g/L，甘油2g/L，有机硅柔软剂SPD 60g/L，微纳米ZnO₂7.5g/L，ZrO 2.5g/L，蓖麻油聚氧乙烯醚5g/L，渗透剂JFC0.5～1g/L，溶剂为水。

4.根据权利要求1所述的一种防紫外线、耐光整理液，其特征在于，该整理液的配方包括：涂料50g/L，涂料白FTW 3g/L，丙烯酸酯粘合剂30g/L，尿素20g/L，甘油2g/L，有机硅柔软剂SPD 80g/L，微纳米SiO₂ 10g/L，炭黑1g/L蓖麻油聚氧乙烯醚3g/L，渗透剂JFC0.5～1g/L，溶剂为水。

5.根据权利要求1所述的一种防紫外线、耐光整理液，其特征在于，该整理液的配方包括：涂料50g/L，涂料白FTW 2g/L，丙烯酸酯粘合剂20g/L，尿素10g/L，甘油2g/L，有机硅柔软剂SPD 55g/L，微纳米TiO₂ 7.5g/L，炭黑1.5g/L，蓖麻油聚氧乙烯醚4g/L，渗透剂JFC 0.5～1g/L，溶剂为水。

6.根据权利要求1所述的一种防紫外线、耐光整理液，其特征在于，该整理液的配方包括：涂料60g/L，涂料白FTW 4g/L，丙烯酸酯粘合剂30g/L，尿素15g/L，甘油3g/L，有机硅柔软剂SPD 80g/L，微纳米MgO 2.5g/L，炭黑3g/L，蓖麻油聚氧乙烯醚5g/L，渗透剂JFC0.5～1g/L，溶剂为水。

7.一种防紫外线、耐光整理液的制备方法，包括：

配置组分A：涂料、涂料白中加入水，高速搅拌分散后，依次加入丙烯酸酯粘合剂，尿素，甘油和有机硅柔软剂，搅拌均匀；其中涂料的浓度为35～60g/L，涂料白的浓度为2～4g/L，丙烯酸酯粘合剂的浓度为15～30g/L，尿素的浓度为10～20g/L甘油的浓度为2～3g/L，有机硅柔软剂的浓度为55～80g/L；

将上述组分B乳液以体积比1∶1加入到组分A中，混合均匀，再边搅拌边加入渗透剂0.5～1g/L。

8.一种防紫外线、耐光整理液的应用，其特征在于：应用于面料上。

9.一种防紫外线、耐光整理液的应用，其特征在于：应用于窗帘面料上；应用的具体工艺如下：

将窗帘面料在防紫外线、耐光整理液中二浸二轧，轧液率60～100％，烘干，焙烘，自然冷却。

10.根据权利要求9所述的一种防紫外线、耐光整理液的应用，其特征在于：所述烘干的温度为80～100℃，时间2min；所述烘焙的温度为150～160℃，时间2～3min。