CN104264446A - 一种防电磁辐射和净化空气的多功能面料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于用功能整理剂整理织物领域，提供一种防电磁辐射和净化空气的多功能面料及制备方法，该多功能面料是由常规面料使用防辐射整理剂和净化空气整理液，进行整理处理制成。本发明先后经过防辐射整理和空气净化整理，具有防电磁辐射、净化空气(尤其是消除甲醛)的双重功效；无需采用特制的设备，制备方法简便易行，省时省力；应用范围广，可用于制备各种家纺用品。

Description

一种防电磁辐射和净化空气的多功能面料及制备方法

技术领域

本发明属于用功能整理剂整理织物领域，特别涉及一种防电磁辐射和净化空气的多功能面料及制备方法，所述多功能面料是由常规面料使用防辐射整理液和净化空气整理液，进行整理处理制成。

背景技术

辐射普遍存在于人们的生活环境中。人在辐射源集中的环境中工作，学习，生活的人，容易失眠多梦，记忆力减退，体虚乏力，免疫力低下。随着无线通信工具，广播电视业的高速发展，办公电脑自动化的全面推广，移动互联网的蓬勃兴起，家用电器的迅速普及，电磁辐射可谓无处不在、无孔不入，成为一种新型的环境污染。电磁辐射对胎儿，幼儿的影响最大，长期暴露于电磁辐射之下，可诱发多种疾病。

目前市场上销售的防电磁辐射纺织品主要是金属丝防电磁辐射织物。除此之外还有一些如化学镀，溅镀涂层等工艺制作防辐射纺织品。但是这些纺织品要么工艺复杂，要么织物厚重、硬、不耐折，对于再加工不友好，应用起来困难。例如：中国专利申请“一种抗辐射织物的制造方法”(申请号：201110418592.5，公布号CN102493172A，申请公布日：2012年6月13日)记载的抗辐射织物，利用射频反应磁控溅射技术，将纳米抗辐射整理剂KASUMI-F1覆盖在普通纤维织物上。该抗辐射织物对于电磁辐射的防护效果有限，且制备方法较复杂。

与此同时，空气污染对人体造成的健康危害也屡见不鲜，尤其是现代社会防污装修带来的污染更不容忽视，建筑材料和装修材料里所含的挥发物质，尤其是甲醛，对生活环境的污染与影响更是触目惊心。

然而，人们对于健康的追求越来越高，促使对于环境问题的相关研究获得了更多的关注与重视。对于空气净化，已有很多相关技术进入应用，但无疑，光催化技术是最引人关注的技术。光催化技术对人体安全无害，且可持续作用，并且效率极高。

虽然光催化材料对环境友好，但是生产成本高，使用不方便，而且要在紫外光照射下才有效，在太阳光下效果欠佳。而且采用化学方法准备的光催化材料，往往是高分散的微细粉末，直接使用，存在这着分散差，量子效率低，难以回收，吸附能力不好等问题，制约了其广泛应用。为解决此问题，目前的研究中将光触媒材料配置成为整理液用于织物的整理。例如：中国专利申请“光触媒整理面料、其制备方法及由其制备的家纺用品”(申请号：201110161021.8，公布号CN102767074A，申请公布日：2012年11月7日)记载的面料，将普通面料经过光触媒整理液的整理，得到覆盖在表面光触媒层。该面料虽然具有降解甲醛、抑制细菌滋生的作用，但不同时具有防辐射的作用，功能较为单一。

因此，在纺织品整理的领域，需要研发出一种同时具有防辐射、净化空气两种作用的、制备方法简便易行的多功能面料。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种防电磁辐射和净化空气的多功能面料及制备方法；该多功能面料制备工艺简便易行，能够同时实现对电磁辐射的防护和对甲醛的净化，效果优异。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种防电磁辐射和净化空气的多功能面料，是由常规面料经整理处理制成；所述整理处理使用防辐射整理液和净化空气整理液；

进一步地，所述防辐射整理液的原料中含有防辐射整理剂、交联剂、水，所述防辐射整理剂的重量体积比为0.03-0.1，所述交联剂的重量体积比为0.01-0.03；

所述净化空气整理液的原料中含有净化空气整理剂、交联剂、水，所述净化空气整理剂的重量体积比为0.01-0.03，交联剂的重量体积比为0.01-0.03。

进一步地，所述防辐射整理剂为纳米防辐射整理剂，优选为KASUMI-F1。

进一步地，所述净化空气整理剂为纳米光催化剂，优选为纳米TiO₂/硅藻土。

进一步地，所述交联剂为纳米水性聚氨酯、非离子聚丙烯酸酯乳液中的一种或两种；所述纳米水性聚氨酯优选为MFA，所述非离子聚丙烯酸酯乳液优选为FK-839。

进一步地，所述多功能面料的质地为棉、麻、毛、丝、涤棉中的一种或几种。

进一步地，所述净化空气整理液的配制方法为：称取所述净化空气整理剂加入40-60％体积的所述水中，搅拌均匀，再加入所述交联剂和剩余的所述的水，得到所述净化空气整理液。

进一步地，防辐射整理步骤：将常规面料在所述防辐射整理液中浸透，再一浸一轧，得到防辐射整理后的面料；

空气净化整理步骤：将所述防辐射整理后的面料在所述净化空气整理液中浸透，再一浸一轧，得到净化空气整理后的面料；

烘干步骤：将所述净化空气整理后的面料进行烘干处理，温度为100-120℃，时间为2-5分钟，得到烘干后的面料。

烘焙步骤：将所述烘干后的面料进行烘焙处理，温度为150-180℃，时间为1-3分钟，得到所述防电磁辐射和净化空气的多功能面料。

进一步地，所述烘干步骤中，带液率为70-80％；所述烘焙步骤中，带液率为70-80％；

本发明的目的是通过以下另一技术方案实现的：

由所述防电磁辐射和净化空气的多功能面料制备得到的防电磁辐射和净化空气的纺织品。

本发明相比现有技术具有以下有益效果：

1、因为本发明先后经过防辐射整理和空气净化整理，所以具有防电磁辐射、净化空气(尤其是消除甲醛)的双重功效。

2、因为本发明的整理处理无需采用特制的设备，所以制备方法简便易行，省时省力。

3、因为本发明采用了适当的步骤和参数，各种因素协同作用，所以达到良好的防辐射和空气净化效果：防辐射屏蔽效能达到95％以上，屏蔽带宽为10-3000HMz；48小时内甲醛净化效率大于80％。

4、本发明适用于对各种质地(如棉、麻、毛、丝、涤棉)的常规面料的整理，适合制备各种家纺产品，应用范围广。

5、本发明打破了现有技术中在制备功能型面料方面的技术偏见。长期以来，广大消费者对布料的需求比较单一，对性能的要求也比较单一。纺织领域的技术人员也长期地认为，如果将相同的面料利用不同的功能性整理剂进行两次整理，则不能保证每次整理的效果不变；也就是说，如果在第一次已经进行了防电磁辐射整理，则在第二次空气净化整理之后，该面料的防电磁辐射效果就会受到空气净化整理剂的影响，同时该面料的空气净化效果也会受到防电磁辐射整理剂的影响，最后得到的产品的防电磁辐射效果和空气净化效果均不理想。而本发明打破了上述技术偏见，将防电磁辐射整理和空气净化整理集于同一面料中，使该面料具有双重功能，防电磁辐射效果和空气净化效果均十分理想。

具体实施方式

一种防电磁辐射和净化空气的多功能面料，由常规面料使用防辐射整理液和净化空气整理液，进行整理处理制成。

该多功能面料的防辐射功能，是通过施加防辐射整理剂来实现的；防辐射整理液的原料中含有防辐射整理剂、交联剂、水，防辐射整理剂的重量体积比为0.03-0.1(比如在0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1等中任意两者之间)，交联剂的重量体积比为0.01-0.03(比如在0.01、0.015、0.02、0.025、0.03等中任意两者之间)；

该多功能面料的空气净化功能，是通过施加净化空气整理剂来实现的；净化空气整理液的原料中含有净化空气整理剂、交联剂、水，净化空气整理剂的重量体积比为0.01-0.03(比如在0.01、0.015、0.02、0.025、0.03等中任意两者之间)，交联剂的重量体积比为0.01-0.03(比如在0.01、0.015、0.02、0.025、0.03等中任意两者之间)。

上述重量体积比(w/v)表示，加入的各个原料的重量与制得的防辐射整理液或净化空气整理液的体积之间的比例。

防辐射整理剂选用纳米抗辐射整理剂，进一步选用KASUMI-F1(购自上海霞衣贸易有限公司)；净化空气整理剂选用纳米光催化剂，进一步选用纳米TiO₂/硅藻土(购自临江宝健纳米复合材料科技有限公司)；

选用KASUMI-F1作为纳米抗辐射整理剂的理由是：如果采用其他方法制作防辐射功能布料，目前市场上销售的防电磁辐射纺织品主要是金属丝防电磁辐射纺织品；除此之外还有一些如化学镀、溅镀涂层等工艺制作防辐射纺织品。但是上述纺织品要么工艺复杂，要么织物厚重、硬、不耐折，对于再加工不友好，应用起来困难；因此，只有选择利用合适的试剂对织物进行后整理才是最好的办法。

选用纳米TiO₂/硅藻土作为纳米光催化剂的理由是：由于硅藻土的天然孔径较大(几十至几百纳米)，分布规则且贯通，负载纳米光催化材料后并不影响光线的贯通，因此催化效果亦不受影响，在太阳光和日光下也有较好的催化效果。此外，硅藻土本身孔隙率高，吸附性好，而且来源广，生产成本低，使用过程对环境友好。

交联剂选用纳米水性聚氨酯，进一步选用MFA，购自北京中纺化工股份有限公司；交联剂也可以选用非离子聚丙烯酸酯乳液，进一步选用FK-839，购自北京中纺化工股份有限公司；其中，FK-839分为FK-839F和FK-839R，FK-839R相比FK-839F，整理处理后的织物手感偏软。

防辐射整理液的配制方法为：按照上述配比称取净化空气整理剂、交联剂，加入水中，搅拌均匀，得到防辐射整理液。

净化空气整理液的配制方法，必须遵守以下顺序：按照上述配比称取净化空气整理剂加入40-60％(优选为50％)体积的水中，搅拌均匀，再按照上述配比加入交联剂和余量的水，再搅拌均匀，得到净化空气整理液。

该多功能面料的整理处理包括以下步骤：

一、防辐射整理步骤：将常规面料在防辐射整理液中浸透，再在轧车上一浸一轧，带液率为70-80％(比如在70％、73％、75％、78％、80％等中任意两者之间)；再用定型机烘干后得到防辐射整理后的面料；该常规面料是经过织造、染色等前处理的、未经过柔软整理工艺的棉、麻、毛、丝、涤棉等面料；

二、空气净化整理步骤：将防辐射整理后的面料在净化空气整理液中浸透，再在轧车上一浸一轧，带液率为70-80％(比如在70％、73％、75％、78％、80％等中任意两者之间)；再用定型机烘干后得到净化空气整理后的面料；

三、烘干步骤：将净化空气整理后的面料于100-120℃(比如在100℃、105℃、110℃、115℃、120℃等中任意两者之间)进行烘干处理2-5分钟(比如在2分钟、3分钟、4分钟、5分钟等中任意两者之间)，得到烘干后的面料；

四、烘焙步骤：将烘干后的面料于150-180℃(比如在150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃等中任意两者之间)，进行烘焙处理1-3分钟(比如在1分钟、1.5分钟、2分钟、2.5分钟、3分钟等中任意两者之间)，得到防电磁辐射和净化空气的多功能面料。

本发明没有在同一次整理中同时采用防电磁辐射整理液和空气净化整理液是因为：对于空气净化整理液来讲，因为其特殊的结构，对光线的需求，一般需要在最后一道进行整理。即使将空气净化整理和防辐射整理在同一步骤中进行，效果也不如在不同步骤中进行整理理想。

该多功能面料经过进一步缝制得到被套、床单等家纺用品。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于本发明而不用于限制本发明的范围。对外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员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：

本实施例的多功能面料是由常规面料经整理处理制成，该整理处理使用防辐射整理液和净化空气整理液。

防辐射整理液含有如下质量浓度的原料：

KASUMI-F1：30g/L，MFA：10g/L；

净化空气整理液含有如下质量浓度的原料：

纳米TiO₂/硅藻土：30g/L，MFA：10g/L；

该多功能面料的制备方法包括以下步骤：

(1)、防辐射整理：将常规面料在防辐射整理液中浸透，再在轧车上一浸一轧，带液率为70％；待用定型机烘干后得到防辐射整理后的面料；

(2)、空气净化整理：将防辐射整理后的面料在净化空气整理液中浸透，再在轧车上一浸一轧，带液率为70％；待用定型机烘干后得到净化空气整理后的面料；

(3)、烘干：将净化空气整理后的面料于120℃烘干2分钟，得到烘干后的面料；

(4)、烘焙：将烘干后的面料于150℃烘焙3分钟，得到防电磁辐射和净化空气的多功能面料。

本实施例的多功能面料的质地为纯棉，可以进一步缝制成为被套、床单等家纺产品。

采用JC/T1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》测试本实施例的多功能面料的空气净化能力，48小时内甲醛净化效率为80％。采用GB/T22583-2009《防辐射针织品》测试实施面料的防辐射屏蔽效能为95％。

实施例2：

本实施例的多功能面料是由常规面料经整理处理制成，该整理处理使用防辐射整理液和净化空气整理液。

防辐射整理液含有如下质量浓度的原料：

KASUMI-F1：40g/L，FK-839F：10g/L；

净化空气整理液含有如下质量浓度的原料：

纳米TiO₂/硅藻土：20g/L，FK-839F：10g/L；

该多功能面料的制备方法包括以下步骤：

(1)、防辐射整理：将常规面料在防辐射整理液中浸透，再在轧车上一浸一轧，带液率为75％；待用定型机烘干后得到防辐射整理后的面料；

(2)、空气净化整理：将防辐射整理后的面料在净化空气整理液中浸透，再在轧车上一浸一轧，带液率为75％；待用定型机烘干后得到净化空气整理后的面料；

(3)、烘干：将净化空气整理后的面料于100℃烘干5分钟，得到烘干后的面料；

(4)、烘焙：将烘干后的面料于180℃烘焙1分钟，得到防电磁辐射和净化空气的多功能面料。

本实施例的多功能面料的质地为亚麻，可以进一步缝制成为被套、床单等家纺产品。

采用JC/T1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》测试本实施例的多功能面料的空气净化能力，48小时内甲醛净化效率为81％。采用GB/T22583-2009《防辐射针织品》测试实施面料的防辐射屏蔽效能为96％。

实施例3：

本实施例的多功能面料是由常规面料经整理处理制成，该整理处理使用防辐射整理液和净化空气整理液。

防辐射整理液含有如下质量浓度的原料：

KASUMI-F1：100g/L，MFA：15g/L；

净化空气整理液含有如下质量浓度的原料：

纳米TiO₂/硅藻土：25g/L，FK-839R：15g/L；

该多功能面料的制备方法包括以下步骤：

(1)、防辐射整理：将常规面料在防辐射整理液中浸透，再在轧车上一浸一轧，带液率为80％；待用定型机烘干后得到防辐射整理后的面料；

(2)、空气净化整理：将防辐射整理后的面料在净化空气整理液中浸透，再在轧车上一浸一轧，带液率为80％；待用定型机烘干后得到净化空气整理后的面料；

(3)、烘干：将净化空气整理后的面料于110℃烘干4分钟，得到烘干后的面料；

(4)、烘焙：将烘干后的面料于170℃烘焙2分钟，得到防电磁辐射和净化空气的多功能面料。

本实施例的多功能面料的质地为涤棉(涤纶30％，棉70％)，可以进一步缝制成为被套、床单等家纺产品。

采用JC/T1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》测试本实施例的多功能面料的空气净化能力，48小时内甲醛净化效率为82％。采用GB/T22583-2009《防辐射针织品》测试实施面料的防辐射屏蔽效能为97％。

实施例4：

本实施例的多功能面料是由常规面料经整理处理制成，该整理处理使用防辐射整理液和净化空气整理液。

防辐射整理液含有如下质量浓度的原料：

KASUMI-F1：70g/L，MFA：30g/L；

净化空气整理液含有如下质量浓度的原料：

纳米TiO₂/硅藻土：10g/L，MFA：20g/L；

该多功能面料的制备方法包括以下步骤：

(1)、防辐射整理：将常规面料在防辐射整理液中浸透，再在轧车上一浸一轧，带液率为70％；待用定型机烘干后得到防辐射整理后的面料；

(2)、空气净化整理：将防辐射整理后的面料在净化空气整理液中浸透，再在轧车上一浸一轧，带液率为70％；待用定型机烘干后得到净化空气整理后的面料；

(3)、烘干：将净化空气整理后的面料于115℃烘干3分钟，得到烘干后的面料；

(4)、烘焙：将烘干后的面料于175℃烘焙1.5分钟，得到防电磁辐射和净化空气的多功能面料。

本实施例的多功能面料的质地为亚麻或纯棉，可以进一步缝制成为床单、被罩等家纺产品。

采用JC/T1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》测试本实施例的多功能面料的空气净化能力，48小时内甲醛净化效率为84％。采用GB/T22583-2009《防辐射针织品》测试实施面料的防辐射屏蔽效能为98％。

实施例5：

本实施例的多功能面料是由常规面料经整理处理制成，该整理处理使用防辐射整理液和净化空气整理液。

防辐射整理液含有如下质量浓度的原料：

KASUMI-F1：80g/L，FK-839R：30g/L；

净化空气整理液含有如下质量浓度的原料：

TiO₂/硅藻土：20g/L，FK-839R：30g/L；

该多功能面料的制备方法包括以下步骤：

(1)、防辐射整理：将常规面料在防辐射整理液中浸透，再在轧车上一浸一轧，带液率为75％；待用定型机烘干后得到防辐射整理后的面料；

(2)、空气净化整理：将防辐射整理后的面料在净化空气整理液中浸透，再在轧车上一浸一轧，带液率为75％；待用定型机烘干后得到净化空气整理后的面料；

(3)、烘干：将净化空气整理后的面料于120℃烘干2分钟，得到烘干后的面料；

(4)、烘焙：将烘干后的面料于160℃烘焙2分钟，得到防电磁辐射和净化空气的多功能面料。

本实施例的多功能面料的质地为丝，可以进一步缝制成为被套、床单等家纺产品。

采用JC/T1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》测试本实施例的多功能面料的空气净化能力，48小时内甲醛净化效率为83％。采用GB/T22583-2009《防辐射针织品》测试实施面料的防辐射屏蔽效能为99％。

Claims (10)

1.一种防电磁辐射和净化空气的多功能面料，其特征在于：所述多功能面料是由常规面料经整理处理制成；所述整理处理使用防辐射整理液和净化空气整理液。 

2.根据权利要求1所述防电磁辐射和净化空气的多功能面料，其特征在于： 

所述防辐射整理液的原料中含有防辐射整理剂、交联剂、水，所述防辐射整理剂的重量体积比为0.03-0.1，所述交联剂的重量体积比为0.01-0.03； 

所述净化空气整理液的原料中含有净化空气整理剂、交联剂、水，所述净化空气整理剂的重量体积比为0.01-0.03，交联剂的重量体积比为0.01-0.03。 

3.根据权利要求2所述防电磁辐射和净化空气的多功能面料，其特征在于：所述防辐射整理剂为纳米防辐射整理剂，优选为KASUMI-F1。 

4.根据权利要求2所述防电磁辐射和净化空气的多功能面料，其特征在于：所述净化空气整理剂为纳米光催化剂，优选为纳米TiO₂/硅藻土。 

5.根据权利要求2所述防电磁辐射和净化空气的多功能面料，其特征在于：所述交联剂为纳米水性聚氨酯、非离子聚丙烯酸酯乳液中的一种或两种；所述纳米水性聚氨酯优选为MFA，所述非离子聚丙烯酸酯乳液优选为FK-839。 

6.根据权利要求2所述防电磁辐射和净化空气的多功能面料，其特征在于：所述多功能面料的质地为棉、麻、毛、丝、涤棉中的一种或几种。 

7.根据权利要求2或4所述防电磁辐射和净化空气的多功能面料，其特征在于： 

所述净化空气整理液的配制方法为： 

称取所述净化空气整理剂加入40-60％体积的所述水中，搅拌均匀，再加入所述交联剂和剩余的所述的水，得到所述净化空气整理液。 

8.根据权利要求1-7中的任一项所述防电磁辐射和净化空气的多功能面料，其特征在于：所述整理处理包括以下步骤： 

防辐射整理步骤：将常规面料在所述防辐射整理液中浸透，再一浸一轧，得到防辐射整理后的面料； 

空气净化整理步骤：将所述防辐射整理后的面料在所述净化空气整理液中浸透，再一浸一轧，得到净化空气整理后的面料； 

烘干步骤：将所述净化空气整理后的面料进行烘干处理，温度为100-120℃，时间为2-5分钟，得到烘干后的面料。 

烘焙步骤：将所述烘干后的面料进行烘焙处理，温度为150-180℃，时间为1-3分钟，得到所述防电磁辐射和净化空气的多功能面料。 

9.根据权利要求8所述防电磁辐射和净化空气的多功能面料，其特征在于：所述烘干步骤中，带液率为70-80％；所述烘焙步骤中，带液率为70-80％。 

10.根据权利1-9中任一项所述防电磁辐射和净化空气的多功能面料制备得到的防电磁辐射和净化空气的纺织品。