CN105113219B - 基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂 - Google Patents
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Abstract
本发明申请提供的基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂，其原料组成包括：黑米花色素苷提取液、有机多元羧酸、柠檬酸钠、硫酸钠和渗透剂，其中各原料占总体积量为：有机多元羧酸为0～5g/L，柠檬酸钠为0～5g/L,硫酸钠为 1g/L和渗透剂为JFC 0.5 g/L。本技术方案一次整理工艺赋予棉纤维及其织物三重整理功能，且手感舒适，具有环保、无污染、更贴合人体、成本低的技术优点。
Description
技术领域
本发明申请涉及的是棉织物天然抗紫外整理剂。
背景技术
黑米的营养价值和药用价值为人们所公知，其中还含有大量的天然色素，其主要活性成份是花色素苷，黑米花色素苷如何应用于织物上，出现了利用该物质的天然本质赋予织物天然色的研究技成果，如《毛纺科技》2014年第2期的《黑米色素稳定性及其羊毛织物的染色》一文，阐述了黑米花色素苷的羊毛织物的染色研究。其中仍采用了包括铝、铁、锌、铜、锡等金离子无机盐为媒染剂，如硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸铝、硫酸锌及氯化亚锡等，以提高染色度，但金属无机盐媒染剂的存在是污染环境不可忽视的技术因素。
棉纤维独特的天然属性，包括优良的吸湿、透气、无静电的材料性质，其织物贴身穿着让人极其舒适，是倍受人们青睐的织物原料。但，棉纤维亦存在如抗紫外能力低下的实际问题，尤当紫外线辐射最为强烈的夏季，赋予棉织物服装面料抗紫外线能力是十分必要的。
现有的棉织物抗紫外线辐射整理剂主要有水杨酸酯类、二苯甲酮类和苯并三唑类，均是化学合成制剂，其潜在的负面影响难以适合与人体贴合类产品使用；另外，这些抗紫外整理剂普遍为油性分子，难以与棉纤维产生较好的亲和力，需要借助树脂或粘合剂固着在织物和纤维表面，以提高其耐洗牢度，导致整理后的棉织物手感粗糙、吸湿能力下降，进一步影响棉织物穿着舒适性。
利用天然物质为原料作为天然纤维织物的抗紫外线辐射整理功能成份的研究正在起步，例如，采用槐米、石榴皮为染色兼抗紫外辐射整理剂功能成份，如中国专利CN2012101026669提供的是为羊毛和蚕丝织物的抗紫外方案。论文《槐米染色棉织物工艺及其抗紫外性能研究》（《染料与染色》2014年第1期），阐述了天然棉纤维选用天然成份的抗紫外处理技术，虽改变了已有化学合成制剂来实现抗紫外的成型技术套路，但其整理方法也使用了硫酸铝、硫酸亚铁等金属无机盐为媒染剂，来提高织物的染色度，经12次洗涤后的抗紫外线性能也较好，但金属盐无机盐媒染剂的功能成份固化技术手段也带来了不可忽视的环境污染问题。
发明内容
本发明的申请目的在于提供一种自然浑成、无污染、一次工艺过程同时实现染色、抗紫外线辐射、以致抗皱功能的基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂。
本发明专利申请提供的基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂技术方案，其主要技术内容是：一种基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂，其原料组成包括：黑米花色素苷提取液、有机多元羧酸、柠檬酸钠、硫酸钠和渗透剂，其中各原料占总体积量为：有机多元羧酸为0～5g/L，柠檬酸钠为0～5g/L, 硫酸钠为 1g/L和渗透剂为JFC 0.5 g/L。
在上述的整体技术方案中，所述的有机多元羧酸为柠檬酸（CA）和丁烷四羧酸（BTCA）其中之一，或柠檬酸与丁烷四羧酸的按质量比1:1的混合物。
本发明专利申请公开的基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂技术方案，其核心功能成份为黑米花色素苷提取液，与有机多元羧酸、柠檬酸钠、硫酸钠和渗透剂混合，成为天然、环保型抗紫外整理剂，为棉织物染色的同时，还赋予了棉织物抗紫外线能力，且其耐洗劳度得到大幅度提高。经实验证明，经本技术方案整理剂整理得到的棉织物，对265 ～335 nm波长紫外光的透射率显著降低，其UPF值可达50+，整理后的样品经过20次洗涤后，其抗紫外线辐射效果的保留率仍达到90%以上；另外，本技术方案中，利用有机多元羧酸与黑米花色苷的交联反应，设计了应用有机多元羧酸作为媒染剂，与黑米花色素苷提取液组合，替代了现有的含金属离子媒染剂，在棉织物的整理处理工艺中，也不再依赖现有整理工艺中的粘合剂，整理工艺易于操作，且具有环保、清洁、无污染，整理后的染色棉织物被给予优良的抗紫外线能力，抗皱能力也大大增强，经验证，整理棉织物的折皱回复角度可提高90°以上。一次整理工艺赋予棉纤维及其织物三重整理功能，且手感舒适，具有环保、无污染、更贴合人体、成本低的技术优点。
具体实施方式
实施例1
室温中，将2g棉织物浸入基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂中，浴比为1:15，升温至70℃后保温60 min，其后将温度降至室温，取出棉织物，于70℃下烘干，再于120℃ 条件下焙烘 5 min, 最后经常规的水洗、再烘干获得整理棉织物。其中所述的棉织物染色及抗紫外辐射的黑米花色素苷整理剂的组成为：黑米花色素苷提取液30 ml、柠檬酸 0g/L、柠檬酸钠 3g/L、硫酸钠 1g/L和渗透剂 JFC 0.5 g/L。
实施例2
采用与实施例1相同的整理工艺方法，将2g棉织物浸入基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂中，浴比为1: 15，其中所述的棉织物染色及抗紫外辐射的黑米花色素苷整理剂组成为：黑米花色素苷提取液30 ml、柠檬酸 5 g/L、柠檬酸钠 3g/L、硫酸钠 1g/L和渗透剂 JFC 0.5 g/L。
实施例3
室温中，将2g棉织物浸入基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂中，浴比为1:20，升温至80℃后保温 90 min，待温度降至室温取出棉织物，于70℃下烘干，再在130℃ 条件下焙烘 3 min, 最后经常规的水洗、再烘干获得整理棉织物。其中所述的棉织物染色及抗紫外辐射的黑米花色素苷整理剂组成为：黑米花色素苷提取液 40 ml、丁烷四羧酸 3 g/L、柠檬酸钠 3g/L、硫酸钠 1g/L和渗透剂 JFC 0.5 g/L。
实施例4
室温中，将2g棉织物浸入基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂中，浴比为1:30，升温至70℃后保温 120 min，待温度降至室温后，取出棉织物于70℃下烘干，再在150℃条件下焙烘 2 min, 最后经常规的水洗、再烘干获得整理棉织物。其中棉织物染色及抗紫外辐射的黑米花色素苷整理剂组成为：黑米花色素苷提取液60 ml、柠檬酸/丁烷四羧酸混合液 4 g/L、柠檬酸钠 3g/L、硫酸钠 1g/L和渗透剂 JFC 0.5 g/L。
实施例5
室温中，将2g棉织物浸入基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂中，浴比为1:35，升温至70℃后保温 120 min，待温度降至室温后取出织物，在70℃下烘干，再在150℃条件下焙烘 2 min, 最后经常规的水洗、再烘干获得整理棉织物。其中所述的棉织物染色及抗紫外辐射的黑米花色素苷整理剂组成为：黑米花色素苷提取液 70 ml、柠檬酸/丁烷四羧酸混合液5 g/L、柠檬酸钠 5 g/L、硫酸钠 1g/L和渗透剂 JFC 0.5 g/L。
本技术方案中的黑米花色素苷提取液，其提取方法很多，如中国专利技术：CN1030008A 公开的“一种从黑米中提取天然花色素苷的方法”所得到的提取液，或中国专利技术 CN1680576A 专利公开的“一种黑米花色素苷的提取方法”得到的提取液，或是采用以下常规方法获得的黑米花色素苷提取液：将洗净黑米浸入按质量比1:1的乙醇和水混合的浸提液中，用柠檬酸调pH值为2～3，升温至 80 ℃保温 60 分钟，其后过滤获得天然黑米花色素苷提取液。
下表为各实施例与未经整理棉织物样品的UPF测试数据、折皱回复角度测试数据表，以及整理后的棉织物经20次水洗前后抗紫外辐射对比数据表。通过表中数据可知，整理棉织物不但具有良好的抗紫外能力，抗紫外值均达到了UPF50+ 水平，根据GB/T18830-2009纺织品防紫外性能的评定标准，均达到了防紫外产品的技术指标要求，这表明经由以黑米花色素苷为功能成份整理剂整理得到的棉织物具有优良的抗紫外性能，完全能够满足棉织物的抗紫外要求。与此同时，整理后的棉织物还具有一定的抗折皱能力，且整理棉织物，参见实施例2-5，经过20次洗涤后，棉织物的抗紫外UPF值下降不到2，具有优良的耐水洗能力。
表1
Claims (9)
1.一种基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂，其特征在于其原料组成包括：黑米花色素苷提取液、有机多元羧酸、柠檬酸钠、硫酸钠和渗透剂，其中各原料占总体积量为：有机多元羧酸为0～5g/L，柠檬酸钠为0～5g/L, 硫酸钠为 1g/L和渗透剂为JFC 0.5 g/L。
2.根据权利要求1所述的基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂，其特征在于所述的有机多元羧酸为柠檬酸（CA）和丁烷四羧酸（BTCA）其中之一。
3.根据权利要求1所述的基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂，其特征在于所述的有机多元羧酸为柠檬酸与丁烷四羧酸的按质量比1:1的混合物。
4.根据权利要求1所述的基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂，其特征在于其组成为：黑米花色素苷提取液30 ml、柠檬酸钠 3g/L、硫酸钠 1g/L和渗透剂 JFC 0.5 g/L。
5.根据权利要求2所述的基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂，其特征在于其组成为：黑米花色素苷提取液30 ml、柠檬酸 5 g/L、柠檬酸钠 3g/L、硫酸钠 1g/L和渗透剂JFC 0.5 g/L。
6.根据权利要求2所述的基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂，其特征在于其组成为：黑米花色素苷提取液40 ml、丁烷四羧酸 3 g/L、柠檬酸钠 3g/L、硫酸钠 1g/L和渗透剂 JFC 0.5 g/L。
7.根据权利要求3所述的基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂，其特征在于其组成为：黑米花色素苷提取液60 ml、柠檬酸/丁烷四羧酸混合液 4 g/L、柠檬酸钠 3g/L、硫酸钠 1g/L和渗透剂 JFC 0.5 g/L。
8.根据权利要求3所述的基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂，其特征在于其组成为：黑米花色素苷提取液 70 ml、柠檬酸/丁烷四羧酸混合液5 g/L、柠檬酸钠 5 g/L、硫酸钠 1g/L和渗透剂 JFC 0.5 g/L。
9.根据权利要求1所述的基于黑米花色素苷的棉织物抗紫外整理剂，其特征在于黑米花色素苷提取液的提取方法是：将洗净黑米浸入按质量比1:1的乙醇和水混合浸提液中，用柠檬酸调pH值为2～3，升温至 80 ℃保温 60 分钟，其后过滤获得的黑米花色素苷提取液。
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