CN105671950B - 一种纺织品用反应性防紫外线整理剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纺织品用反应性防紫外线整理剂，由二苯甲酮衍生物基硅烷、溶剂、非离子表面活性剂、分散剂、有机酸或无机酸、杀菌防腐剂组成。本发明所述的纺织品用反应性防紫外线整理剂具有良好水溶性，可以直接分散于水中，活性成分无需烘干即可与纤维产生化学结合，整理后织物具有良好的防紫外线效果和水洗牢度，不仅适合于纺织工业防紫外线整理使用，也适合于家庭使用。

Description

一种纺织品用反应性防紫外线整理剂
技术领域
本发明属于化工产品的制备技术领域，涉及一种纺织品后整理剂，具体为一种具有反应性的纺织品用紫外线整理剂。
背景技术
紫外线依据波长范围，可分为UV-C、UV-B、UV-A三个波段，其中波长为100～280nm的UV-C几乎完全被臭氧层所吸收，很少到达地面；波长为280～320nm的UV-B对皮肤可产生强烈的光损伤，被称作紫外线的晒伤(红)段，是应重点预防的紫外线波段；波长为320～400nm的UV-A可引起皮肤黑色素沉着，是导致皮肤老化和严重损害的原因之一，被称做“晒黑段”。防止紫外线对人体的伤害，主要是减少波长为280～400nm紫外线对人体的辐射。
对纺织品进行防紫外线整理，是减少紫外线辐射人体的有效方法。近年来，防紫外线织物已经表现出巨大的市场，如太阳衣、防紫外线的T恤、衬衣、长短裤、裙子、遮阳帽、长筒袜、雨伞、运动服、休闲服、工装、野外作业服等。随着人们自我保护意识的增强，防紫外线服装市将进一步增大。
纺织品使用的防紫外线整理剂，应满足对波长处于280～400nm的UV-A、UV-B紫外光有良好稳定的吸收作用，安全性高，整理剂废液中AOX与COD的含量低，质量稳定，性能优异，与其它化学助剂相容性好，整理后的织物无色变现象，不影响色牢度、白度、强力、手感和织物风格；能与纤维牢固结合，耐溶剂萃取，耐洗。因此，安全、高效、环保、耐洗、可家用的紫外线吸收剂是紫外线整理剂的热点之一。
目前，纺织工业常用的有机类抗紫外线整理剂有二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、金属离子化合物类和反应性紫外线吸收剂。其中，反应性紫外线吸收剂是指紫外线吸收剂母体上连接有活性基团，可以直接与纤维表面的化学基团进行反应，因此其牢度好，经多次洗涤后，仍能保持较好的防紫外线效果。但上述的有机类防紫外线整理剂在用于织物整理时需要专业的设备，并要求一定的使用条件，如温度、压力等，因此只适用于纺织印染厂家使用，而不适用于家庭使用；其次，现有抗紫外线织物在使用过程中，随着洗涤次数的增加，其防紫外线效果不断降低，对人体的保护作用也逐渐减弱。为此本领域亟待开发适用于家庭使用的防紫外线整理剂，以顺应消费者和市场的要求。
发明内容
本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种纺织品用反应性防紫外线整理剂，该整理剂能够分散于水中，其活性成分二苯甲酮衍生物基硅烷能与纤维表面化学结合，经其整理后的织物具有良好的抗紫外线性能和耐洗性，不仅适合于纺织工业防紫外线整理使用，也满足于家庭使用。
为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的：所提供的纺织品用反应性防紫外线整理剂由以下重量百分含量的组分组成：
上述纺织品用反应性防紫外线整理剂中，所述的二苯甲酮衍生物基硅烷的结构为：或为其中，R1、R2、R3全部为-OCH3或-OCH2CH3，R4为 (R为-CnH2n+1(n＝1～18)，-OCnH2n+1(n＝1～18)，-OH)、(R为-CnH2n+1(n＝1～18)，-OCnH2n+1(n＝1～18)，-OH)、(R为-CnH2n+1(n＝1～18)，-OCnH2n+1(n＝1～18))、(R为-CnH2n+1(n＝1～18)，-OCnH2n+1(n＝1～18)，-OH)、(R为-CnH2n+1(n＝1～18)，-OCnH2n+1(n＝1～18)，-OH)中的一种，或者为其中R1、R2、R3同时为-OCH3或-OCH2CH3，R4为 中的一种。二苯甲酮衍生物基硅烷在该整理剂中的作用是与纤维界面反应，使纤维具有持久的防紫外线功能。
上述纺织品用反应性防紫外线整理剂中，所述的溶剂为异丙醇、乙二醇单丁醚、碳酸二甲酯、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、一缩二丙二醇中的一种或几种的混合物。溶剂在该整理剂中的作用是增加二苯甲酮衍生物基硅烷和非离子表面活性剂、分散剂的相容性，降低该整理剂的黏度，提高在水中的分散性。
上述纺织品用反应性防紫外线整理剂中，所述的非离子表面活性剂为异构十三碳脂肪醇聚氧乙烯醚、碳数为12～13的脂肪醇聚氧乙烯醚、平平加O-20、平平加O-25、平平加O-30、辛基酚聚氧乙烯醚OP-10、烷基酚聚氧乙烯醚TX-10、月桂酸酯聚氧乙烯醚LAE-4、月桂酸酯聚氧乙烯醚LAE-9，蓖麻油聚氧乙烯醚EL-10、蓖麻油聚氧乙烯醚EL-20，吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80中的一种或几种的混合物。非离子表面活性剂在该整理剂中的作用是使二苯甲酮衍生物基硅烷形成乳液。
上述纺织品用反应性防紫外线整理剂中，所述的分散剂为渗透剂JFC、分散剂IW、分散剂S中的一种。分散剂在该整理剂中的作用是促进二苯甲酮衍生物基硅烷在纤维束间的渗透。
上述纺织品用反应性防紫外线整理剂中，所述的有机酸或无机酸为醋酸、磷酸、柠檬酸中的一种。有机酸或无机酸在该整理剂中的作用是调节pH值，增加二苯甲酮衍生物基硅烷的水解性。
上述纺织品用反应性防紫外线整理剂中，所述的杀菌防腐剂为有效含量为10wt％的卡松。杀菌防腐剂在该整理剂中的作用是防止产品发霉、腐败变质。
用于制备上述纺织品用反应性防紫外线整理剂的方法包括以下步骤：在反应釜中先加入溶剂、非离子表面活性剂和分散剂，搅拌至表面活性剂和分散剂完全溶解，再加入二苯甲酮衍生物基硅烷，最后加入杀菌防腐剂和有机酸或无机酸，搅拌均匀后，即制成纺织品用反应性防紫外线整理剂。
与现有技术相比，本发明所述的反应性防紫外线整理剂具有良好水溶性，可以直接分散于水中，活性成分无需烘干即可与纤维产生化学结合，其使用方法简单、反应条件温和，整理后织物具有良好的防紫外线效果和水洗牢度，不仅适合于纺织工业印染厂防紫外线整理使用，也适合于家庭使用，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明不受下述实施例的限定。
实施例1：
按照以下重量百分含量的组分配制的一种防紫外线整理剂：
制备方法：在反应釜中先加入乙二醇单丁醚、异构十三碳聚氧乙烯醚-9和分散剂S，搅拌至异构十三碳聚氧乙烯醚-9和分散剂S完全溶解，再加入2-羟基-4-(3-三甲氧基硅烷基丙氧基)二苯酮，搅拌均匀，最后加入卡松和醋酸，搅拌均匀后，得到一种纺织品用反应性防紫外线整理剂产品，使用时可直接加水稀释至5g/L～50g/L。
为了证明本发明产品的有益效果，本发明设计人将120g/m2的纯棉府绸在50g/L的上述防紫外线整理剂浴液中浸泡30分钟，取出，拧干后自然晾干，参照《纺织品防紫外线性能的测定GB/T 18830-2009》实验条件的要求，测得经该防紫外线整理剂处理后府绸的UPF＞50。按照上述的GB/T 18830-2009标准，当纺织品的紫外线防护系数UPF＞40，称为防紫外线产品，即满足防紫外线织物的国家标准；当UPF＞50，则制品具有非常良好的防紫外线效果。本发明所述的防紫外线整理剂在使用时可以不借助于专用设备，也无需高温处理等工艺流程，将其按一定浓度配置成防紫外线整理液，将需处理的纺织品浸入其中一段时间后，取出，晒干的工艺流程操作，即可将普通纺织品处理成具有防紫外线功能的纺织品，因此其适合于家庭使用，在纺织品的使用过程中维持较好的防紫外线功能。
实施例2：
按照以下重量百分含量的组分配制的一种防紫外线整理剂：
制备方法：在反应釜中先加入碳酸二甲酯、平平加O-20和分散剂JFC，搅拌至平平加O-20和分散剂JFC完全溶解，再加入2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷基丙酰氧基)二苯酮，搅拌均匀，最后加入柠檬酸和卡松，搅拌均匀后，得到一种纺织品用反应性防紫外线整理剂，使用时可直接加水稀释至5g/L～50g/L。
为了证明本发明产品的有益效果，本发明设计人将105g/m2的纯棉府绸在30g/L的上述防紫外线整理剂浴液中浸泡15分钟，取出，拧干后自然晾干，参照《纺织品防紫外线性能的测定GB/T 18830-2009》实验条件的要求，测得经该防紫外线整理剂处理后府绸的UPF为42。
实施例3：
按照以下重量百分含量的组分配制的一种防紫外线整理剂：
制备方法：在反应釜中先加入一所二本二醇、乙二醇单丁醚、碳数为12～13的脂肪醇聚氧乙烯醚-9、碳数为12～13的脂肪醇聚氧乙烯醚-3和分散剂JFC，搅拌至碳数为12～13的脂肪醇聚氧乙烯醚-9、碳数为12～13的脂肪醇聚氧乙烯醚-3和分散剂JFC完全溶解，再加入2-羟基-4-(3-三乙氧基硅丙氧基)二苯酮，搅拌均匀，最后加入醋酸和卡松，搅拌均匀后，得到一种纺织品用反应性防紫外线整理剂，使用时可直接加水稀释至5g/L～50g/L。
为了证明本发明产品的有益效果，本发明设计人将110g/m2的棉-涤纶混纺织物(棉占65wt％，涤纶35wt％)在10g/L的上述防紫外线整理剂浴液中浸泡10分钟，取出拧干后自然晾干，参照《纺织品防紫外线性能的测定GB/T 18830-2009》实验条件的要求，测得经该防紫外线整理剂处理后混纺织物的UPF为41。
实施例4：
按照以下重量百分含量的组分配制的一种防紫外线整理剂：
制备方法：在反应釜中先加入乙二醇单丁醚、异构十三碳脂肪醇聚氧乙烯醚-4、异构十三碳脂肪醇聚氧乙烯醚-8和分散剂IW，搅拌至异构十三碳脂肪醇聚氧乙烯醚-4、异构十三碳脂肪醇聚氧乙烯醚-8和分散剂IW完全溶解，再加入2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷基-2-丙酰氧基乙氧基)二苯酮，搅拌均匀，最后加入磷酸和卡松，搅拌均匀后，得到一种纺织品用反应性防紫外线整理剂，使用时可直接加水稀释至5g/L～50g/L。
为了证明本发明产品的有益效果，本发明设计人将90g/m2的涤纶在25g/L的上述防紫外线整理剂浴液中浸泡20分钟，取出拧干后自然晾干，参照《纺织品防紫外线性能的测定GB/T 18830-2009》实验条件的要求，测得经该防紫外线整理剂处理后涤纶的UPF＞50。
实施例5：
按照以下重量百分含量的组分配制的一种防紫外线整理剂：
制备方法：在反应釜中先加入异丙醇、平平加O-25和分散剂JFC，搅拌至平平加O-25和分散剂JFC完全溶解，再加入2-羟基-4-(2-甲基-3-三乙氧基硅烷基丙酰氧基)二苯酮，搅拌均匀，最后加入醋酸和卡松，搅拌均匀后，得到一种纺织品用反应性防紫外线整理剂，使用时可直接加水稀释至5g/L～50g/L。
为了证明本发明产品的有益效果，本发明设计人将190g/m2的麻织物在40g/L的上述防紫外线整理剂浴液中浸泡25分钟，取出，拧干后自然晾干，参照《纺织品防紫外线性能的测定GB/T 18830-2009》实验条件的要求，测得经该防紫外线整理剂处理后麻织物的UPF为45。
实施例6：
按照以下重量百分含量的组分配制的一种防紫外线整理剂：
制备方法：在反应釜中先加入乙二醇二甲醚、蓖麻油聚氧乙烯醚EL-10、蓖麻油聚氧乙烯醚EL-20和分散剂S，搅拌蓖麻油聚氧乙烯醚EL-10、蓖麻油聚氧乙烯醚EL-20和分散剂S完全溶解，再加入2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷基丙酰氧基)二苯酮，搅拌均匀，最后加入柠檬酸和卡松，搅拌均匀后，得到一种纺织品用反应性防紫外线整理剂，使用时可直接加水稀释至5g/L～50g/L。
为了证明本发明产品的有益效果，本发明设计人将180g/m2的桑蚕丝织物在50g/L的上述防紫外线整理剂浴液中浸泡20分钟，取出，拧干后自然晾干，参照《纺织品防紫外线性能的测定GB/T 18830-2009》实验条件的要求，测得经该防紫外线整理剂处理后桑蚕丝织物的UPF为46。

Claims (2)

1.一种纺织品用反应性防紫外线整理剂，其特征在于，由以下重量百分含量的组分组成：
所述的二苯甲酮衍生物基硅烷的结构为：或为其中，R1、R2、R3全部为-OCH3或-OCH2CH3，R4为
中的一种，或者为
其中R1、R2、R3同时为-OCH3或-OCH2CH3，R4为
中的一种；
上述二苯甲酮衍生物基硅烷结构中，R为-CnH2n+1、-OCnH2n+1、-OH，n＝1～18；
所述的溶剂为异丙醇、乙二醇单丁醚、碳酸二甲酯、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、一缩二丙二醇中的一种或几种的混合物；
所述的非离子表面活性剂为异构十三碳脂肪醇聚氧乙烯醚、碳数为12～13的脂肪醇聚氧乙烯醚、平平加O-20、平平加O-25、平平加O-30、辛基酚聚氧乙烯醚OP-10、烷基酚聚氧乙烯醚TX-10、月桂酸酯聚氧乙烯醚LAE-4、月桂酸酯聚氧乙烯醚LAE-9，蓖麻油聚氧乙烯醚EL-10、蓖麻油聚氧乙烯醚EL-20，吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80中的一种或几种的混合物；
所述的分散剂为渗透剂JFC、分散剂IW、分散剂S中的一种；
所述的有机酸或无机酸为醋酸、磷酸、柠檬酸中的一种；
所述的杀菌防腐剂为有效含量为10wt％的卡松。
2.一种用于制备权利要求1所述纺织品用反应性防紫外线整理剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：在反应釜中先加入溶剂、非离子表面活性剂和分散剂，搅拌至表面活性剂和分散剂完全溶解，再加入二苯甲酮衍生物基硅烷，最后加入杀菌防腐剂和有机酸或无机酸，搅拌均匀后，即制成纺织品用反应性防紫外线整理剂。
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