CN108729231A - 有色抗紫外疏水织物及其制备方法 - Google Patents

有色抗紫外疏水织物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种有色抗紫外疏水织物的制备方法，包括以下步骤：将织物在含有金属离子的多巴胺水溶液中于30℃‑50℃浸渍，其中，织物为真丝织物或羊毛织物；将浸渍过的织物在0.1kg/cm2‑1kg/cm2压力下进行轧处理，轧余率为40％‑60％；将轧过的织物在氧化剂的水溶液中，于40℃‑60℃下处理20min‑50min，然后将处理后的织物洗涤后在60℃‑90℃下干燥，得到有色抗紫外疏水织物。本发明的有色抗紫外疏水织物及其制备方法，原料环保易得，处理温度低、能耗少，生产流程短、效率高，便于工业化生产，产物集抗紫外、疏水效果于一体。

Description

有色抗紫外疏水织物及其制备方法
技术领域
本发明涉及纺织品整理技术领域，尤其涉及一种有色抗紫外疏水织物及其制备方法。
背景技术
真丝被誉为“纤维皇后”，具有珍珠般的柔和光泽，给人以富贵典雅的感觉，吸湿、透气性能优异，被广泛用于高档服装面料及装饰品。而羊毛织物也是一种常见的保暖材料。随着我国经济的快速发展，人民生活质量大幅提高，对纺织品的要求已不再是驱寒保暖，而是既美观又具有多功能性。有色抗紫外疏水真丝绸或羊毛织物即可满足这类制品的要求。
专利CN 201710558475.6公开了一种用于纺织品的抗紫外柔软整理剂、制备方法，采用甲基含氢硅油、丙烯酰胺和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚为原料，氯铂酸做催化剂，合成中间体Ⅰ，将三聚氯氰和间苯二酚在三氯化铝的催化作用下合成中间体Ⅱ，最后将中间体Ⅰ与中间体Ⅱ反应得到了抗紫外柔软整理剂，提升了织物的抗紫外能力。专利CN201610801962.6公开了一种用于纺织品的超疏水与抗紫外整理剂、制备方法，以正硅酸乙酯为原料制备硅溶胶，再用3-丙基三甲氧基硅烷对硅溶胶进行改性，所得到的带有双键的改性硅溶胶再与长链脂肪烃丙烯酸酯和2-羟基-4-甲基丙烯酰氧基二苯甲酮进行反应，成功制备超疏水与抗紫外整理剂。专利CN 201510239861.X提供一种超疏水耐水洗的纺织品的制备方法，采用等离子技术先将纺织品表面的基团激活，然后将含有微纳米颗粒的喷雾覆盖在纺织品的表面，赋予纺织品超疏水的性能。但现有技术中，化学品用量较大，部分化学品含有或潜在含有毒性，且生产流程较为繁琐，反应时间长，不适合大规模生产集色泽抗紫外疏水于一体的功能性真丝绸。
此外，目前对织物的染色技术中，工艺复杂，能耗较高，生产过程中对环境也具有一定的危害，且制备的染色织物的牢度度、耐水洗性能、耐日晒牢度均有待提高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种有色抗紫外疏水织物及其制备方法，原料环保易得，处理温度低、能耗少，生产流程短、效率高，便于工业化生产，产物集抗紫外、疏水效果于一体。
在一方面，本发明的提供了一种有色抗紫外疏水织物的制备方法，包括以下步骤：
(1)在30℃-50℃下，将织物浸渍在含有金属离子的多巴胺水溶液中，其中，织物为真丝织物或羊毛织物；
(2)将步骤(1)浸渍过的织物在0.1kg/cm2-1kg/cm2压力下进行轧处理，轧余率为40％-60％；
(3)将经步骤(2)轧过的织物在氧化剂的水溶液中，于40℃-60℃下处理20min-50min，然后将处理后的织物洗涤后在60℃-90℃下干燥，得到有色抗紫外疏水织物。
进一步地，真丝织物优选真丝电力纺、真丝素绉缎、真丝塔夫绸、真丝乔其纱中的任意一种，更优选为真丝电力纺。
进一步地，在步骤(1)中，水溶液中金属离子的浓度为2mmol/L-20mmol/L。
进一步地，在步骤(1)中，金属离子为铁离子、亚铁离子、铜离子和锰离子中的一种或几种。优选地，金属离子为铁离子和/或亚铁离子。本发明中，金属离子一方面起到催化剂的作用，可催化多巴胺的聚合反应，一方面作为络合剂使多巴胺与织物形成交联作用，另一方面还可以在氧化剂的作用下发生还原，赋予织物疏水性能。
进一步地，在步骤(1)中，多巴胺水溶液中多巴胺的浓度为2g/L-20g/L。
进一步地，在步骤(1)中，浸渍时间为2min-10min。
进一步地，在步骤(3)中，氧化剂的水溶液中氧化剂的浓度为9mmol/L-15mmol/L。
进一步地，在步骤(3)中，氧化剂为过硼酸钠、过硼酸钾、过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸钠、过醋酸钠和过醋酸钾中的一种或几种。
在另一方面，本发明还提供了一种采用上述方法所制备的有色抗紫外疏水织物。
进一步地，织物的UPF值为30以上，水接触角为140°以上。
本发明的制备方法原理如下：多巴胺在多价金属离子作用下，通过浸渍处理，与织物(真丝纤维或羊毛)上的活性基团连接，然后在氧化剂作用下氧化原位聚合形成有色的聚多巴胺。由于金属离子的催化，使多巴胺的氧化聚合大大加快，可以在短时间内完成多巴胺的聚合反应。多价金属离子还起到多巴胺与织物中丝素蛋白分子间的交联作用，使聚多巴胺改性的真丝水洗牢度得到提高。在氧化聚合后期，随着多巴胺聚合完成，多余的氧化剂氧化金属离子，使其形成纳米金属氧化物颗粒附着在织物的纤维表面，使其具有更好的疏水性能。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
1)本发明的制备方法，生产流程时间短，操作简单易行，反应温度低，能耗低；符合当今节能减排低能耗的需求；
2)本发明制备得到的有色抗紫外疏水织物(真丝织物或羊毛织物)与传统天然染料染色织物相比具有较好的色牢度，耐水洗、耐日晒牢度均可达到4级水平。
3)本发明制备得到的有色抗紫外疏水织物具有一定的抗紫外性能，UPF＞30；且具有较好的疏水性能，接触角＞140°。本发明的方法处理织物，可扩大真丝织物及羊毛织物的应用范围，增加产品的附加值。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明真丝织物经实施例一的制备方法处理前后的电镜扫描图；
图2是真丝织物经实施例一的制备方法处理后的接触角图；
图3是本发明真丝织物经实施例二的制备方法处理前后的电镜扫描图；
图4是真丝织物经实施例二的制备方法处理后的接触角图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一
(1)配置多巴胺反应溶液：配置浓度为5g/L的多巴胺水溶液，在其中加入氯化铁，使溶液中三价铁离子的浓度为5mmol/L；
(2)配置氧化溶液：将过硼酸钠溶于水，得到浓度为10mmol/L的过硼酸钠水溶液；
(3)将真丝电力纺织物浸渍在步骤(1)配置的多巴胺反应溶液中，在40℃下浸渍5min；
(4)将浸渍过的真丝电力纺织物过轧车，压力为0.4kg/cm2，轧余率为45％；
(5)将轧过的真丝电力纺织物浸入步骤(2)配置的氧化溶液中，在50℃下反应30min；
(6)取出氧化过的真丝电力纺织物，用清水洗涤5遍，然后在70℃下干燥，获得有色抗紫外疏水真丝电力纺织物。
表1显示了多巴胺处理后织物色牢度结果(步骤(6)得到的织物)，结果显示处理后织物具有较好的色牢度，耐水洗、耐日晒牢度均可达到4级水平。表2展示了本实施例制备的有色抗紫外疏水真丝电力纺织物的抗紫外性能，处理后真丝织物UVA＜4％，UPF＞30，表明具有一定的抗紫外性能。附图1是处理前后真丝织物的表面形态，由图1(a)可以看出，处理前纤维表面光滑，由图1(b)可以看出，处理后纤维表面有颗粒聚集，表面粗糙度增加；附图2显示的是本实施例制备的有色抗紫外疏水真丝织物的接触角，在织物经本发明方法处理前，其接触角为0°，完全浸润，经本发明的方法处理后，接触角为142.1°。
表1有色抗紫外疏水真丝电力纺织物的色牢度结果
表2有色抗紫外疏水真丝电力纺织物的抗紫外性能
实施例二
(1)配置多巴胺反应溶液：配置浓度为10g/L的多巴胺水溶液，在其中加入硫酸亚铁，使溶液中亚铁离子的浓度为8mmol/L；
(2)配置氧化溶液：将过醋酸钠溶于水，得到浓度为15mmol/L的过醋酸钠水溶液；
(3)将真丝素绉缎织物浸渍在步骤(1)配置的多巴胺反应溶液中，在50℃下浸渍8min；
(4)将浸渍过的真丝素绉缎织物过轧车，压力为0.7kg/cm2，轧余率为52％；
(5)将轧过的真丝素绉缎织物浸入步骤(2)配置的氧化溶液中，在60℃下反应40min；
(6)取出氧化过的真丝素绉缎织物，用清水洗涤5遍，然后在70℃下干燥，获得有色抗紫外疏水真丝素绉缎织物。
表3显示了多巴胺处理后织物色牢度结果(步骤(6)得到的织物)，结果显示处理后织物具有较好的色牢度，耐水洗、耐日晒牢度分别可达到4～5、4级水平。表4展示了本实施例制备的有色抗紫外疏水真丝素绉缎织物的抗紫外性能，处理后真丝织物UVA＜3.5％，UPF＞35，表明具有较好的抗紫外性能。附图3是处理前后真丝织物的表面形态，由图3(a)可以看出，处理前纤维表面光滑，由图3(b)可以看出，处理后纤维表面分布一些颗粒状物质，表面粗糙度增加；附图4显示的是本实施例制备的有色抗紫外疏水真丝织物的接触角，处理后接触角为145.3°。
表3有色抗紫外疏水真丝素绉缎织物的色牢度结果
表4有色抗紫外疏水真丝素绉缎织物的抗紫外性能
实施例三
(1)配置多巴胺反应溶液：配置浓度为4g/L的多巴胺水溶液，在其中加入氯化锰，使溶液中锰离子的浓度为4mmol/L；
(2)配置氧化溶液：将过氧化氢溶于水，得到浓度为9mmol/L的过氧化氢水溶液；
(3)将真丝塔夫绸织物浸渍在步骤(1)配置的多巴胺反应溶液中，在35℃下浸渍7min；
(4)将浸渍过的真丝塔夫绸织物过轧车，压力为0.3kg/cm2，轧余率为50％；
(5)将轧过的真丝塔夫绸织物浸入步骤(2)配置的氧化溶液中，在47℃下反应25min；
(6)取出氧化过的真丝塔夫绸织物，用清水洗涤5遍，然后在80℃下干燥，获得有色抗紫外疏水真丝塔夫绸织物。
实施例四
(1)配置多巴胺反应溶液：配置浓度为15g/L的多巴胺水溶液，在其中加入硫酸铜，使溶液中铜离子的浓度为6mmol/L；
(2)配置氧化溶液：将过硫酸钾溶于水，得到浓度为12mmol/L的过硫酸钾水溶液；
(3)将真丝乔其纱织物浸渍在步骤(1)配置的多巴胺反应溶液中，在42℃下浸渍6min；
(4)将浸渍过的真丝乔其纱织物过轧车，压力为0.7kg/cm2，轧余率为57％；
(5)将轧过的真丝乔其纱织物浸入步骤(2)配置的氧化溶液中，在53℃下反应46min；
(6)取出氧化过的真丝乔其纱织物，用清水洗涤5遍，然后在80℃下干燥，获得有色抗紫外疏水真丝乔其纱织物。
实施例五
(1)配置多巴胺反应溶液：配置浓度为20g/L的多巴胺水溶液，在其中加入硫酸铜，使溶液中铜离子的浓度为20mmol/L；
(2)配置氧化溶液：将过硫酸钾溶于水，得到浓度为15mmol/L的过硫酸钾水溶液；
(3)将羊毛织物浸渍在步骤(1)配置的多巴胺反应溶液中，在30℃下浸渍10min；
(4)将浸渍过的羊毛织物过轧车，压力为1kg/cm2，轧余率为40％；
(5)将轧过的羊毛织物浸入步骤(2)配置的氧化溶液中，在40℃下反应20min；
(6)取出氧化过的羊毛织物，用清水洗涤5遍，然后在90℃下干燥，获得有色抗紫外疏水羊毛织物。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种有色抗紫外疏水织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在30℃-50℃下，将织物浸渍在含有金属离子的多巴胺水溶液中，其中，所述织物为真丝织物或羊毛织物；
(2)将步骤(1)浸渍过的织物在0.1kg/cm2-1kg/cm2压力下进行轧处理，轧余率为40％-60％；
(3)将经步骤(2)轧过的织物在氧化剂的水溶液中，于40℃-60℃下处理20min-50min，然后将处理后的织物洗涤后在60℃-90℃下干燥，得到所述有色抗紫外疏水织物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(1)中，水溶液中所述金属离子的浓度为2mmol/L-20mmol/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述金属离子为铁离子、亚铁离子、铜离子和锰离子中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述多巴胺水溶液中多巴胺的浓度为2g/L-20g/L。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(1)中，浸渍时间为2min-10min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述氧化剂的水溶液中氧化剂的浓度为9mmol/L-15mmol/L。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述氧化剂为过硼酸钠、过硼酸钾、过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸钠、过醋酸钠和过醋酸钾中的一种或几种。
8.一种权利要求1-7中任一项所述的方法所制备的有色抗紫外疏水织物。
9.根据权利要求8所述的有色抗紫外疏水织物，其特征在于：所述织物的UPF值为30以上，水接触角为140°以上。
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