CN109750509A - 一种抗紫外疏水阻燃真丝织物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗紫外疏水阻燃真丝织物的制备方法，包括下列步骤：在40℃‑50℃下，将真丝织物浸渍于含有亚铁离子的多巴胺水溶液中，反应完全后，加入过氧化物后于50℃下继续处理40min；洗涤、干燥后，将处理过的织物在0.1kg/cm2‑1kg/cm2压力下浸轧多价金属离子，焙烘后得到所述抗紫外疏水阻燃真丝织物。本发明的抗紫外疏水阻燃真丝织物及其制备方法，原料环保易得，所用方法简单，处理条件温和，能耗少，效率高，特别适用于工业化生产，产物集抗紫外、疏水、阻燃效果于一体。
Description
技术领域
本发明涉及纺织品后整理技术领域，尤其涉及一种抗紫外疏水阻燃真丝织物及其制备方法。
背景技术
真丝织物光泽华丽，手感舒适，被广泛用于高档纺织面料，如作为床上用品，窗帘，墙布，汽车内饰等。真丝织物易燃，每年因纺织品失火造成的人身和财产方面的损失逐渐增多。受自然启发，超疏水表面引起人们的关注，疏水表面具有拒水、自清洁、不结冰、难腐败等特性，在诸多领域前景广泛。如果纺织品在保有其颜色的同时又具有多功能性，必然会扩宽其应用范围，大大增加其附加值。
专利CN 201710558475.6公开了一种用于纺织品的抗紫外柔软整理剂及其制备方法，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及其制备方法，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 201610826073.5公开了一种阻燃疏水羊毛织物的制备方法，首先制备掺杂阻燃剂的溶胶，然后加入疏水整理剂制备阻燃疏水溶液，最后对织物进行整理。但现有技术中，部分产品功能性较为单一，另外一部分产品在制备时，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，耗时长，效率低，不适合大规模生产。
因此，目前亟需一种简单方便、环境友好和低成本的方法制备集抗紫外疏水阻燃于一体的功能性真丝织物。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种抗紫外疏水阻燃真丝织物及其制备方法，原料环保易得，处理温度低、能耗少，操作简单、耗时短、效率高，便于工业化生产，产物集抗紫外、疏水、阻燃效果于一体。
在一方面，本发明提供了一种抗紫外疏水阻燃真丝织物的制备方法，包括以下步骤：
(1)在40℃-50℃下，将真丝织物以1:20-1:100的浴比浸渍于含有亚铁盐和多巴胺的水溶液中反应10-20min，然后向其中加入过氧化物水溶液，继续反应30-40min；反应完全后洗涤织物，然后在50℃-80℃下干燥；
(2)使用含多价金属离子的水溶液对干燥后的蚕丝织物进行浸轧处理，浸轧处理为二浸二轧法，浸轧处理压力为0.1kg/cm2-1kg/cm2；
(3)浸轧处理后，织物在60-70℃预烘5min，然后提高温度至80℃-90℃焙烘4min-10min，得到所述抗紫外疏水阻燃真丝织物。
进一步地，在步骤(1)中，所述水溶液中，亚铁盐的浓度为1.5mmol/L-4mmol/L。
进一步地，在步骤(1)中，所述水溶液中，多巴胺的浓度为2g/L-10g/L。
进一步地，在步骤(1)中，所述亚铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁、醋酸亚铁、乳酸亚铁、溴化亚铁和甘氨酸亚铁中的一种或几种。
进一步地，在步骤(1)中，所述过氧化物水溶液的浓度为8mmol/L-16mmol/L。
进一步地，在步骤(1)中，所述过氧化物为过硼酸钠、过硼酸钾、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或几种。
进一步地，在步骤(2)中，所述含多价金属离子的水溶液的pH值为3-6。
进一步地，在步骤(2)中，多价金属离子为亚铁离子、铁离子、铜离子和锌离子中的一种或几种。
进一步地，在步骤(2)中，含多价金属离子的水溶液的浓度为20mmol/L-80mmol/L。
进一步地，在步骤(2)中，浸轧处理时，先将干燥后的蚕丝织物在含多价金属离子的水溶液中浸泡1min-2min，然后进行轧液处理。
在另一方面，本发明还提供了一种采用上述方法所制备的抗紫外疏水阻燃真丝织物。
本发明的抗紫外疏水阻燃真丝织物，对水滴的接触角大于145°，抗紫外UPF值为30以上，垂直燃烧损毁长度为15cm以内。具有良好的稳定性，且有较强的耐水洗性。
本发明的原理是：
在亚铁离子催化条件下，过氧化物产生活性氧分子，促进多巴胺快速聚合，在真丝表面形成聚多巴胺涂层。在进行含有多价金属离子的轧液处理时，聚多巴胺分子结构中酚羟基通过强螯合作用吸附多价金属离子，在弱酸性条件下强迫水解形成羟基氧化物，再经干燥失水形成颗粒，覆盖在真丝织物的表面形成纳米颗粒涂层。纳米颗粒涂层具有疏水的纳米结构，加上聚多巴胺的抗紫外性能，以及金属氧化物颗粒的不燃性能，使织物具有抗紫外、阻燃和疏水性。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
(1)本发明提供的抗紫外疏水阻燃真丝织物的制备方法中，多巴胺采用快速氧化聚合的方式聚合，大大加快了多巴胺聚合速率。克服了多巴胺传统聚合方法耗时长(通常24h)，效率低的缺陷。
(2)本发明中聚多巴胺一方面通过螯合作用吸附多价金属离子作为矿化位点，另一方面利用极强的界面粘附性能使羟基氧化物稳定固定在织物表面。改善了传统功能性织物不耐久，牢度低的不足；所使用的原料绿色环保无污染，符合节能减排的生态理念。
(3)本发明的抗紫外疏水阻燃真丝织物的制备方法处理温度低、能耗少，操作简单、耗时短、效率高，便于工业化生产，产物集抗紫外、疏水、阻燃效果于一体，可扩大真丝的应用范围，增加产品的附加值。
(4)采用本发明的方法所制备的超疏水抗紫外阻燃真丝织物，对水滴的接触角大于145°，抗紫外UPF值为30以上，垂直燃烧损毁长度为15cm以内。具有良好的稳定性，且有较强的耐水洗性。
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，以下以本发明的实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是真丝织物经实施例一的方法处理前后的扫描电镜图；
图2是真丝织物经实施例一的方法处理后的接触角图；
图3是真丝织物经实施例一的方法处理前后的垂直燃烧图。
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
将10×10cm2的真丝织物浸入150mL水溶液中，然后向其中加入0.3g多巴胺和0.05g七水合硫酸亚铁，50℃下在恒温震荡染色机震荡反应20min，随后，加入0.37g四水合过硼酸钠，继续反应40min。取出织物，洗涤去除未反应的试剂，然后在80℃下干燥20min。
将干燥后的真丝织物浸入40mmol/L的七水合硫酸亚铁水溶液(pH值为3)中2min，然后在0.5kg/cm2压力下轧液处理。将处理过的织物再次浸入40mmol/L的七水合硫酸亚铁水溶液(pH值为3)中2min，然后在0.5kg/cm2压力下轧液处理。
浸轧处理后，取出织物，洗涤去除未反应的试剂，在70℃预烘5min，然后提高温度至90℃焙烘10min，得到抗紫外疏水阻燃真丝织物。
表1展示了本实施例制备织物的抗紫外性能，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，处理后纤维表面有大量颗粒聚集，表面粗糙度增加；附图2显示的是本实施例制备的抗紫外疏水真丝织物对水的接触角，达到了155°。附图3显示的是实施例制备真丝织物的垂直燃烧情况，损毁长度为11.2cm。
表1抗紫外疏水阻燃真丝织物的抗紫外性能
实施例二
将10×10cm2的真丝织物浸入150mL水溶液中，然后向其中加入1.0g多巴胺和0.15g溴化亚铁，50℃下在恒温震荡染色机震荡反应10min，随后，加入0.5g过硫酸钾，继续反应40min。取出织物，洗涤去除未反应的试剂，然后在80℃下干燥20min。
将干燥后的真丝织物浸入80mmol/L的无水硫酸铜水溶液(pH值为6)中2min，然后在0.5kg/cm2压力下轧液处理。将处理过的织物再次浸入80mmol/L的无水硫酸铜水溶液(pH值为6)中2min，然后在0.5kg/cm2压力下轧液处理。
浸轧处理后，取出织物，洗涤去除未反应的试剂，在70℃预烘5min，然后提高温度至80℃焙烘10min，得到抗紫外疏水阻燃真丝织物。
实施例三
将10×10cm2的真丝织物浸入150mL水溶液中，然后向其中加入0.45g多巴胺和0.1g氯化亚铁，50℃下在恒温震荡染色机震荡反应15min，随后，加入0.5g过硼酸钾，继续反应38min。取出织物，洗涤去除未反应的试剂，然后在80℃下干燥20min。
将干燥后的真丝织物浸入80mmol/L的六水合氯化铁水溶液(pH值为5)中2min，然后在1kg/cm2压力下轧液处理将处理过的织物再次浸入80mmol/L的六水合氯化铁水溶液(pH值为5)中2min，然后在1kg/cm2压力下轧液处理。
浸轧处理后，取出织物，洗涤去除未反应的试剂，在67℃预烘5min，然后提高温度至80℃焙烘10min，得到抗紫外疏水阻燃真丝织物。
实施例四
将10×10cm2的真丝织物浸入150mL水溶液中，然后向其中加入0.3g多巴胺和0.05g醋酸亚铁，50℃下在恒温震荡染色机震荡反应20min，随后，加入0.5g过硫酸钾，继续反应40min。取出织物，洗涤去除未反应的试剂，然后在80℃下干燥20min。
将干燥后的真丝织物浸入60mmol/L的氯化锌水溶液(pH值为5)中2min，然后在0.5kg/cm2压力下轧液处理。将处理过的织物再次浸入60mmol/L的氯化锌水溶液(pH值为5)中2min，然后在0.5kg/cm2压力下轧液处理。
浸轧处理后，取出织物，洗涤去除未反应的试剂，在69℃预烘5min，然后提高温度至80℃焙烘10min，得到抗紫外疏水阻燃真丝织物。
实施例五
将10×10cm2的真丝织物浸入150mL水溶液中，然后向其中加入0.3g多巴胺和0.05g七水合硫酸亚铁，50℃下在恒温震荡染色机震荡反应20min，随后，加入0.37g四水合过硼酸钠，继续反应35min。取出织物，洗涤去除未反应的试剂，然后在80℃下干燥20min。
将干燥后的真丝织物浸入含有80mmol/L七水合硫酸亚铁和60mmol/L无水硫酸铜的水溶液(pH值为4)中2min，然后在0.5kg/cm2压力下轧液处理。将处理过的织物再次浸入含有80mmol/L七水合硫酸亚铁和60mmol/L无水硫酸铜的水溶液(pH值为4)中2min，然后在0.5kg/cm2压力下轧液处理。
浸轧处理后，取出织物，洗涤去除未反应的试剂，在65℃预烘5min，然后提高温度至80℃焙烘10min，得到抗紫外疏水阻燃真丝织物。
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 (10)
1.一种抗紫外疏水阻燃真丝织物的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)在40℃-50℃下，将真丝织物以1:20-1:100的浴比浸渍于含有亚铁盐和多巴胺的水溶液中反应10-20min，然后向其中加入过氧化物水溶液，继续反应30-40min；反应完全后洗涤织物，然后在50℃-80℃下干燥；
(2)使用含多价金属离子的水溶液对干燥后的蚕丝织物进行浸轧处理，浸轧处理为二浸二轧法，浸轧处理压力为0.1kg/cm2-1kg/cm2；
(3)浸轧处理后，织物在60-70℃预烘5min，然后提高温度至80℃-90℃焙烘4min-10min，得到所述抗紫外疏水阻燃真丝织物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述水溶液中，亚铁盐的浓度为1.5mmol/L-4mmol/L。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述水溶液中，多巴胺的浓度为2g/L-10g/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述亚铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁、醋酸亚铁、乳酸亚铁、溴化亚铁和甘氨酸亚铁中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述过氧化物水溶液的浓度为8mmol/L-16mmol/L。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述过氧化物为过硼酸钠、过硼酸钾、过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述含多价金属离子的水溶液的pH值为3-6。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，多价金属离子为亚铁离子、铁离子、铜离子和锌离子中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，含多价金属离子的水溶液的浓度为20mmol/L-80mmol/L。
10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法所得到的抗紫外疏水阻燃真丝织物。
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