CN109944068A - 一种抗紫外柔软型棉麻面料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抗紫外柔软型棉麻面料及其制备方法，经碱液处理的面料首先用10wt%的次亚磷酸纳和20wt%的柠檬酸进行处理，硅烷偶联剂修饰纳米二氧化钛、二氧化锆和氧化锌，然后将硅烷偶联剂修饰的纳米材料交联在柠檬酸处理的面料表面，最后再用多种功能助剂对面料进行处理，从而制得抗紫外柔软棉麻面料。通过测试结果得出，本发明制得的面料具有良好的抗紫外性能并且抗紫外周期保持时间长；同时经处理后棉麻面料的悬垂系数高达45.8%，芯吸高度高达15.2cm/10min，因此，处理后的面料具有良好的柔软性和吸湿性。因此本发明所述的面料制备方法在纺织领域具有重要的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种抗紫外柔软型棉麻面料及其制备方法。
背景技术
棉麻面料一般采用55%麻与45%棉或麻、棉各50%比例进行混纺，外观上保持了麻织物独特的粗犷挺括风格，又具有棉织物柔软的特性，改善了麻织物不够细洁、易起毛的缺点。棉麻交织布多为棉作经、麻作纬的交织物，质地坚牢爽滑，手感软于纯麻布。麻棉混纺交织织物多为轻薄型，适合夏季服装。棉麻面料具有良好的透气性、透汗性好、抗静电、不挫起、不卷边、自然环保等优点，因此棉麻面料是一种非常受欢迎的面料，深受人们的喜爱。然而棉麻面料抗紫外性能较差，并且由于麻纤维的存在，相较于纯棉面料柔软度较差，因此为了进一步提高棉麻面料的舒适性和功能性，进一步改进棉麻面料的性能具有重要的意义。
发明内容
针对以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种抗紫外柔软型棉麻面料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种抗紫外柔软型棉麻面料的制备方法，包括以下步骤：
（1）以1:30-70的浴比将棉麻面料浸渍在4-10g/L的NaOH溶液中浸泡15-30min，然后将面料取出拧掉面料表面的大量水分，再将其用大量的清水洗涤去除面料表面残留的NaOH溶液；
（2）将10wt%的次亚磷酸纳和20wt%的柠檬酸以1:5-10的体积比进行混合，然后将步骤（1）处理后的面料以1:40-80的浴比浸渍在由次亚磷酸纳和柠檬酸组成的混合溶液中，在30-40℃的温度下进行二浸二轧，经过浸轧后，将面料放置在烘箱中焙烘，然后将面料用水溶液进行清洗2-3次，将清洗后的面料再进行甩干；
（3）将纳米二氧化钛8-15份、二氧化锆5-10份、氧化锌4-8份加入到pH7.4 0.01M的PBS缓冲液中，在搅拌的状态下加入12-20份硅烷偶联剂，然后将温度缓慢升至50-65℃，并保持此温度反应3-6h，反应完成后，将温度缓慢降至室温，通过离心去除上清液收集下层沉淀颗粒，并用去离子水将沉淀颗粒清洗2-3次备用；
（4）将步骤（2）处理的面料以1:30-50的浴比浸渍在含有10wt%碳二亚胺的水溶液中，在室温下搅拌混合1-2h后，然后加入步骤（3）处理的沉淀颗粒于50-60℃的温度下继续搅拌混合4-6h；反应完成后，再加入N,N-二甲基乙酰胺5-12份、氨基硅油2-5份、蔗糖缩水甘油醚4-7份、大豆蛋白6-10份、双烷基聚乙二醇酯3-8份、脂肪酸羟乙基酯磺酸钠4-9份，将温度升高至70-80℃，继续反应1-2h；最后将面料取出，甩干表面水分，然后用水溶液清洗2-3次，即制得抗紫外柔软型棉麻面料。
优选的，所述步骤（2）中10wt%次亚磷酸纳和20wt%柠檬酸的体积比为1:8。
优选的，所述步骤（2）在二浸二轧过程中的轧余率为85%以上。
优选的，所述步骤（3）中各原料的重量份为纳米二氧化钛12份、二氧化锆8份、氧化锌6份、硅烷偶联剂16份。
优选的，所述步骤（3）中使用的硅烷偶联剂为末端含有氨基基团的硅烷偶联剂。
优选的，所述步骤（4）中各原料的重量份为N,N-二甲基乙酰胺8份、氨基硅油3.5份、蔗糖缩水甘油醚6份、大豆蛋白8份、双烷基聚乙二醇酯5.5份、脂肪酸羟乙基酯磺酸钠6份。
本发明所述的制备方法制得的抗紫外柔软型棉麻面料。
有益效果：本发明提供了一种抗紫外柔软型棉麻面料及其制备方法，首先将面料用柠檬酸进行修饰，然后再将其用硅烷偶联剂修饰的纳米材料进行交联，从而将将纳米材料交联在面料的表面，再用多种功能助剂对面料进行处理，通过纳米材料和功能助剂的协同作用，赋予面料良好的抗紫外性能和柔软性。从测试结果得出，本发明制得的面料具有良好的抗紫外性能并且抗紫外周期保持时间长；同时经处理后棉麻面料的悬垂系数高达45.8%，芯吸高度高达15.2cm/10min，因此，处理后的面料具有良好的柔软性和吸湿性。因此本发明所述的面料制备方法在纺织领域具有重要的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1
一种抗紫外柔软型棉麻面料的制备方法，包括以下步骤：
（1）以1:50的浴比将棉麻面料浸渍在7g/L的NaOH溶液中浸泡22min，然后将面料取出拧掉面料表面的大量水分，再将其用大量的清水洗涤去除面料表面残留的NaOH溶液；
（2）将10wt%的次亚磷酸纳和20wt%的柠檬酸以1:8的体积比进行混合，然后将步骤（1）处理后的面料以1:60的浴比浸渍在由次亚磷酸纳和柠檬酸组成的混合溶液中，在35℃的温度下进行二浸二轧，轧余率为85%以上。经过浸轧后，将面料放置在烘箱中焙烘，然后将面料用水溶液进行清洗2-3次，将清洗后的面料再进行甩干；
（3）将纳米二氧化钛12份、二氧化锆8份、氧化锌6份加入到pH7.4 0.01M的PBS缓冲液中，在搅拌的状态下加入16份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，然后将温度缓慢升至58℃，并保持此温度反应4.5h，反应完成后，将温度缓慢降至室温，通过离心去除上清液收集下层沉淀颗粒，并用去离子水将沉淀颗粒清洗2-3次备用；
（4）将步骤（2）处理的面料以1:40的浴比浸渍在含有10wt%碳二亚胺的水溶液中，在室温下搅拌混合1.5h后，然后加入步骤（3）处理的沉淀颗粒于55℃的温度下继续搅拌混合5h；反应完成后，再加入N,N-二甲基乙酰胺8份、氨基硅油3.5份、蔗糖缩水甘油醚6份、大豆蛋白8份、双烷基聚乙二醇酯5.5份、脂肪酸羟乙基酯磺酸钠6份，将温度升高至75℃，继续反应1.5h；最后将面料取出，甩干表面水分，然后用水溶液清洗2-3次，即制得抗紫外柔软型棉麻面料。
实施例2
一种抗紫外柔软型棉麻面料的制备方法，包括以下步骤：
（1）以1:30的浴比将棉麻面料浸渍在4g/L的NaOH溶液中浸泡15min，然后将面料取出拧掉面料表面的大量水分，再将其用大量的清水洗涤去除面料表面残留的NaOH溶液；
（2）将10wt%的次亚磷酸纳和20wt%的柠檬酸以1:5的体积比进行混合，然后将步骤（1）处理后的面料以1:40的浴比浸渍在由次亚磷酸纳和柠檬酸组成的混合溶液中，在30℃的温度下进行二浸二轧，轧余率为85%以上。经过浸轧后，将面料放置在烘箱中焙烘，然后将面料用水溶液进行清洗2-3次，将清洗后的面料再进行甩干；
（3）将纳米二氧化钛8份、二氧化锆5份、氧化锌4份加入到pH7.4 0.01M的PBS缓冲液中，在搅拌的状态下加入12份γ-氨丙基三甲氧基硅烷，然后将温度缓慢升至50℃，并保持此温度反应3h，反应完成后，将温度缓慢降至室温，通过离心去除上清液收集下层沉淀颗粒，并用去离子水将沉淀颗粒清洗2-3次备用；
（4）将步骤（2）处理的面料以1:30的浴比浸渍在含有10wt%碳二亚胺的水溶液中，在室温下搅拌混合1h后，然后加入步骤（3）处理的沉淀颗粒于50℃的温度下继续搅拌混合4h；反应完成后，再加入N,N-二甲基乙酰胺5份、氨基硅油2份、蔗糖缩水甘油醚4份、大豆蛋白6份、双烷基聚乙二醇酯3份、脂肪酸羟乙基酯磺酸钠4份，将温度升高至70℃，继续反应1h；最后将面料取出，甩干表面水分，然后用水溶液清洗2-3次，即制得抗紫外柔软型棉麻面料。
实施例3
一种抗紫外柔软型棉麻面料的制备方法，包括以下步骤：
（1）以1:40的浴比将棉麻面料浸渍在5g/L的NaOH溶液中浸泡20min，然后将面料取出拧掉面料表面的大量水分，再将其用大量的清水洗涤去除面料表面残留的NaOH溶液；
（2）将10wt%的次亚磷酸纳和20wt%的柠檬酸以1:6的体积比进行混合，然后将步骤（1）处理后的面料以1:50的浴比浸渍在由次亚磷酸纳和柠檬酸组成的混合溶液中，在32℃的温度下进行二浸二轧，轧余率为85%以上。经过浸轧后，将面料放置在烘箱中焙烘，然后将面料用水溶液进行清洗2-3次，将清洗后的面料再进行甩干；
（3）将纳米二氧化钛10份、二氧化锆6份、氧化锌5份加入到pH7.4 0.01M的PBS缓冲液中，在搅拌的状态下加入15份N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，然后将温度缓慢升至55℃，并保持此温度反应4h，反应完成后，将温度缓慢降至室温，通过离心去除上清液收集下层沉淀颗粒，并用去离子水将沉淀颗粒清洗2-3次备用；
（4）将步骤（2）处理的面料以1:35的浴比浸渍在含有10wt%碳二亚胺的水溶液中，在室温下搅拌混合1.2h后，然后加入步骤（3）处理的沉淀颗粒于52℃的温度下继续搅拌混合4.5h；反应完成后，再加入N,N-二甲基乙酰胺7份、氨基硅油3份、蔗糖缩水甘油醚5份、大豆蛋白7份、双烷基聚乙二醇酯4份、脂肪酸羟乙基酯磺酸钠5份，将温度升高至72℃，继续反应1.2h；最后将面料取出，甩干表面水分，然后用水溶液清洗2-3次，即制得抗紫外柔软型棉麻面料。
实施例4
一种抗紫外柔软型棉麻面料的制备方法，包括以下步骤：
（1）以1:70的浴比将棉麻面料浸渍在10g/L的NaOH溶液中浸泡30min，然后将面料取出拧掉面料表面的大量水分，再将其用大量的清水洗涤去除面料表面残留的NaOH溶液；
（2）将10wt%的次亚磷酸纳和20wt%的柠檬酸以1:10的体积比进行混合，然后将步骤（1）处理后的面料以1: 80的浴比浸渍在由次亚磷酸纳和柠檬酸组成的混合溶液中，在40℃的温度下进行二浸二轧，轧余率为85%以上。经过浸轧后，将面料放置在烘箱中焙烘，然后将面料用水溶液进行清洗2-3次，将清洗后的面料再进行甩干；
（3）将纳米二氧化钛15份、二氧化锆10份、氧化锌8份加入到pH7.4 0.01M的PBS缓冲液中，在搅拌的状态下加入20份N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，然后将温度缓慢升至65℃，并保持此温度反应6h，反应完成后，将温度缓慢降至室温，通过离心去除上清液收集下层沉淀颗粒，并用去离子水将沉淀颗粒清洗2-3次备用；
（4）将步骤（2）处理的面料以1:50的浴比浸渍在含有10wt%碳二亚胺的水溶液中，在室温下搅拌混合2h后，然后加入步骤（3）处理的沉淀颗粒于60℃的温度下继续搅拌混合6h；反应完成后，再加入N,N-二甲基乙酰胺12份、氨基硅油5份、蔗糖缩水甘油醚7份、大豆蛋白10份、双烷基聚乙二醇酯8份、脂肪酸羟乙基酯磺酸钠9份，将温度升高至80℃，继续反应2h；最后将面料取出，甩干表面水分，然后用水溶液清洗2-3次，即制得抗紫外柔软型棉麻面料。
将实施例1-4制得的面料和未处理面料进行以下性能测试：
根据GB/T18830—2002测定面料的抗紫外效果，同时测定面料处理30天后的抗紫外效果，同一样品在不同位置测量5次，取其平均值，其结果如表1所示；从表1中得出本发明制得的面料具有良好的抗紫外性能，并且面料经过30天后仍保持良好的抗紫外效果，因此面料的抗紫外周期保持时间长；
悬垂系数：表征织物的柔软性能。悬垂系数越小，表示织物柔软性能越好，本实验用YG811织物悬垂性测试仪测试；芯吸高度：将垂直放置的被测面料一端浸在液体中，由于芯吸效应液体沿试样的缝隙上升或渗入，用量具测量规定时间内液体上升的高度，芯吸高度表征织物的吸湿能力，本试验用YG871型毛细管效应仪测试，其结果如表2所示；从表2中得出，经处理后棉麻面料的悬垂系数高达45.8%，芯吸高度高达15.2cm/10min，因此，处理后的面料具有良好的柔软性，同时赋予了面料良好的吸湿性。因此本发明所述的面料制备方法在纺织领域具有重要的应用前景。
表1
表2
。
Claims (7)
1.一种抗紫外柔软型棉麻面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）以1:30-70的浴比将棉麻面料浸渍在4-10g/L的NaOH溶液中浸泡15-30min，然后将面料取出拧掉面料表面的大量水分，再将其用大量的清水洗涤去除面料表面残留的NaOH溶液；
（2）将10wt%的次亚磷酸纳和20wt%的柠檬酸以1:5-10的体积比进行混合，然后将步骤（1）处理后的面料以1:40-80的浴比浸渍在由次亚磷酸纳和柠檬酸组成的混合溶液中，在30-40℃的温度下进行二浸二轧，经过浸轧后，将面料放置在烘箱中焙烘，然后将面料用水溶液进行清洗2-3次，将清洗后的面料再进行甩干；
（3）将纳米二氧化钛8-15份、二氧化锆5-10份、氧化锌4-8份加入到pH7.4 0.01M的PBS缓冲液中，在搅拌的状态下加入12-20份硅烷偶联剂，然后将温度缓慢升至50-65℃，并保持此温度反应3-6h，反应完成后，将温度缓慢降至室温，通过离心去除上清液收集下层沉淀颗粒，并用去离子水将沉淀颗粒清洗2-3次备用；
（4）将步骤（2）处理的面料以1:30-50的浴比浸渍在含有10wt%碳二亚胺的水溶液中，在室温下搅拌混合1-2h后，然后加入步骤（3）处理的沉淀颗粒于50-60℃的温度下继续搅拌混合4-6h；反应完成后，再加入N,N-二甲基乙酰胺5-12份、氨基硅油2-5份、蔗糖缩水甘油醚4-7份、大豆蛋白6-10份、双烷基聚乙二醇酯3-8份、脂肪酸羟乙基酯磺酸钠4-9份，将温度升高至70-80℃，继续反应1-2h；最后将面料取出，甩干表面水分，然后用水溶液清洗2-3次，即制得抗紫外柔软型棉麻面料。
2.根据权利要求1所述的一种抗紫外柔软型棉麻面料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中10wt%次亚磷酸纳和20wt%柠檬酸的体积比为1:8。
3.根据权利要求1所述的一种抗紫外柔软型棉麻面料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）在二浸二轧过程中的轧余率为85%以上。
4.根据权利要求1所述的一种抗紫外柔软型棉麻面料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中各原料的重量份为纳米二氧化钛12份、二氧化锆8份、氧化锌6份、硅烷偶联剂16份。
5.根据权利要求1所述的一种抗紫外柔软型棉麻面料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中使用的硅烷偶联剂为末端含有氨基基团的硅烷偶联剂。
6.根据权利要求1所述的一种抗紫外柔软型棉麻面料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中各原料的重量份为N,N-二甲基乙酰胺8份、氨基硅油3.5份、蔗糖缩水甘油醚6份、大豆蛋白8份、双烷基聚乙二醇酯5.5份、脂肪酸羟乙基酯磺酸钠6份。
7.权利要求1-6任意一项所述的制备方法制得的抗紫外柔软型棉麻面料。
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