CN111850764A - 一种抗紫外线、抗静电化纤纱线及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗紫外线、抗静电化纤纱线及其制备方法，首先，在改性金属有机骨架上负载大量银离子，与纺丝液混纺得到化纤，在化纤外接枝环氧大豆油单丙烯酸酯，与改性微球共聚，制成化纤内层；以甲基丙烯酸甲酯为壁材，以正十六烷、植物香精、β‑1，4‑聚葡萄糖胺为芯材制得改性微球；在吸收膜浆料中加入紫外吸收剂和多巴胺，将纤维内层浸泡在吸收膜浆料中20‑30h后取出；本发明通过改性金属有机骨架、改性微球、吸收膜浆料等物质的协同作用，极大程度的改善了普通化纤面料的吸水性、抗菌性、留香性、耐洗性等问题，具有很强的实用性。

Description

一种抗紫外线、抗静电化纤纱线及其制备方法
技术领域
本发明涉及纺织纱线技术领域，具体是一种抗紫外线、抗静电化纤纱线及其制备方法。
背景技术
衣物具有保护人体和装饰作用，是人们日常生活中不可或缺的物品；人们在穿着衣物时，身体与衣物之间不可避免的会发生摩擦从而产生静电。较天然的棉麻类布料，目前大量生产的化纤类布料吸湿性和绝缘性较差，非常容易在干燥的天气产生静电；静电会使人产生麻痛感，影响情绪，使人变得焦躁不安；静电还会使化纤布料紧贴在皮肤上，吸附灰尘，影响穿着感受，在公共场合还会让人感觉尴尬；随着微型电子设备的普及，静电还会影响电子产品电路的正常运作。化纤类布料吸湿性较差，不吸汗，不透气，除了容易产生静电，在天气炎热的情况下穿着不仅容易产生异味，还容易滋生细菌，影响穿着心情和使用感受。
紫外线是指太阳光中波长为200-400nm的电磁波，通常被称为UVA,它会加速皮肤黑色素的沉着使皮肤变黑，加快皮肤衰老，对皮肤造成不可逆的损伤；太阳发出的紫外线照射到地球时，绝大部分会被地球上空的臭氧层吸收，但随着工业化的高速发展，环境污染问题愈发严重，尤其是氟利昂的使用，更是加快了臭氧层的破坏。生活水平的提高使得人们越来越重视自身的皮肤健康问题。目前市面上的防紫外线类化纤布料普遍存在透气性不好，手感较差，紫外吸收剂在织物上的附着力差，不耐洗涤等问题，同时功能比较单一，不能满足人们对化纤类衣物功能的需求。
为了解决上述问题，人们亟需一种具有抗静电，抗紫外线功能的化纤纱线来制作衣物。同时还要该化纤纱线具备一定的杀菌和散发香气的功能来满足人们的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗紫外线、抗静电化纤纱线及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种抗紫外线、抗静电化纤纱线，所述抗紫外线、抗静电化纤纱线主要包括化纤内层和吸收膜浆料，所述吸收膜浆料包覆在化纤内层外，所述化纤内层和吸收膜浆料的质量比例为(8-9)：2。
优选地，所述化纤内层主要包括改性金属有机骨架、纺丝液和改性微球，所述改性金属有机骨架、纺丝液和改性微球的质量比例为(2-5)：8：3。
优选地，所述改性金属有机骨架包括各原料组分如下：以重量份计，硝酸银40-60份、均苯二甲酸20-30份、咪唑15-25份、环氧大豆油单丙烯酸酯20-30份。
本发明将改性金属有机骨架加入到纺丝液中制成化纤内层；纺丝液直接静电纺丝得到的化纤表面平整光滑，不利于紫外吸收剂的吸附，改性金属有机骨架具有较大的比表面积，加入改性金属有机骨架不仅能够改变化纤的表面形貌特征，使得化纤表面变得粗糙，加大紫外吸收剂在纤维表面的吸附，还能负载银离子或其他金属离子，来达到对化纤布料的杀菌目的。
本发明通过均苯二甲酸和咪唑制备了金属有机骨架，再以硝酸银离子源，将银离子负载到金属有机骨架上从而对金属有机骨架进行改性。银离子带正电荷，改性金属有机骨架之间发生静电排斥作用，改性金属有机骨架在纺丝液中的分散性更好，不容易发生团聚现象，同时具有优异的杀菌性能，能耐酸耐碱，机械稳定性和热稳定性都比较好；又特别添加了环氧大豆油单丙烯酸酯，将环氧大豆油单丙烯酸酯负载在改性金属有机骨架上，有利于后期与改性微球发共聚反应，将改性微球接枝在改性金属有机骨架上，从而有效减少改性微球的流失。
优选地，所述吸收膜主要包括改性微囊和吸收膜浆料。
优选地，所述改性微球包括各原料组分如下：以重量份计，所述改性微球包括各原料组分如下：以重量份计，甲基丙烯酸甲酯30-40份、偶氮二异庚腈6-10份、正十六烷2-4份、植物香精10-12份、β-1，4-聚葡萄糖胺20-30份、十二烷基硫酸钠12-18份、氯化钙8-10份。。
本发明中使用的改性微球以丙烯酸甲酯为壁材，以正十六烷、香精和β-1，4-聚葡萄糖胺作为混合芯材，丙烯酸甲酯亲水性较高，不能很好的包覆芯材，而正十六烷具有高度的疏水性，根据相似相溶原理，正十六烷与香精之间有较好的相溶性，将正十六烷与丙烯酸甲酯协同作用可牢牢锁住植物香精，阻止香精向水相迁移，香精的主要成分为，能够破坏正十六烷的结晶结构，使得混合芯材熔点较低，当温度在15℃以下时，混合芯材为固体，不进行抗菌离子和香精的释放，当温度在15-25℃时，芯材逐渐变为两相混合态，缓慢释放抗菌离子和香精，当温度在25℃以上时，芯材完全熔化，抗菌离子和香气释放达到最大。
本发明中的改性微球特别添加了β-1，4-聚葡萄糖，β-1，4-聚葡萄糖带有季铵基、氨基、胍基等阳离子，通过静电引力与带负电荷的微生物表面相互作用，改变微生物的膜壁渗透性，引起微生物体内渗透压失衡，抑制微生物生长，还会诱导微生物细胞壁上的肽聚糖水解，导致微生物体内电解质渗漏，导致微生物死亡，成分天然，抑菌原理简单，抑菌效果显著。
优选地，所述吸收膜浆料包括各原料组分如下：以重量份计，吸收剂粉末15-25份、聚乙烯醇30-50份、十二烷基苯磺酸钠20-30份、硅烷偶联剂6-8份、纳米硫酸铜10-20份、水杨酸12-14份、多巴胺16-18份。
优选地，所述吸收剂粉末主要成分为偶氮染料、氢氧化钠、聂碳催化剂，所述偶氮染料、氢氧化钠和镍碳催化剂的质量比例为(3-5)：2：6。
优选地，所述吸收剂的合成具体包括以下步骤：将氢氧化钠加入到乙醇溶液中搅拌溶解，待溶解完全后加入偶氮染料、镍碳催化剂，混合均匀，搅拌20-30min，氮气置换3次，氢气置换3次，升高温度至75℃，并调整转速为800-1000r/min，反应5-10min，冷却至室温，调节Ph值为2-4，过滤并用乙醇洗涤，干燥得吸收剂粉末；
本发明采用催化加氢的方法制备了紫外吸收剂，偶氮染料加氢脱水环化生成氮氧化物，氮氧化物发生还原生成苯并三氮唑类紫外吸收剂，将紫外吸收剂添加到吸收膜浆料中来达到使化纤纱线吸收紫外线的目的，吸收膜浆料中还特别添加有多巴胺，多巴胺在化纤内层表面自聚成膜附着在化纤内层表面，同时还将纳米硫酸铜还原成铜纳米颗粒吸附在化纤内层表面，多巴胺的粘附力能够将纳米铜颗粒牢牢锁在纱线上而不容易被洗脱，有效减少了抗菌组分和抗紫外线组分的流失。多巴胺还在化纤表面引入了大量亲水性的羟基基团，增加了化纤纱线的吸水性，大大提升了化纤纱线的抗静电性能。
所述硅烷偶联剂为KH550。
所述纺丝液为涤纶、锦纶、氨纶、丙纶、维纶、腈纶、尼龙、醋酸纤维纺丝液中的一种或多种。
一种抗紫外线、抗静电化纤纱线的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性金属有机骨架：取硝酸银、均苯二甲酸、咪唑混合，加入去离子水搅拌25-45min，加入环氧大豆油单丙烯酸酯，调节Ph值为2-4，密封并置于85-95℃条件下干燥2-3h，取出，用冷却水冷却30-40min，离心分离，将分离出来的固体用无水乙醇洗涤3次，得到改性金属有机骨架；
(2)制备改性微球；
A.将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异庚腈溶于正十六烷，加入香精、β-1，4-聚葡萄糖胺、搅拌混合得到溶液A；
B.将十二烷基硫酸钠溶于去离子水得到溶液B；
C.将溶液A加入到溶液B中，在35-45℃条件下高速搅拌，乳化15-25min，通入氮气，于55-65℃水浴条件下搅拌4-7h，加入氯化钙溶液反应10-20min，抽滤陈化，得到改性微球；
(3)合成化纤内层；
A.纺丝：将改性金属有机骨架加入到纺丝液中进行静电纺丝，得到化纤；
B.接枝：将乙酸乙酯加热至60-70℃，混合搅拌反应2-5min，加入改性微球搅拌混合反应1-2h，升高温度至65-75℃，反应1-2h，得到溶液C；
C.合成化纤内层：将化纤完全置于溶液C中反应20-30h，取出干燥得化纤内层；
(4)制备吸收膜浆料；
A.制备吸收剂；
B.制备吸收膜浆料：将聚乙烯醇于85-95℃条件下熔化，加入十二烷基苯磺酸钠和硅烷偶联剂，搅拌10-15min，加入纳米硫酸铜、吸收剂粉末、水杨酸、多巴胺，超声分散2h，保温15-20min得到吸收膜浆料；
(5)合成改性化纤：将化纤内层完全浸入到吸收膜浆料中，静置24-36h，得到抗紫外线、抗静电化纤纱线。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中的改性金属有机骨架比表面积大，能够负载大量的银离子，增加化纤纱线的抗菌性能，改性金属有机骨架外接枝环氧大豆油单丙烯酸酯，与改性微球进行接枝，再与纺丝夜混纺，改变纺丝夜表面形貌特征，增大化纤内层与改性微球、化纤内层与吸收膜浆料的粘结性，使得抗菌抗静电材料不易脱落，增加化纤织物的耐洗性能和杀菌性能。
本发明中的改性微球，利用植物香精来降低正十六烷的熔点，使得改性微球能够根据温度变化自由释放抗菌离子和香气，增加化纤织物的抗菌性和留香能力，增加化纤织物穿着舒适度。
本发明中的吸收膜浆料中加入紫外吸收剂和多巴胺，利用多巴胺与硫酸铜反应形成铜纳米颗粒对化纤纱线进行杀菌，利用多巴胺的粘附性固定抗菌物质和紫外吸收剂，利用多巴胺的吸水性来增强化纤纱线的抗静电性能。
本发明通过改性金属有机骨架、改性微球、吸收膜浆料等物质的协同作用，极大程度的改善了普通化纤面料的吸水性、抗菌性、留香性、耐洗性等问题，具有很强的实用性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)制备改性金属有机骨架：取硝酸银、均苯二甲酸、咪唑混合，加入去离子水搅拌25min，加入环氧大豆油单丙烯酸酯，调节Ph值为2，密封并置于85℃条件下干燥2h，取出，用冷却水冷却30min，离心分离，将分离出来的固体用无水乙醇洗涤3次，得到改性金属有机骨架；
(2)制备改性微球；
A.将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异庚腈溶于正十六烷，加入香精、β-1，4-聚葡萄糖胺、搅拌混合得到溶液A；
B.将十二烷基硫酸钠溶于去离子水得到溶液B；
C.将溶液A加入到溶液B中，在35-45℃条件下高速搅拌，乳化15min，通入氮气，于55℃水浴条件下搅拌4h，加入氯化钙溶液反应10min，抽滤陈化，得到改性微球；
(3)合成化纤内层；
A.纺丝：将改性金属有机骨架加入到纺丝液中进行静电纺丝，得到化纤；
B.接枝：将乙酸乙酯加热至60℃，混合搅拌反应2min，加入改性微球搅拌混合反应1h，升高温度至65℃，反应1h，得到溶液C；
C.合成化纤内层：将化纤完全置于溶液C中反应20h，取出干燥得化纤内层；
(4)制备吸收膜浆料；
A.制备吸收剂：将氢氧化钠加入到乙醇溶液中搅拌溶解，待溶解完全后加入镍碳催化剂，混合均匀，搅拌20min，氮气置换3次，氢气置换3次，升高温度至75℃，并调整转速为800r/min，反应5min，冷却至室温，调节Ph值为2，过滤并用乙醇洗涤，干燥得吸收剂粉末；
B.制备吸收膜浆料：将聚乙烯醇于85℃条件下熔化，加入十二烷基苯磺酸钠和硅烷偶联剂，搅拌10min，加入纳米硫酸铜、吸收剂粉末、水杨酸、多巴胺，超声分散2h，保温15min得到吸收膜浆料；
(5)合成改性化纤：将化纤内层完全浸入到吸收膜浆料中，静置24h，得到抗紫外线、抗静电化纤纱线。
所述化纤内层和吸收膜浆料的质量比例为8：2。
所述改性金属有机骨架、纺丝液和改性微球的质量比例为2：8：3。
所述改性金属有机骨架包括各原料组分如下：以重量份计，硝酸银40份、均苯二甲酸20份、咪唑15份、环氧大豆油单丙烯酸酯20份。
所述改性微球包括各原料组分如下：以重量份计，甲基丙烯酸甲酯30份、偶氮二异庚腈6份、正十六烷2份、植物香精10份、β-1，4-聚葡萄糖胺20份、十二烷基硫酸钠12份、氯化钙8份。。
所述吸收膜浆料包括各原料组分如下：以重量份计，吸收剂粉末15份、聚乙烯醇30份、十二烷基苯磺酸钠20份、硅烷偶联剂6份、纳米硫酸铜10份、水杨酸12份、多巴胺16份。
实施例2
(1)制备改性金属有机骨架：取硝酸银、均苯二甲酸、咪唑混合，加入去离子水搅拌35min，加入环氧大豆油单丙烯酸酯，调节Ph值为3，密封并置于90℃条件下干燥2.5h，取出，用冷却水冷却35min，离心分离，将分离出来的固体用无水乙醇洗涤3次，得到改性金属有机骨架；
(2)制备改性微球；
A.将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异庚腈溶于正十六烷，加入香精、β-1，4-聚葡萄糖胺、搅拌混合得到溶液A；
B.将十二烷基硫酸钠溶于去离子水得到溶液B；
C.将溶液A加入到溶液B中，在40℃条件下高速搅拌，乳化20min，通入氮气，于60℃水浴条件下搅拌5.5h，加入氯化钙溶液反应15min，抽滤陈化，得到改性微球；
(3)合成化纤内层；
A.纺丝：将改性金属有机骨架加入到纺丝液中进行静电纺丝，得到化纤；
B.接枝：将乙酸乙酯加热至65℃，混合搅拌反应3min，加入改性微球搅拌混合反应1.5h，升高温度至70℃，反应1.5h，得到溶液C；
C.合成化纤内层：将化纤完全置于溶液C中反应25h，取出干燥得化纤内层；
(4)制备吸收膜浆料；
A.制备吸收剂：将氢氧化钠加入到乙醇溶液中搅拌溶解，待溶解完全后加入镍碳催化剂，混合均匀，搅拌25min，氮气置换3次，氢气置换3次，升高温度至75℃，并调整转速为900r/min，反应8min，冷却至室温，调节Ph值为3，过滤并用乙醇洗涤，干燥得吸收剂粉末；
B.制备吸收膜浆料：将聚乙烯醇于90℃条件下熔化，加入十二烷基苯磺酸钠和硅烷偶联剂，搅拌12min，加入纳米硫酸铜、吸收剂粉末、水杨酸、多巴胺，超声分散2h，保温18min得到吸收膜浆料；
(5)合成改性化纤：将化纤内层完全浸入到吸收膜浆料中，静置30h，得到抗紫外线、抗静电化纤纱线。
所述化纤内层和吸收膜浆料的质量比例为9：2。
所述改性金属有机骨架、纺丝液和改性微球的质量比例为3：8：3。
所述改性金属有机骨架包括各原料组分如下：以重量份计，硝酸银50份、均苯二甲酸25份、咪唑20份、环氧大豆油单丙烯酸酯25份。
所述改性微球包括各原料组分如下：以重量份计，甲基丙烯酸甲酯35份、偶氮二异庚腈8份、正十六烷3份、植物香精11份、β-1，4-聚葡萄糖胺25份、十二烷基硫酸钠15份、氯化钙9份。。
所述吸收膜浆料包括各原料组分如下：以重量份计，吸收剂粉末20份、聚乙烯醇40份、十二烷基苯磺酸钠25份、硅烷偶联剂7份、纳米硫酸铜15份、水杨酸13份、多巴胺17份。
实施例3
(1)制备改性金属有机骨架：取硝酸银、均苯二甲酸、咪唑混合，加入去离子水搅拌45min，加入环氧大豆油单丙烯酸酯，调节Ph值为4，密封并置于95℃条件下干燥3h，取出，用冷却水冷却40min，离心分离，将分离出来的固体用无水乙醇洗涤3次，得到改性金属有机骨架；
(2)制备改性微球；
A.将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异庚腈溶于正十六烷，加入香精、β-1，4-聚葡萄糖胺、搅拌混合得到溶液A；
B.将十二烷基硫酸钠溶于去离子水得到溶液B；
C.将溶液A加入到溶液B中，在45℃条件下高速搅拌，乳化5min，通入氮气，于65℃水浴条件下搅拌7h，加入氯化钙溶液反应20min，抽滤陈化，得到改性微球；
(3)合成化纤内层；
A.纺丝：将改性金属有机骨架加入到纺丝液中进行静电纺丝，得到化纤；
B.接枝：将乙酸乙酯加热至70℃，混合搅拌反应5min，加入改性微球搅拌混合反应2h，升高温度至75℃，反应2h，得到溶液C；
C.合成化纤内层：将化纤完全置于溶液C中反应30h，取出干燥得化纤内层；
(4)制备吸收膜浆料；
A.制备吸收剂：将氢氧化钠加入到乙醇溶液中搅拌溶解，待溶解完全后加入镍碳催化剂，混合均匀，搅拌30min，氮气置换3次，氢气置换3次，升高温度至75℃，并调整转速为1000r/min，反应10min，冷却至室温，调节Ph值为4，过滤并用乙醇洗涤，干燥得吸收剂粉末；
B.制备吸收膜浆料：将聚乙烯醇于95℃条件下熔化，加入十二烷基苯磺酸钠和硅烷偶联剂，搅拌15min，加入纳米硫酸铜、吸收剂粉末、水杨酸、多巴胺，超声分散2h，保温20min得到吸收膜浆料；
(5)合成改性化纤：将化纤内层完全浸入到吸收膜浆料中，静置36h，得到抗紫外线、抗静电化纤纱线。
所述化纤内层和吸收膜浆料的质量比例为9：2。
所述改性金属有机骨架、纺丝液和改性微球的质量比例为5：8：3。
所述改性金属有机骨架包括各原料组分如下：以重量份计，硝酸银60份、均苯二甲酸30份、咪唑25份、环氧大豆油单丙烯酸酯30份。
所述改性微球包括各原料组分如下：以重量份计，甲基丙烯酸甲酯40份、偶氮二异庚腈10份、正十六烷4份、植物香精12份、β-1，4-聚葡萄糖胺30份、十二烷基硫酸钠18份、氯化钙10份。。
所述吸收膜浆料包括各原料组分如下：以重量份计，吸收剂粉末25份、聚乙烯醇50份、十二烷基苯磺酸钠30份、硅烷偶联剂8份、纳米硫酸铜20份、水杨酸14份、多巴胺18份。
实施例4
各项参数均参考实施例2。
(1)制备改性微球；
A.将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异庚腈溶于正十六烷，加入香精、β-1，4-聚葡萄糖胺、搅拌混合得到溶液A；
B.将十二烷基硫酸钠溶于去离子水得到溶液B；
C.将溶液A加入到溶液B中，在40℃条件下高速搅拌，乳化20min，通入氮气，于60℃水浴条件下搅拌5.5h，加入氯化钙溶液反应15min，抽滤陈化，得到改性微球；
(2)合成化纤内层；
A.纺丝：将纺丝液进行静电纺丝，得到化纤；
B.接枝：将乙酸乙酯加热至65℃，混合搅拌反应3min，加入改性微球搅拌混合反应1.5h，升高温度至70℃，反应1.5h，得到溶液C；
C.合成化纤内层：将化纤完全置于溶液C中反应25h，取出干燥得化纤内层；
(3)制备吸收膜浆料；
A.制备吸收剂：将氢氧化钠加入到乙醇溶液中搅拌溶解，待溶解完全后加入镍碳催化剂，混合均匀，搅拌25min，氮气置换3次，氢气置换3次，升高温度至75℃，并调整转速为900r/min，反应8min，冷却至室温，调节Ph值为3，过滤并用乙醇洗涤，干燥得吸收剂粉末；
B.制备吸收膜浆料：将聚乙烯醇于90℃条件下熔化，加入十二烷基苯磺酸钠和硅烷偶联剂，搅拌12min，加入纳米硫酸铜、吸收剂粉末、水杨酸、多巴胺，超声分散2h，保温18min得到吸收膜浆料；
(5)合成改性化纤：将化纤内层完全浸入到吸收膜浆料中，静置30h，得到抗紫外线、抗静电化纤纱线。
实施例5
各项参数均参考实施例2。
(1)制备改性金属有机骨架：取硝酸银、均苯二甲酸、咪唑混合，加入去离子水搅拌35min，加入环氧大豆油单丙烯酸酯，调节Ph值为3，密封并置于90℃条件下干燥2.5h，取出，用冷却水冷却35min，离心分离，将分离出来的固体用无水乙醇洗涤3次，得到改性金属有机骨架；
(2)合成化纤内层；
A.纺丝：将改性金属有机骨架加入到纺丝液中进行静电纺丝，得到化纤；
B.接枝：将乙酸乙酯加热至65℃，混合搅拌反应3min，升高温度至70℃，反应1.5h，得到溶液C；
C.合成化纤内层：将化纤内层完全置于溶液C中反应25h，取出干燥得化纤内层；
(3)制备吸收膜浆料；
A.制备吸收剂：将氢氧化钠加入到乙醇溶液中搅拌溶解，待溶解完全后加入镍碳催化剂，混合均匀，搅拌25min，氮气置换3次，氢气置换3次，升高温度至75℃，并调整转速为900r/min，反应8min，冷却至室温，调节Ph值为3，过滤并用乙醇洗涤，干燥得吸收剂粉末；
B.制备吸收膜浆料：将聚乙烯醇于90℃条件下熔化，加入十二烷基苯磺酸钠和硅烷偶联剂，搅拌12min，加入纳米硫酸铜、吸收剂粉末、水杨酸、多巴胺，超声分散2h，保温18min得到吸收膜浆料；
(4)合成改性化纤：将化纤内层完全浸入到吸收膜浆料中，静置30h，得到抗紫外线、抗静电化纤纱线。
实施例6
各项参数均参考实施例2。
(1)制备改性金属有机骨架：取硝酸银、均苯二甲酸、咪唑混合，加入去离子水搅拌35min，加入环氧大豆油单丙烯酸酯，调节Ph值为3，密封并置于90℃条件下干燥2.5h，取出，用冷却水冷却35min，离心分离，将分离出来的固体用无水乙醇洗涤3次，得到改性金属有机骨架；
(2)制备改性微球；
A.将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异庚腈溶于正十六烷，加入香精、β-1，4-聚葡萄糖胺、搅拌混合得到溶液A；
B.将十二烷基硫酸钠溶于去离子水得到溶液B；
C.将溶液A加入到溶液B中，在40℃条件下高速搅拌，乳化20min，通入氮气，于60℃水浴条件下搅拌5.5h，加入氯化钙溶液反应15min，抽滤陈化，得到改性微球；
(3)合成化纤内层；
A.纺丝：将改性金属有机骨架加入到纺丝液中进行静电纺丝，得到化纤；
B.接枝：将乙酸乙酯加热至65℃，混合搅拌反应3min，加入改性微球搅拌混合反应1.5h，升高温度至70℃，反应1.5h，得到溶液C；
C.合成化纤内层：将化纤完全置于溶液C中反应25h，取出干燥得化纤内层；
(4)制备吸收膜浆料；
A.制备吸收剂：将氢氧化钠加入到乙醇溶液中搅拌溶解，待溶解完全后加入镍碳催化剂，混合均匀，搅拌25min，氮气置换3次，氢气置换3次，升高温度至75℃，并调整转速为900r/min，反应8min，冷却至室温，调节Ph值为3，过滤并用乙醇洗涤，干燥得吸收剂粉末；
B.制备吸收膜浆料：将聚乙烯醇于90℃条件下熔化，加入十二烷基苯磺酸钠和硅烷偶联剂，搅拌12min，加入吸收剂粉末、水杨酸，超声分散2h，保温18min得到吸收膜浆料；
(5)合成改性化纤：将化纤内层完全浸入到吸收膜浆料中，静置30h，得到抗紫外线、抗静电化纤纱线。
实施例7
各项参数均参考实施例2。
(1)制备改性微球；
A.将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异庚腈溶于正十六烷，加入香精、β-1，4-聚葡萄糖胺、搅拌混合得到溶液A；
B.将十二烷基硫酸钠溶于去离子水得到溶液B；
C.将溶液A加入到溶液B中，在40℃条件下高速搅拌，乳化20min，通入氮气，于60℃水浴条件下搅拌5.5h，加入氯化钙溶液反应15min，抽滤陈化，得到改性微球；
(3)合成化纤内层；
A.纺丝：将纺丝液中进行静电纺丝，得到化纤；
B.接枝：将乙酸乙酯加热至65℃，混合搅拌反应3min，加入改性微球搅拌混合反应1.5h，升高温度至70℃，反应1.5h，得到溶液C；
C.合成化纤内层：将化纤完全置于溶液C中反应25h，取出干燥得化纤内层；
(4)制备吸收膜浆料；
A.制备吸收剂：将氢氧化钠加入到乙醇溶液中搅拌溶解，待溶解完全后加入镍碳催化剂，混合均匀，搅拌25min，氮气置换3次，氢气置换3次，升高温度至75℃，并调整转速为900r/min，反应8min，冷却至室温，调节Ph值为3，过滤并用乙醇洗涤，干燥得吸收剂粉末；
B.制备吸收膜浆料：将聚乙烯醇于90℃条件下熔化，加入十二烷基苯磺酸钠和硅烷偶联剂，搅拌12min，加入吸收剂粉末、水杨酸，超声分散2h，保温18min得到吸收膜浆料；
(5)合成改性化纤：将化纤内层完全浸入到吸收膜浆料中，静置30h，得到抗紫外线、抗静电化纤纱线。
实施例8
各项参数均参考实施例2。
(1)制备改性金属有机骨架：取硝酸银、均苯二甲酸、咪唑混合，加入去离子水搅拌35min，加入环氧大豆油单丙烯酸酯，调节Ph值为3，密封并置于90℃条件下干燥2.5h，取出，用冷却水冷却35min，离心分离，将分离出来的固体用无水乙醇洗涤3次，得到改性金属有机骨架；
(2)制备改性微球；
A.将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异庚腈溶于正十六烷，加入香精、β-1，4-聚葡萄糖胺、搅拌混合得到溶液A；
B.将十二烷基硫酸钠溶于去离子水得到溶液B；
C.将溶液A加入到溶液B中，在40℃条件下高速搅拌，乳化20min，通入氮气，于60℃水浴条件下搅拌5.5h，加入氯化钙溶液反应15min，抽滤陈化，得到改性微球；
(3)合成化纤内层；
A.纺丝：将改性金属有机骨架加入到纺丝液中进行静电纺丝，得到化纤；
B.接枝：将乙酸乙酯加热至65℃，混合搅拌反应3min，加入改性微球搅拌混合反应1.5h，升高温度至70℃，反应1.5h，得到溶液C；
C.合成化纤内层：将化纤完全置于溶液C中反应25h，取出干燥得化纤纱线；
实施例4-8为对比实验，其中实施例4中将改性微球接枝在化纤表面，将化纤浸入到吸收膜浆料中制得化纤纱线；实施例5中将改性金属有机骨架与纺丝液混合进行静电纺丝得到化纤，将化纤直接浸入到吸收膜浆料中得到化纤纱线；实施例6中将改性金属有机骨架与纺丝液混合进行静电纺丝得到化纤，将改性微球接枝在改性金属有机骨架上，吸收膜浆料中未添加多巴胺和纳米硫酸铜，将化纤直接浸入到吸收膜浆料中得到化纤纱线；实施例7中直接将改性微球接枝在化纤表面，吸收膜浆料中未添加多巴胺和纳米硫酸铜，将化纤直接浸入到吸收膜浆料中得到化纤纱线；实施例8中将改性金属有机骨架与纺丝液混合进行静电纺丝得到化纤，将改性微球接枝在改性金属有机骨架上得到化纤纱线；其余控制参数均相同；将实施例1-8中制得的化纤纱线样品编织成5cm×5cm的化纤布料样品，我们进行了以下实验：
透气性测试：按照GB/T 5433-1997《纺织品织物透气性能的测定》进行测试，压降100Pa。
透湿性测试方法：按照GB/T 12704.1-2009《纺织品织物透湿性试验方法第1部分：吸湿法》进行测试，试验条件为37℃，相对湿度85％。
防紫外线性测试方法：按照GB/T 18830-2009《纺织品防紫外线性能的评定》进行测试。
抗菌性能测试：按照GB/20944,。3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》进行测试。
留香性能测试：将化纤布料样品每洗涤20次以后，用乙醇萃取香精，采用紫外分光光度计，在香精最长波长下测试溶液的吸光度，再按照吸光度-香精浓度曲线计算萃取液的香精浓度，从而确定化纤布料样品的留香性能。
抗静电性能测试：采用YG341N和YG(L)342D织物静电测试仪来进行测试。
耐水洗牢度：测试水洗0、30、60、90次后织物的抗静电效果，实验结果如表1所示：
表1
Figure BDA0002603688260000231
其余实验检测结果如表2所示：
表2
Figure BDA0002603688260000232
根据表中数据可知，实施例1-3中除了紫外线防护系数随着吸收剂添加量的增大而减小，其余各项性能均随着各组分浓度的增大而增大，实施例1-3中各项性能的数据结果与普通化纤比性能均有大大改善，我们取实施例2中的各项参数做对比实验，得到了实施例4-8的实验数据；
由表1可知实施例7中的化纤布料样品比电阻与实施例1-6相比较差，但与实施例8和普通化纤布料相比又有较大改善，比电阻随着洗涤次数的增加逐渐增大；实施例8中的比电阻是实施例1-8中最大的，但与普通化纤布料的比电阻相比略微改善了，实施例1-6中的比电阻数据相差不大，比电阻随着洗涤次数的增加略微增大，总体来说实施例1-6化纤布料样品抗静电性能得到了极大的改善。
由表2可知实施例4中将改性微球接枝在化纤表面，将化纤浸入到吸收膜浆料中制得的化纤纱线，留香性能较差，耐洗涤性能和抑菌率一般，其余各项性能与普通化纤相比，各项性能均有较大改善；实施例5中将改性金属有机骨架与纺丝液混合进行静电纺丝得到化纤，将化纤直接浸入到吸收膜浆料中得到的化纤纱线除了留香性能较差，抗菌性能一般，其余各项性能与普通化纤相比均有较大改善；实施例6中将改性金属有机骨架与纺丝液混合进行静电纺丝得到化纤，将改性微球接枝在改性金属有机骨架上，吸收膜浆料中未添加多巴胺和纳米硫酸铜，将化纤直接浸入到吸收膜浆料中得到的化纤纱线，除了抑菌性能不足，其余各项性能均表现优秀；实施例7中直接将改性微球接枝在化纤表面，吸收膜浆料中未添加多巴胺和纳米硫酸铜，将化纤直接浸入到吸收膜浆料中得到的化纤纱线，除了抑菌性能不足，耐洗涤性较差，其余各项性能均表现优秀；实施例8中将改性金属有机骨架与纺丝液混合进行静电纺丝得到化纤，将改性微球接枝在改性金属有机骨架上得到的化纤纱线耐洗涤性极差，抗紫外线能力较差，吸水透气性能不足，抑菌性能一般，总体表现较差；
通过以上数据和实验，我们可以得出以下结论：1、对比普通化纤来看，普通化纤纱线制成的织物具有吸湿透气性较差，容易产生异味和静电，且不具备抑菌性能，本发明通过将改性金属有机骨架与纺丝液静电纺丝得到化纤，再将化纤与改性微球之间通过环氧大豆单丙烯酸酯接枝来增加改性微球在化纤表面的吸附，减少改性微球在化纤纱线洗涤过程中的流失；将化纤纱线外层包裹一层吸收剂浆料来吸收紫外线，增加化纤纱线的抗紫外线能力；吸收剂浆料中添加的多巴胺具有一定的吸水性，有效提高了化纤织物的吸水性，提高了化纤纱线的抗静电能力。
2、本发明中的改性微胶囊具有温感功能，会随着温度的变化缓慢释放抑菌离子和香气，能够显著改善化纤纱线的留香性能和抑菌性能；利用改性金属有机骨架、改性微胶囊、吸收剂浆料等物质的协同作用，制备得到的化纤纱线，抗静电，抗紫外线能力优秀，具有一定的吸湿透气性，抑菌性能优异，同时还具有一定的留香性能，具有非常广阔的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种抗紫外线、抗静电化纤纱线，其特征在于：所述抗紫外线、抗静电化纤纱线主要包括化纤内层和吸收膜浆料，所述吸收膜浆料包覆在化纤内层外。
2.根据权利要求1所述的一种抗紫外线、抗静电化纤纱线，其特征在于：所述化纤内层主要包括改性金属有机骨架、纺丝液和改性微球，所述改性金属有机骨架、纺丝液和改性微球的质量比例为(2-5)：8：3。
3.根据权利要求2所述的一种抗紫外线、抗静电化纤纱线，其特征在于：所述改性金属有机骨架包括各原料组分如下：以重量份计，硝酸银40-60份、均苯二甲酸20-30份、咪唑15-25份、环氧大豆油单丙烯酸酯20-30份。
4.根据权利要求2所述的一种抗紫外线、抗静电化纤纱线，其特征在于：所述改性微球包括各原料组分如下：以重量份计，甲基丙烯酸甲酯30-40份、偶氮二异庚腈6-10份、正十六烷2-4份、植物香精10-12份、β-1，4-聚葡萄糖胺20-30份、十二烷基硫酸钠12-18份、氯化钙8-10份。
5.根据权利要求1所述的一种抗紫外线、抗静电化纤纱线，其特征在于：所述吸收膜浆料包括各原料组分如下：以重量份计，吸收剂粉末15-25份、聚乙烯醇30-50份、十二烷基苯磺酸钠20-30份、硅烷偶联剂6-8份、纳米硫酸铜10-20份、水杨酸12-14份、多巴胺16-18份。
6.根据权利要求5所述的一种抗紫外线、抗静电化纤纱线，其特征在于：所述吸收剂粉末主要成分为偶氮染料、氢氧化钠、聂碳催化剂，所述偶氮染料、氢氧化钠和镍碳催化剂的质量比例为(3-5)：：2：6。
7.根据权利要求6所述的一种抗紫外线、抗静电化纤纱线，其特征在于：所述吸收剂的合成具体包括以下步骤：将氢氧化钠加入到乙醇溶液中搅拌溶解，待溶解完全后加入偶氮染料、镍碳催化剂，混合均匀，搅拌20-30min，氮气置换3次，氢气置换3次，升高温度至75℃，并调整转速为800-1000r/min，反应5-10min，冷却至室温，调节Ph值为2-4，过滤并用乙醇洗涤，干燥得吸收剂粉末。
8.根据权利要求2所述的一种抗紫外线、抗静电化纤纱线及其制备方法，其特征在于：所述纺丝液为涤纶、锦纶、氨纶、丙纶、维纶、腈纶、尼龙、醋酸纤维纺丝液中的一种或多种。
9.一种抗紫外线、抗静电化纤纱线的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)制备改性金属有机骨架；
(2)合成化纤内层；
(3)制备改性微球
(4)制备吸收膜浆料；
(5)合成化纤纱线。
10.根据权利要求9所述的一种抗紫外线、抗静电化纤纱线的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)制备改性金属有机骨架：取硝酸银、均苯二甲酸、咪唑混合，加入去离子水搅拌25-45min，加入环氧大豆油单丙烯酸酯，调节Ph值为2-4，密封并置于85-95℃条件下干燥2-3h，取出，用冷却水冷却30-40min，离心分离，将分离出来的固体用无水乙醇洗涤3次，得到改性金属有机骨架；
(2)制备改性微球；
A.将甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异庚腈溶于正十六烷，加入香精、β-1，4-聚葡萄糖胺、搅拌混合得到溶液A；
B.将十二烷基硫酸钠溶于去离子水得到溶液B；
C.将溶液A加入到溶液B中，在35-45℃条件下高速搅拌，乳化15-25min，通入氮气，于55-65℃水浴条件下搅拌4-7h，加入氯化钙溶液反应10-20min，抽滤陈化，得到改性微球；
(3)合成化纤内层；
A.纺丝：将改性金属有机骨架加入到纺丝液中进行静电纺丝，得到化纤；
B.接枝：将乙酸乙酯加热至60-70℃，混合搅拌反应2-5min，加入改性微球搅拌混合反应1-2h，升高温度至65-75℃，反应1-2h，得到溶液C；
C.合成化纤内层：将化纤完全置于溶液C中反应20-30h，取出干燥得化纤内层；
(4)制备吸收膜浆料；
A.制备吸收剂；
B.制备吸收膜浆料：将聚乙烯醇于85-95℃条件下熔化，加入十二烷基苯磺酸钠和硅烷偶联剂，搅拌10-15min，加入纳米硫酸铜、吸收剂粉末、水杨酸、多巴胺，超声分散2h，保温15-20min得到吸收膜浆料；
(5)合成改性化纤：将化纤内层完全浸入到吸收膜浆料中，静置24-36h，得到抗紫外线、抗静电化纤纱线。
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