CN111945430B - 一种抗紫外功能性棉织物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于复合功能棉织物制备技术领域，具体涉及一种抗紫外功能性棉织物及其制备方法。本发明提供的制备方法包括：S1.将有机配体加入金属盐溶液中，20～50℃下搅拌至澄清透明，得到混合溶液，所述有机配体为吡啶类化合物或其衍生物；S2.室温条件下，将钨酸盐溶液缓慢倒入所述混合溶液中，调节pH为2.5～8.5，30～70℃下搅拌4～10h，得整理液；S3.将经过预处理的棉织物在所述整理液中浸轧，然后依次预烘、烘焙、水洗、晾干，得抗紫外功能性棉织物。本发明制备方法得到的抗紫外功能性棉织物与现有技术相比，抗紫外性能大幅提升。

Description

一种抗紫外功能性棉织物及其制备方法
技术领域
本发明属于复合功能棉织物制备技术领域，具体涉及一种抗紫外功能性棉织物及其制备方法。
背景技术
近年来，随着氯烷类物质过度使用以及日益严重的工业大气污染，地球的保护圈——大气臭氧层越来越薄，地球表面的太阳紫外线辐射量明显增加，直接危害着人类的健康。纺织品作为人们日常生活的必需品，对其进行抗紫外线功能性整理成为研究热点。棉织物因性能优良成为使用最广的服装面料，但在紫外线波长280～400nm范围内，它的紫外线辐射透过率较高，导致其抗紫外性能很差，因此对棉织物进行抗紫外整理具有重要意义。
目前常用的有机类紫外线吸收剂，耐久性较差，且不同程度地存在着毒性或刺激性；而常用的无机类紫外屏蔽剂容易出现团聚、难以分散、效果不持久等弊端。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种抗紫外功能性棉织物及其制备方法，该制备方法制备得到的棉织物负载多酸基金属有机框架，能有效吸收或反射空气中紫外线。
本发明提供了一种抗紫外功能性棉织物的制备方法，包括以下步骤：
S1.将有机配体加入金属盐溶液中，20～50℃下搅拌至澄清透明，得到混合溶液，所述有机配体为吡啶类化合物或其衍生物；
S2.室温条件下，将钨酸盐溶液缓慢倒入所述混合溶液中，调节pH为2.5～8.5，30～70℃下搅拌4～10h，得整理液；
S3.将经过预处理的棉织物在所述整理液中浸轧，然后依次预烘、烘焙、水洗、晾干，得抗紫外功能性棉织物。
优选的，上述制备方法中使用的金属盐溶液为硝酸锌溶液或三氯化铟溶液。
优选的，上述制备方法中使用的金属盐溶液的浓度为0.004～0.030g/ml。
优选的，所述钨酸盐溶液为钨酸钠溶液或钨酸钾溶液。
优选的，所述有机配体、所述金属盐溶液和所述钨酸盐溶液的用量比为：(0.2～1.0)g：(10～50)ml：(10～50)ml。
优选的，上述制备方法中使用的钨酸盐溶液的浓度为0.02～0.1g/ml。
优选的，上述制备方法中对棉织物的预处理具体为：将棉织物用乙醚除去表面的油脂和蜡质，水洗后晾干。
优选的，上述制备方法的步骤S3中：浸轧为二浸二轧，每次浸渍时间为25～35min。
优选的，上述制备方法的步骤S3中：步骤S3中：所述预烘温度为30～60℃，所述预烘时间为2h；所述焙烘温度为100～120℃，所述焙烘时间为2h。
本发明还提供了一种上述制备方法制备得到的抗紫外功能性棉织物。
与现有技术相比，本发明将钨酸盐、金属盐和有机配体在一定的条件下进行反应制备整理液，然后将棉织物使用该整理液依次进行浸轧、预烘和焙烘处理，使多酸基金属有机框架(POMOFs)均匀负载在棉织物表面，POMOFs材料具有结构可控可调、化学性能稳定、无毒等优点，且具有很好的紫外线屏蔽能力。实验证明，本发明提供的制备方法得到的棉织物的抗紫外效果大幅提升。
附图说明
图1为本发明实施例1得到的抗紫外功能性棉织物的扫描电镜照片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
步骤1、称取钨酸钠0.2g于烧杯中，加入10ml蒸馏水，20℃下搅拌至其溶解，得到钨酸钠溶液；
步骤2、称取硝酸锌0.04g于烧杯中，加入10ml蒸馏水，20℃下搅拌至其溶解，得到硝酸锌溶液；
步骤3、称取吡啶0.2g，加入硝酸锌溶液中，并在20℃下搅拌至澄清透明；
步骤4、在室温条件下将钨酸钠溶液缓慢倒入步骤3的硝酸锌溶液中，调节pH为2.5，30℃下搅拌4h，得到整理液；
步骤5、将棉织物剪成一定的大小，并用乙醚除去织物表面的油脂和蜡质，水洗后晾干；
步骤6、在35℃的条件下，将处理后的棉织物加入到整理液中，二浸二轧，浸渍时间25min，之后30℃预烘2小时，再在100℃焙烘2小时，水洗后晾干，得到抗紫外功能性棉织物，其扫描电镜照片如图1所示。
由图1可以看出，包裹多酸的MOF((POMOFs))明显均匀负载在棉织物表面。由于MOF可以通过氢键、范德华力等作用力与棉织物结合，且MOF含有规则的多孔结构，以Zn2+为金属中心，与多酸成键，构成了空间网络结构，最终在棉织物表面均匀负载，无团聚现象。
实施例2
步骤1、称取钨酸钠1.0g于烧杯中，加入30ml乙醇，50℃下搅拌至其溶解，得到钨酸钠溶液；
步骤2、称取硝酸锌0.6g于烧杯中，加入30ml蒸馏水，30℃下搅拌至其溶解，得到硝酸锌溶液；
步骤3、称取吡啶0.5g，加入硝酸锌溶液中，并在40℃下搅拌至澄清透明；
步骤4、在室温条件下将钨酸钠溶液缓慢倒入步骤3的硝酸锌溶液中，pH为5.0，50℃下搅拌8h，得到整理液；
步骤5、将棉织物剪成一定的大小，并用乙醚除去织物表面的油脂和蜡质，水洗后晾干；
步骤6、在40℃的条件下，将处理后的棉织物加入到整理液中，二浸二轧，浸渍时间30min，之后50℃预烘2小时，再在110℃焙烘2小时，水洗后晾干。
实施例3
步骤1、称取钨酸钾3.0g于烧杯中，加入50ml乙醇，20℃下搅拌至其溶解，得到钨酸钾溶液；
步骤2、称取三氯化铟1.0g于烧杯中，加入50ml乙醇，50℃下搅拌至其溶解，得到三氯化铟溶液；
步骤3、称取吡啶1.0g，加入三氯化铟溶液中，并在50℃下搅拌至澄清透明；
步骤4、在室温条件下将钨酸钾溶液缓慢倒入步骤3的三氯化铟溶液中，调节pH为8.5，70℃下搅拌10h，得整理液；
步骤5、将棉织物剪成一定的大小，并用乙醚除去织物表面的油脂和蜡质，水洗后晾干；
步骤6、在45℃的条件下，将处理后的棉织物加入到整理液中，二浸二轧，浸渍时间35min，之后60℃预烘2小时，再在120℃焙烘2小时，水洗后晾干。
利用实施例1～3制备得到的抗紫外功能性棉织物进行抗紫外线性能测试，负载多酸基金属有机框架材料前后的棉织物抗紫外线性能测试如表1：
表1处理前后棉织物的抗紫外线性能
Figure BDA0002628608190000021
由上表可知，实施例1～3制备得到的抗紫外功能性棉织物具有良好的抗紫外性能。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种抗紫外功能性棉织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将有机配体加入金属盐溶液中，20~50℃下搅拌至澄清透明，得到混合溶液，所述有机配体为吡啶；所述金属盐溶液为硝酸锌溶液或三氯化铟溶液；
S2.室温条件下，将钨酸盐溶液缓慢倒入所述混合溶液中，调节pH为2.5~8.5，30~70℃下搅拌4~10 h，得整理液，所述钨酸盐溶液为钨酸钠溶液或钨酸钾溶液；
S3. 将经过预处理的棉织物在所述整理液中浸轧，然后依次预烘、焙 烘 、水洗、晾干，得抗紫外功能性棉织物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐溶液的浓度为0.004~0.03g/ml。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钨酸盐溶液的浓度为0.02~0.1g/ml。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机配体、所述金属盐溶液和所述钨酸盐溶液的用量比为：（0.2~1.0）g：（10~50）ml：（10~50）ml。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预处理具体为将棉织物用乙醚除去表面的油脂和蜡质，水洗后晾干。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中：所述浸轧为二浸二轧，每次浸渍时间为25~35min。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中：所述预烘的温度为30~60℃，所述预烘的时间为2h；所述焙烘的温度为100~120℃，所述焙烘的时间为2h。
8.权利要求1~7任一项所述制备方法制备得到的抗紫外功能性棉织物。
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