CN113293611A - 一种防晒面料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及纺织技术领域，具体公开了一种防晒面料的制备方法，包括以下步骤：采用第一防晒助剂对氨纶和聚酯纤维进行浸轧处理，处理后烘干，第一防晒助剂包括以下重量份的原料：二氢杨梅素0.8‑2份、紫外线吸收剂UV234为1‑3份、高岭土1‑2份、渗透剂1‑3份、氯化钠2‑4份、去离子水90‑120份；将氨纶和聚酯纤维进行混纺，得到前处理的坯布；采用第二防晒助剂对前处理的坯布进行浸轧处理，烘干后得到浸轧后的坯布；将浸轧后的坯布进行后整理、定型步骤，得到防晒面料；本申请的制备方法得到的面料具有优异的防晒持久性。

Description

一种防晒面料的制备方法
技术领域
本申请涉及纺织技术领域，尤其涉及一种防晒面料的制备方法。
背景技术
随着温室效应的变化，通过大气层投射到地面的阳光中的紫外线越来越强烈，为人们的生活带来了诸多不便，紫外线不仅使纺织品褪色和脆化,也可使人体皮肤晒伤老化,产生黑色素和色斑，随着科技的发展，人们逐渐研发出防晒面料，通过由防晒面料制得的防晒衣物，来减少紫外线对人体的伤害。
目前有些防晒防紫外线面料，主要通过在纤维中加入氧化锌、碳化钙等具有防紫外线性能的物质，赋予面料防紫外线性能。通过上述中的相关技术，防晒防紫外线面料在浸水或者洗涤几次后，面料中的防紫外线物质氧化锌、碳酸钙容易脱落，使得面料的抗紫外线性能逐渐减弱，导致防晒面料的防晒持久性较差。
发明内容
为了增强面料的防晒持久性，本申请提供了一种防晒面料的制备方法。
本申请提供一种防晒面料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种防晒面料的制备方法，包括以下步骤：
S1:采用第一防晒助剂对氨纶和聚酯纤维进行浸轧处理，处理后烘干，
所述第一防晒助剂包括以下重量份的原料：
二氢杨梅素0.8-2份；
紫外线吸收剂UV234为1-3份；
高岭土1-2份；
渗透剂1-3份；
氯化钠2-4份；
去离子水90-120份；
S2:将氨纶和聚酯纤维进行混纺，得到前处理的坯布；
S3:采用第二防晒助剂对前处理的坯布进行浸轧处理，烘干后得到浸轧后的坯布；
S4：将浸轧后的坯布进行后整理、定型步骤，得到防晒面料。
通过采用上述技术方案，首先采用第一防晒助剂对氨纶和聚酯纤维进行处理，赋予氨纶和聚酯纤维较好的防紫外线性能，混纺后得到的坯布采用第二防晒助剂进行浸轧处理，从而进一步巩固坯布的防紫外线性能，增强面料的防晒持久性；后进行后整理、定型步骤，获得防晒面料；第一防晒助剂中的二氢杨梅素提取自葡萄科蛇葡萄属的一种木质藤本植物，和紫外线吸收剂UV234组合后，赋予氨纶和聚酯纤维较好的防晒性能；渗透剂将氨纶和聚酯纤维表面进行润湿，使得二氢杨梅素和紫外线吸收剂UV234充分溶进纤维内部，增强面料的防晒性能；高岭土和二氢杨梅素、紫外线吸收剂UV234配合后，对紫外线进行反射和吸收的同时，具有较好的耐磨性能，增强氨纶和聚酯纤维防晒性能的持久性；第二防晒助剂一方面具有较好的防紫外线性能，另一方面对第一防晒助剂进行保护，赋予面料较好的耐磨性和持久的防晒性能。
优选的，所述渗透剂由异构十三醇聚氧乙烯醚和烷基糖苷组成，所述异构十三醇聚氧乙烯醚和烷基糖苷的重量比为1:(1-2)。
通过采取上述技术方案，渗透剂优选异构十三醇聚氧乙烯醚和烷基糖苷，并优选两者的重量配比，使得二氢杨梅素、紫外线吸收剂UV234、高岭土和渗透剂组合后，充分溶进氨纶和聚酯纤维中，进而赋予面料持久的防晒性能。
优选的，所述第一防晒助剂中还包括重量份数为0.8-1.6份的植物提取物，所述植物提取物包括姜黄提取物、黄芩提取物中的至少一种。
通过采取上述技术方案，植物提取物优选姜黄提取物、黄芩提取物中的一种或者两种，和二氢杨梅素组合后，对紫外线进行吸收，进而赋予面料持久的防晒性能。
优选的，所述第二防晒助剂包括以下重量份的原料：
蒲公英提取物3-5份；
聚氨酯乳液2-4份；
纳米二氧化钛4-8份；
去离子水100-120份。
通过采用上述技术方案，第二防晒助剂中的蒲公英提取物和纳米二氧化钛组合后，进一步增强面料的防紫外性能，聚氨酯乳液增强第二防晒助剂与面料的粘结力，从而将第一防晒助剂和第二防晒助剂紧密附着在面料表面，延长面料防晒性能。
优选的，所述第二防晒助剂中还包括重量份数为1-2.5份的稳定剂，所述稳定剂包括海藻酸钙、白刚玉中的至少一种。
通过采用上述技术方案，稳定剂选用海藻酸钙、白刚玉中的一种或者两种，与纳米二氧化钛配合后，对紫外线进行反射，从而达到防晒效果，进一步增强面料的防晒性能，延长面料的防晒性能。
优选的，所述稳定剂由海藻酸钙和白刚玉组成，所述海藻酸钙和白刚玉的重量比为1:(1-1.5)。
通过采用上述技术方案，优选稳定剂的组成和重量配比，与纳米二氧化钛更好地配合，增强第二防晒助剂的防紫外线性能，当第二防晒助剂附着在防晒面料表面后，赋予面料较好的耐磨性能和持久的防晒性能。
优选的，所述后整理的具体步骤为：
S41:将浸轧后的坯布在温度120-150℃下进行保温，保温时间30-50min，后降温至40-60℃，并放置20-30min；
S42:在坯布表面喷淋后整理剂，静置20-40min后，采用去离子水冲洗2-3次，后进行烘干。
通过采用上述技术方案，首先对浸轧后的坯布保温后降温，使得坯布不易掉色，同时也对面料的防晒性能进行加固，增强面料的防晒性能；后喷淋后整理剂，对面料进行抗菌、柔软和防晒处理，进一步增强面料的防晒性能。
优选的，所述后整理剂包括以下重量份的原料：
氨基硅油3-5份；
芦荟提取物1-3份；
壳聚糖6-8份；
去离子水120-140份。
通过采用上述技术方案，优选后整理剂的原料，壳聚糖和壳聚糖组合，对面料进行抗菌、柔软处理；芦荟提取物与壳聚糖配合后，对紫外线进行吸收，进一步增强面料的防晒性能。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1.由于本申请采用第一防晒助剂对氨纶和聚酯纤维进行处理，后采用第二防晒助剂对织成的坯布进行加固处理，从而增强面料较好的防晒性能，赋予面料持久的防晒性能；第一防晒助剂中的高岭土和二氢杨梅素、紫外线吸收剂UV234相互配合，对紫外线进行反射和吸收，并增强面料的耐磨性能；后通过第二防晒助剂对第一防晒助剂进行保护，赋予面料持久的防晒性能。
2.在本申请中，优选采用异构十三醇聚氧乙烯醚和烷基糖苷作为渗透剂，将第一防晒助剂中的二氢杨梅素、紫外线吸收剂UV234充分浸入氨纶和聚酯纤维中，从而赋予面料持久的防晒性能；在第一防晒助剂中加入植物提取物，与二氢杨梅素配合后，进一步增强面料的防晒性能。
3.在本申请中，优选第二防晒助剂的配方，蒲公英提取物和纳米二氧化钛组合，增强面料的防晒性能，聚氨酯乳液将第一防晒助剂和第二防晒助剂有效附着在面料上，延长面料的防晒性能；选用海藻酸钙、白刚玉中的一种或者两种，作为稳定剂加入第二防晒助剂中，进一步对紫外线进行反射和吸收，增强面料的防晒性能；后整理步骤中，优选后整理剂的配方，进一步增强面料的防晒性能。
具体实施方式
以下对本申请作进一步详细说明。
各实施例中的组分及生产厂家如表1所示。
表1组分及生产厂家
Figure BDA0003029676630000041
实施例
实施例1:
一种防晒面料的制备方法，所包括的具体组分以及重量如表2所示，包括以下步骤：
S1:将二氢杨梅素、紫外线吸收剂UV234、高岭土、渗透剂、氯化钠、去离子水混合搅拌，搅拌速度为800r/min，搅拌均匀后获得第一防晒助剂；将聚氨酯乳液、纳米二氧化钛和去离子水混合搅拌，搅拌速度为1200r/min，搅拌均匀后得到第二防晒助剂；将氨基硅油、壳聚糖和去离子水混合搅拌，搅拌速度为700r/min，搅拌均匀后得到后整理剂；
S2:采用第一防晒助剂对氨纶和聚酯纤维进行浸轧处理，浸轧时间为20min，后在烘干箱中烘干，控制烘干温度100℃，烘干时间8h；
S3:将氨纶和聚酯纤维(氨纶和聚酯纤维的重量比为3:17)进行混纺，得到前处理的坯布；
S4:采用第二防晒助剂对前处理的坯布进行浸轧处理，浸轧时间为30min，后在烘干箱中烘干，控制烘干温度120℃，烘干时间5h，得到浸轧后的坯布；
S5：将浸轧后的坯布进行后整理，后整理的具体步骤为：在坯布表面喷淋后整理剂，静置40min后，采用去离子水冲洗2次，在烘干箱中烘干，控制烘干温度80℃，烘干时间10h，烘干后进行定型，定型温度为180℃，速度为20m/min，得到防晒面料。
实施例2:一种防晒面料的制备方法，与实施例1的区别在于，具体组分及重量不同，所包括的具体组分及重量如表2所示。
实施例3-4:一种防晒面料的制备方法，与实施例1的区别在于，第一防晒助剂中渗透剂的组分不同，所包括的具体组分及重量如表2所示。
实施例5-6:一种防晒面料的制备方法，与实施例1的区别在于，在步骤S1的第一防晒助剂中加入植物提取物，所包括的具体组分及重量如表2所示。
实施例7-8:一种防晒面料的制备方法，与实施例1的区别在于，第二防晒助剂的具体组分及重量不同，所包括的具体组分及重量如表2所示。
表2实施例1-8的具体组分及重量
Figure BDA0003029676630000051
Figure BDA0003029676630000061
实施例9-10:一种防晒面料的制备方法，与实施例8的区别在于，步骤S1中，在第二防晒助剂中加入稳定剂，所包括的具体组分及重量如表3所示。
实施例11-12:一种防晒面料的制备方法，与实施例10的区别在于，稳定剂的具体组分及重量不同，所包括的具体组分及重量如表3所示。
实施例13:一种防晒面料的制备方法，与实施例1的区别在于，后整理的步骤不同，包括以下步骤：首先将浸轧后的坯布在温度120℃下进行保温，保温时间50min，后降温至40℃，控制降温速率为3℃/min，放置30min，后在坯布表面喷淋后整理剂，静置40min后，采用去离子水冲洗2次，后在烘干箱中烘干，控制烘干温度80℃，烘干时间10h。
实施例14:一种防晒面料的制备方法，与实施例1的区别在于，后整理的具体步骤不同，包括以下步骤：首先将浸轧后的坯布在温度150℃下进行保温，保温时间30min，后降温至60℃，控制降温速率为3℃/min，放置20min，后在坯布表面喷淋后整理剂，静置40min后，采用去离子水冲洗2次，后在烘干箱中烘干，控制烘干温度80℃，烘干时间10h。
实施例15-16:一种防晒面料的制备方法，与实施例1的区别在于，后整理剂的具体组分及重量不同，所包括的具体组分及重量如表3所示。
实施例17-18:一种防晒面料的制备方法，与实施例1的区别在于，所包括的具体组分及重量如表3所示，包括以下步骤：
S1:将二氢杨梅素、紫外线吸收剂UV234、高岭土、渗透剂、植物提取物、氯化钠、去离子水混合搅拌，搅拌速度为800r/min，搅拌均匀后获得第一防晒助剂；将蒲公英提取物、聚氨酯乳液、纳米二氧化钛和去离子水混合搅拌，搅拌速度为1200r/min，搅拌均匀后得到第二防晒助剂；将氨基硅油、芦荟提取物、壳聚糖和去离子水混合搅拌，搅拌速度为700r/min，搅拌均匀后得到后整理剂；
S2:采用第一防晒助剂对氨纶和聚酯纤维进行浸轧处理，浸轧时间为40min，后在烘干箱中烘干，控制烘干温度100℃，烘干时间8h；
S3:将氨纶和聚酯纤维(氨纶和聚酯纤维的重量比为3:17)进行混纺，得到前处理的坯布；
S4:采用第二防晒助剂对前处理的坯布进行浸轧处理，浸轧时间为60min，后在烘干箱中烘干，控制烘干温度120℃，烘干时间5h得到浸轧后的坯布；
S5：将浸轧后的坯布进行后整理，后整理的具体步骤为：首先将浸轧后的坯布在温度120℃下进行保温，保温时间50min，后降温至40℃，控制降温速率为3℃/min，放置30min；后在坯布表面喷淋后整理剂，静置40min后，采用去离子水冲洗3次，在烘干箱中烘干，控制烘干温度80℃，烘干时间10h，烘干后进行定型，定型温度为180℃，速度为20m/min，得到防晒面料。
表3实施例9-12、实施例15-16的具体组分及重量
Figure BDA0003029676630000071
对比例
对比例1:一种面料的制备方法，与实施例1的区别在于，用等量的水替代二氢杨梅素。
对比例2:一种面料的制备方法，与实施例1的区别在于，用等量的水替代紫外线吸收剂UV234。
对比例3:一种面料的制备方法，与实施例1的区别在于，用等量的水替代二氢杨梅素和紫外线吸收剂UV234。
对比例4:一种面料的制备方法，与实施例1的区别在于，不采用第一防晒助剂对前处理的坯布进行浸轧处理。
对比例5:一种面料的制备方法，与实施例1的区别在于，不采用第二防晒助剂对前处理的坯布进行浸轧处理.
对比例6:一种面料的制备方法，包括以下组分和步骤：聚酯纤维切片80kg、防紫外线剂4kg，防紫外线剂为氧化锌与碳酸钙的混合物，所述氧化锌与碳酸钙的重量比为1:3，氧化锌粒径为100nm；聚酯纤维切片来自绍兴喜能纺织科技有限公司，型号为LM-1；氧化锌来自河南铭之鑫化工产品有限公司，碳酸钙来自长兴青盛钙业有限公司。
制备步骤为：将聚酯纤维切片干燥，将干燥后的聚酯切片、防紫外线剂共同混合均匀后，放入螺杆挤压机里熔融形成熔体并采用螺杆进行挤压，螺杆挤压机中一区至六区的温度分别为：一区298℃、二区294℃、三区290℃、四区286℃、五区284℃、六区282℃；将制备好的熔体经过法兰区，法兰区的温度控制在270℃，再经过滤器进行过滤，过滤过程中控制温度为276℃，过滤采用两层过滤网过滤，两层过滤网的网孔分别为80目、50目，过滤后的熔体经过弯管进入保温箱体中，弯管的温度控制在278℃，保温箱体的温度控制在262℃；c、保温箱内的熔体通过计量泵计量，计量泵的转速为30转/分，经计量后的熔体从喷丝板中喷出；d、采用环吹风急骤冷却的方式对熔体进行冷却，风压控制在670Pa，风温控制在20℃；e、将冷却后的熔体进行牵引，牵引的速度为900-1000米/分，同时进行纺丝、干燥后得到纤维，将得到的纤维进行纺织得到面料。
检测方法
实验一：防紫外线性能实验实验样品：采用实施例1-18以及对比例1-6的制备方法制备得到防晒面料，防晒面料的尺寸为500mm×500mm×0.5mm，并将由实施例1-15得到的防晒面料分别命名为实验样品1-18，将由对比例1-6得到的防晒面料分别命名为对比样品1-6，实验样品1-18以及对比样品1-6均有5个。
实验仪器：UV光源(来自广东庆达光电节能科技有限公司)；单色仪(来自青岛森泉光电有限公司，型号为CS260-USB-3-MT-D)。
实验方法：参照GB/T 18830-2009的《纺织品防紫外线性能的评定》中的检测方法分别对实验样品1-18以及对比样品1-6进行防紫外性能检测；例如实验样品1，取5个实验样品1的试样，分别进行5次水洗后，检测紫外线防护系数(UPF值)，并取平均值作为实验样品1最终的水洗后紫外线防护系数(UPF值)。
实验结果：实验样品1-18以及对比样品1-6的防紫外线性能实验结果如表4所示。
实验二：耐磨性能实验实验样品：采用实施例1-18以及对比例1-6的制备方法得到的防晒面料，裁切成150mm的试样，并将由实施例1-18得到的试样分别命名为实验样品1-18，将由对比例1-6得到的试样分别命名为对比样品1-6，实验样品1-18以及对比样品1-6均有5个。
实验仪器：YG(B)401E型马丁代尔耐磨仪(来自温州际高检测仪器有限公司)。
实验方法：参照GB/T 21196.2-2007的《纺织品马丁代尔法织物耐磨性能的测定第2部分：试样破损的测定》中的实验方法对实验样品1的5个试样检测，采用耐磨仪对试样进行连续摩擦，设置摩擦次数为3000次，并每个1000次检查一次；摩擦结束后观察防晒面料的磨损情况，并进行评价，磨损情况评分为1-10分，摩擦损坏程度越小，评分越高；得出的评分数据取平均值，得到实验样品1最终的耐磨评分。
按照上述实验方法对实验样品2-18以及对比样品1-6进行耐磨性能测试。
实验结果：实验样品1-18以及对比样品1-6的耐磨性能测试实验结果如表4所示。
表4实验样品1-18以及对比样品1-6的实验结果
Figure BDA0003029676630000091
由表4的实验数据可知，实验样品1-18水洗后的UPF值为47-60，而对比样品的UPF值为28-42，在40以下，说明实验样品1-18相比于对比样品1-6的防晒性能较好；实验样品1-18的耐磨评价为8.0-9.2，而对比样品1-6的耐磨评价为6.1-7.6，说明实验样品1-18的耐磨性能较好。
对比实验样品1以及对比样品1-3可知，当在第一防晒助剂中加入二氢杨梅素、紫外线吸收剂UV234后，面料的UPF值有了一定的提高，说明二氢杨梅素、紫外线吸收剂UV234可以对紫外线进行反射或者吸收，从而赋予面料持久的防晒性能；当单独使用二氢杨梅素或者紫外线吸收剂UV234时的UPF值相比于两者共同使用的UPF值小，说明两者具有协同效果，共同增强面料的防晒性能；二氢杨梅素含有较多的黄酮类化合物，分子中含有酮式羰基，具有较长的共轭双键，对紫外线具有较强的吸收能力，和紫外线吸收剂UV234配合后，增强面料的防晒性能；对比实验样品1和对比样品4-5可知，当不采用第一防晒助剂处理或者第二防晒助剂处理，面料的UPF值和耐磨评分有一定的减少，说明采用第一防晒助剂和第二防晒助剂共同对面料进行处理后，可以获得耐磨性能好、防晒性能优异且持久的面料。
对比实验样品1和实验样品3-4可知，渗透剂优选异构十三醇聚氧乙烯醚和烷基糖苷中的一种或者两种，可以增强面料的UPF值和耐磨评分；异构十三醇聚氧乙烯醚、烷基糖苷氨纶和聚酯纤维具有较好的润湿性，促进二氢杨梅素、紫外线吸收剂UV234浸入面料，进而获得防晒性能优异且持久的面料。对比实验样品1和实验样品5-6可知，加入植物提取物后，可以增强面料的UPF值；植物提取物中的姜黄提取物、黄芩提取物中含有较多的黄酮类物质，从而和二氢杨梅素配合后，进一步赋予面料持久的防晒性能。
对比实验样品1和实验样品7-8可知，优选第二防晒助剂的组分，在第二防晒助剂中加入蒲公英提取物，面料的防紫外线性能增强；一方面蒲公英提取物和纳米二氧化钛组合后，对紫外线进行吸收，达到屏蔽效果；对比实验样品1和实验样品9-12可知，加入由海藻酸钙和白刚玉组成的稳定剂，面料的UPF值有了一定的提高，耐磨性能增强，说明稳定剂可以增强面料的防晒性能和耐磨性能；白刚玉中主要为氧化铝，而氧化铝和海藻酸钙、纳米二氧化钛配合后，对紫外新进行吸收，达到防晒目的，从而增强面料的防晒性能和耐磨性能；对比实验样品1和实验样品13-14可知，加入保温步骤后，增强面料的防晒性能；对比实验样品1和实验样品15-16可知，后整理剂中加入芦荟提取物后，防晒面料的UPF值增加，说明芦荟提取物可以增强防晒面料的防紫外线性能；对比实验样品1和实验样品17-18可知，当优选第一防晒助剂、第二防晒助剂和后整理剂的配方，控制面料处理的时间和步骤，防晒面料的UPF值具有较大幅度的提高，同时耐磨性能增加，可以获得耐磨性能好、防晒性能优异且持久的面料。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种防晒面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:采用第一防晒助剂对氨纶和聚酯纤维进行浸轧处理，处理后烘干，
所述第一防晒助剂包括以下重量份的原料：
二氢杨梅素0.8-2份；
紫外线吸收剂UV234为1-3份；
高岭土1-2份；
渗透剂1-3份；
氯化钠2-4份；
去离子水90-120份；
S2:将氨纶和聚酯纤维进行混纺，得到前处理的坯布；
S3:采用第二防晒助剂对前处理的坯布进行浸轧处理，烘干后得到浸轧后的坯布；
S4：将浸轧后的坯布进行后整理、定型步骤，得到防晒面料。
2.根据权利要求1所述的一种防晒面料的制备方法，其特征在于，所述渗透剂由异构十三醇聚氧乙烯醚和烷基糖苷组成，所述异构十三醇聚氧乙烯醚和烷基糖苷的重量比为1:(1-2)。
3.根据权利要求1所述的一种防晒面料的制备方法，其特征在于，所述第一防晒助剂中还包括重量份数为0.8-1.6份的植物提取物，所述植物提取物包括姜黄提取物、黄芩提取物中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种防晒面料的制备方法，其特征在于，所述第二防晒助剂包括以下重量份的原料：
蒲公英提取物3-5份；
聚氨酯乳液2-4份；
纳米二氧化钛4-8份；
去离子水100-120份。
5.根据权利要求4所述的一种防晒面料的制备方法，其特征在于，所述第二防晒助剂中还包括重量份数为1-2.5份的稳定剂，所述稳定剂包括海藻酸钙、白刚玉中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的一种防晒面料的制备方法，其特征在于，所述稳定剂由海藻酸钙和白刚玉组成，所述海藻酸钙和白刚玉的重量比为1:(1-1.5)。
7.根据权利要求1所述的一种防晒面料的制备方法，其特征在于，所述后整理的具体步骤为：
S41:将浸轧后的坯布在温度120-150℃下进行保温，保温时间30-50min，后降温至40-60℃，并放置20-30min；
S42:在坯布表面喷淋后整理剂，静置20-40min后，采用去离子水冲洗2-3次，后进行烘干。
8.根据权利要求7所述的一种防晒面料的制备方法，其特征在于，所述后整理剂包括以下重量份的原料：
氨基硅油3-5份；
芦荟提取物1-3份；
壳聚糖6-8份；
去离子水120-140份。
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