CN117867853A - 一种抗紫外涤纶纤维面料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抗紫外涤纶纤维面料及其制备方法，包括：1）将涤纶纤维纺制成纱线，一部分纱线为经纱，另一部分纱线为纬纱，然后进行织造得到涤纶纤维布料；2）将涤纶纤维布料浸渍于抗紫外整理液中，随后轧压，再次浸渍后轧压，烘干得到所述涤纶纤维面料。本发明制备的抗紫外涤纶纤维面料具有优异的抗紫外效果，且经过洗涤循环后的面料依然保持良好的防紫外能力。
Description
技术领域
本发明涉及纺织品技术领域，具体涉及一种抗紫外涤纶纤维面料及其制备方法。
背景技术
涤纶是聚酯聚合物的主要成员，由于其分子链的高度取向和结构顺序，具有高生产率、低成本和耐多种化学品稳定等特性，被广泛应用于纺织工业领域，是汽车内装饰织物的主要材料。尽管涤纶具有较多的苯环共轭结构，对紫外线有较好的吸收作用，但随着纺织技术的不断提高，这一类别的织物越来越轻薄，紫外线透过程度增大，而且随着时间的延长，涤纶在紫外线照射下会呈现不同程度的泛黄和老化情况，故涤纶织物的抗紫外研究迫在眉睫。
工业上为减少紫外线辐射对材料的危害使用最广泛的方法之一是添加光稳定剂。按照作用机理，可分为光屏蔽剂、紫外吸收剂 UVA、淬灭剂和自由基捕获剂四类。目前应用于织物的紫外线整理剂主要有两大类，一类是无机紫外吸收剂，这类助剂可以覆盖在有机高分子材料的表面，有效隔绝太阳光，从而避免光降解。另一类是有机紫外吸收剂，主要利用分子中典型的能吸收低于 400 nm 波长紫外光的发色团来实现紫外吸收效果。
尽管紫外线吸收剂已经得到了研究人员的极大重视，并开展了大量的研究，但其品种仍然较少，且存在抗紫外效果不佳、水洗稳定性差等问题，不能满足纺织领域的应用需求。因此，亟需开发一种抗紫外性能优异的涤纶纤维面料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗紫外涤纶纤维面料及其制备方法。为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
一种抗紫外涤纶纤维面料的制备方法，包括以下步骤：
1）将涤纶纤维纺制成纱线，一部分纱线为经纱，另一部分纱线为纬纱，然后进行织造得到涤纶纤维布料；
2）将涤纶纤维布料浸渍于抗紫外整理液中，随后轧压，再次浸渍后轧压，烘干得到所述涤纶纤维面料；
所述抗紫外整理液的制备方法为：将5~10重量份紫外吸收剂、10~20重量份咪唑类离子液体、1~5重量份KH-570、1~5重量份过氧化苯甲酰BPO和80~100重量份乙醇加入到反应容器中，50~80℃条件下高速搅拌0.5～1h得抗紫外整理液；
所述紫外吸收剂的结构为：；
所述咪唑类离子液体的结构通式为：；
其中，R为C1-6直链或者支链烷基，X为Cl、 Br、I、BF4、CF3SO3。
在一些实施例中，所述咪唑类离子液体选自、/>或。
在一些实施例中，所述涤纶纤维布料与抗紫外整理液的质量比为1:(20~30)。
在一些实施例中，轧压过程中，轧液率为60wt％~ 90wt％。
在一些实施例中，烘干温度为100 ~ 130℃、烘干时间为5 ~ 15min。
另一方面，本发明请求保护根据上述制备方法制得的抗紫外涤纶纤维面料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1）本发明制备的抗紫外涤纶纤维面料具有优异的抗紫外效果，且经过洗涤循环后的面料依然保持良好的防紫外能力。
2）本发明制备得到的紫外吸收剂具有非常优异的紫外线吸收能力，使得面料的抗紫外性大大增强，效果明显优于现有技术常见的紫外吸收剂。
3）咪唑类离子液体的加入能够协同紫外吸收剂提高面料的抗紫外能力。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
制备例1 紫外吸收剂的制备
将式III所示2-乙烯基异烟酸（14.9 g，0.1 mol）和THF（100 mL）加入到反应器中，混合均匀，然后将N,N-羰基二咪唑(CDI，16.2 g，0.1 mol)缓慢加入上述混合溶液中，室温下搅拌2h后缓慢加入式II所示2-(2H-苯并[d][1,2,3]三唑-2-基)苯酚（21.1 g，0.1 mol）的THF溶液（100 mL），加热至40℃继续搅拌反应1h。反应完成后，加苯（200 mL * 3）萃取，水洗后分离有机相，减压浓缩，经柱层析分离纯化得式1所示化合物27.5g，收率为80.4%。
LC-MS (ESI): [M+H]+ = 343.2；
1H NMR (500 MHz, DMSO-d 6)：δ 8.87-8.68(m,1H), 7.95-7.80(m,3H), 7.65-7.45 (m,4H), 7.30-7.21 (m,2H), 7.10-7.02 (m,1H), 6.85-6.60 (m,1H), 6.44-6.36(m,1H), 5.65-5.52 (m,1H) 。
实施例1
一种抗紫外涤纶纤维面料，按照以下步骤制备得到：
1）将涤纶纤维纺制成纱线，一部分纱线为经纱，另一部分纱线为纬纱，然后进行织造得到涤纶纤维布料；
2）将涤纶纤维布料浸渍于其质量30倍的抗紫外整理液中，随后轧压，再次浸渍后轧压，轧压过程中，轧液率为90wt％。随后将涤纶纤维布料在70℃条件下预烘10min，120℃条件下焙烘 5 min，得到抗紫外涤纶纤维面料。
所述抗紫外整理液的制备方法为：将6重量份紫外吸收剂、20重量份咪唑类离子液体/>、5重量份KH-570、5份过氧化苯甲酰BPO和80重量份乙醇加入到反应容器中，50℃条件下高速搅拌0.5 h得抗紫外整理液。
实施例2
一种抗紫外涤纶纤维面料，按照以下步骤制备得到：
1）将涤纶纤维纺制成纱线，一部分纱线为经纱，另一部分纱线为纬纱，然后进行织造得到涤纶纤维布料；
2）将涤纶纤维布料浸渍于其质量25倍的抗紫外整理液中，随后轧压，再次浸渍后轧压，轧压过程中，轧液率为90wt％。随后将涤纶纤维布料在70℃条件下预烘10min，120℃条件下焙烘 5 min，得到抗紫外涤纶纤维面料。
所述抗紫外整理液的制备方法为：将8重量份紫外吸收剂、10重量份咪唑类离子液体/>、5重量份KH-570、3重量份过氧化苯甲酰BPO和100重量份乙醇加入到反应容器中，50℃条件下高速搅拌0.5 h得抗紫外整理液。
实施例3
一种抗紫外涤纶纤维面料，按照以下步骤制备得到：
1）将涤纶纤维纺制成纱线，一部分纱线为经纱，另一部分纱线为纬纱，然后进行织造得到涤纶纤维布料；
2）将涤纶纤维布料浸渍于其质量20倍的抗紫外整理液中，随后轧压，再次浸渍后轧压，轧压过程中，轧液率为85 wt％。随后将涤纶纤维布料在70℃条件下预烘10 min，120℃ 条件下焙烘 5 min，得到抗紫外涤纶纤维面料。
所述抗紫外整理液的制备方法为：将10重量份紫外吸收剂、15重量份咪唑类离子液体/>、3重量份KH-570、3重量份过氧化苯甲酰BPO和100重量份乙醇加入到反应容器中，50℃条件下高速搅拌0.5 h得抗紫外整理液。
对比例1 在实施例1的基础上将紫外吸收剂替换为常见的UV-1130
1）将涤纶纤维纺制成纱线，一部分纱线为经纱，另一部分纱线为纬纱，然后进行织造得到涤纶纤维布料；
2）将涤纶纤维布料浸渍于其质量30倍的抗紫外整理液中，随后轧压，再次浸渍后轧压，轧压过程中，轧液率为90wt％。随后将涤纶纤维布料在70℃条件下预烘10min，120℃条件下焙烘 5 min，得到抗紫外涤纶纤维面料。
所述抗紫外整理液的制备方法为：将6重量份紫外吸收剂UV-1130、20重量份咪唑类离子液体、5重量份KH-570、5份过氧化苯甲酰BPO和80重量份乙醇加入到反应容器中，50℃条件下高速搅拌0.5 h得抗紫外整理液。
对比例2 在实施例1的基础上省略咪唑类离子液体
一种抗紫外涤纶纤维面料，按照以下步骤制备得到：
1）将涤纶纤维纺制成纱线，一部分纱线为经纱，另一部分纱线为纬纱，然后进行织造得到涤纶纤维布料；
2）将涤纶纤维布料浸渍于其质量30倍的抗紫外整理液中，随后轧压，再次浸渍后轧压，轧压过程中，轧液率为90wt％。随后将涤纶纤维布料在70℃条件下预烘10min，120℃条件下焙烘 5 min，得到抗紫外涤纶纤维面料。
所述抗紫外整理液的制备方法为：将6重量份紫外吸收剂、2重量份KH-570、5份过氧化苯甲酰BPO和80重量份乙醇加入到反应容器中，50℃条件下高速搅拌0.5 h得抗紫外整理液。
性能测试
为了更好地体现本申请的抗紫外涤纶纤维面料的性能，对实施例1-3以及对比例1-2制备的抗紫外涤纶纤维面料进行相关测试，结果见表1。
1）抗紫外性能测试
参照 GB/T 18830-2009 标准使用带有内置积分球的 HERAEUS 氙气灯的 YG(B)912UV/VIS 分光光度计测量涤纶织物的紫外线透射率，并使用 DR912E UV 测试系统软件进行评估。纺织品的抗紫外性能由紫外线防护因子(UPF)来衡量，UPF 因子参照如下公式进行计算：
2）水洗稳定性测试
织物的洗涤稳定性根据 AATCC 61-2001 标准在含有 50 个不锈钢球、150 mL0.15% AATCC 洗涤剂溶液的洗杯中以 49℃的温度和 42 rpm 的转速旋转洗涤 5、10、25和 50次，取出洗杯中的织物用丙酮和去离子水冲洗，在 45℃的烘箱中干燥，然后按照 上述方法测定UPF 值。
由表1的数据可知，本发明制备的抗紫外涤纶纤维面料具有优异的抗紫外效果，且经过洗涤循环后的面料依然保持良好的防紫外能力。
通过实施例1与对比例1可知，本发明制备得到的紫外吸收剂具有非常优异的紫外线吸收能力，使得面料的抗紫外性大大增强，效果明显优于现有技术常见的紫外吸收剂。通过实施例1与对比例2可知，咪唑类离子液体的加入能够协同紫外吸收剂提高面料的UPF 值。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种抗紫外涤纶纤维面料的制备方法，包括以下步骤：
1）将涤纶纤维纺制成纱线，一部分纱线为经纱，另一部分纱线为纬纱，然后进行织造得到涤纶纤维布料；
2）将涤纶纤维布料浸渍于抗紫外整理液中，随后轧压，再次浸渍后轧压，烘干得到所述涤纶纤维面料；
所述抗紫外整理液的制备方法为：将5~10重量份紫外吸收剂、10~20重量份咪唑类离子液体、1~5重量份KH-570、1~5重量份过氧化苯甲酰BPO和80~100重量份乙醇加入到反应容器中，50~80℃条件下高速搅拌0.5～1h得抗紫外整理液；
所述紫外吸收剂的结构为：；
所述咪唑类离子液体的结构通式为：；
其中，R为C1-6直链或者支链烷基，X为Cl、 Br、I、BF4、CF3SO3。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述咪唑类离子液体选自、/>或/>。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述涤纶纤维布料与抗紫外整理液的质量比为1:(20~30)。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，轧压过程中，轧液率为60wt％~90wt％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，烘干温度为100 ~ 130℃、烘干时间为5 ~ 15min。
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