一种涂层法制备的防晒涤纶面料及其制备方法

本发明属于面料的制备，具体涉及一种涂层法制备的防晒涤纶面料及其制备方法。

背景技术：

1、紫外线对人体长期照射会带来各种不同程度的伤害，如罹患白内障机会增加、加速皮肤暗沉老化、阻碍植物和海水动物的生长等。有关专家曾预测到2050年，平流层臭氧量将急剧减少，届时紫外线对人类健康的影响也将倍增，防紫外线纺织品将逐渐受到世界各国的重视并具备开发前景。

2、为了满足消费者对夏季服装穿着舒适健康的要求，越来越多的面料要求具有良好的紫外线屏蔽功能，安全性和光稳定性良好，对皮肤无伤害，耐洗、耐烫，舒适且功能持久。具有抗紫外线功能的纱线，其制作过程主要是在纺丝前将具有吸收和反射紫外线的母粒添加到纺丝液中进行纺丝，使开发出的纱线具有永久性的吸收和反射紫外线的特性。

3、在纤维面料中，涤纶具有非常好的防晒效果。涤纶又被称为聚酯纤维，是由大分子链中的各链节通过酯基连成成纤聚合物，从而纺制成合成纤维，面料的断裂强度和弹性的模量高，回弹性非常好，高温的定型效果较为优异，且耐热及耐光性较好。

4、当前，提高织物的防晒功效是研究的热点，但是，其关键技术难以攻克或存在不完善的地方。丙烯酰胺甲基亚苄基樟脑、苯基二苯并咪唑四磺酸酯二钠和苯基苯并咪唑磺酸均具有吸收太阳紫外线的功能；但是，其与涤纶面料的结合存在难度，易脱落；其用于涤纶面料的研究鲜有报道。

5、主要内容

6、针对现有技术的缺陷，本发明的第一个目的在于提供一种涂层法制备的防晒涤纶面料，该涤纶面料具有很好的防晒功效。

7、本发明所述的防晒涤纶面料可通过如下方法制得：首先，以聚丙二醇、二羟甲基丙酸和丙烯酰胺甲基亚苄基樟脑等为原料，进行聚合反应；其次，进行乳化和脱溶剂，制得水性聚氨酯乳液；再次，将苯基二苯并咪唑四磺酸酯二钠、苯基苯并咪唑磺酸溶于水性聚氨酯乳液，制得复合乳液；最后，将复合乳液对涤纶面料进行涂层整理，制得防晒涤纶面料。

8、本发明的第二个目的在于提供一种涂层法制备的防晒涤纶面料的制备方法，包括如下步骤：

9、(1)预聚：在反应釜中加入聚丙二醇和二羟甲基丙酸，在100～120℃下真空脱水1～2h，缓慢降温至50～60℃，滴加甲苯二异氰酸酯、丁酮和催化剂辛酸亚锡，升温至80～90℃，反应3～4h；将反应釜降温至40～45℃，于1～1.5h内平均分四次加入总量单羟基丙烯酸，升温至60～80℃，保温反应1～2h；向反应釜加入丙烯酰胺甲基亚苄基樟脑和偶氮二异丁腈，然后，自然冷却，即可。

10、优选地，所述聚丙二醇的重均分子量为400。

11、优选地，所述聚丙二醇、二羟甲基丙酸、甲苯二异氰酸酯、丙烯酰胺甲基亚苄基樟脑、单羟基丙烯酸、辛酸亚锡、偶氮二异丁腈和丁酮的用量比为1mol∶(1～2)mol∶(3～5)mol∶(3～5)mol∶(3～5)mol∶(0.1～0.3)g∶(0.2～0.4)g∶(300～500)ml。

12、(2)乳化：在乳化泵中，将步骤(1)的溶液在高剪切力作用下加入去离子水，同时滴加三乙胺中和。

13、优选地，乳化泵的剪切速率为6000～15000r/min。

14、优选地，所述步骤(1)的溶液与去离子水的用量比为1ml∶(5～7)ml。

15、(3)脱溶剂：对步骤(2)的乳液采用减压低温蒸馏法脱除丁酮，得到水性聚氨酯乳液。

16、(4)复配：将苯基二苯并咪唑四磺酸酯二钠、苯基苯并咪唑磺酸溶于水性聚氨酯乳液，制得复合乳液。

17、优选地，所述苯基二苯并咪唑四磺酸酯二钠、苯基苯并咪唑磺酸和水性聚氨酯乳液的用量比为1g∶(1～2)g∶(100～300)ml。

18、(5)涂层整理：在绷架上将涤纶面料紧绷，用刮刀均匀涂刮步骤(4)制备的复合乳液于织物上，涂布量干重为15～19g/m2，于90℃烘干2分钟，于140～170℃焙烘3分钟，即可制得防晒涤纶面料。

19、本发明具有以下有益效果：

20、(1)本发明中丙烯酰胺甲基亚苄基樟脑、苯基二苯并咪唑四磺酸酯二钠和苯基苯并咪唑磺酸均具有防晒性能，能吸收太阳的紫外线；但是，其用于涤纶面料的研究鲜有报道。本发明的申请人意外地发现，丙烯酰胺甲基亚苄基樟脑作为水性聚氨酯乳液的原料，将苯基二苯并咪唑四磺酸酯二钠和苯基苯并咪唑磺酸与水性聚氨酯乳液复配，将复配乳液对涤纶面料进行涂层整理，整理后的涤纶面料具有很好的防晒性能。

21、(2)本发明通过涂层整理技术制备防晒涤纶面料，全部生产工艺简单，价格低廉，生产过程对环境污染小，应用前景广阔。

22、(3)苯基二苯并咪唑四磺酸酯二钠和苯基苯并咪唑磺酸可以对uva和uvb的吸收形成互补，从而更好的增强防晒功效；二者复合使用，腈纶面料的防晒功效明显高于单一使用。

23、(4)本发明制备的防晒涤纶面料的紫外线透过率t(uva)％均低于5％，符合国家标准；经过10次水洗，防晒涤纶面料的防晒功能还是很稳定，没有明显减弱。

技术实现思路

技术特征：

1.一种涂层法制备的防晒涤纶面料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包含以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种涂层法制备的防晒涤纶面料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述聚丙二醇的重均分子量为400；所述聚丙二醇、二羟甲基丙酸、甲苯二异氰酸酯、丙烯酰胺甲基亚苄基樟脑、单羟基丙烯酸、辛酸亚锡、偶氮二异丁腈和丁酮的用量比为1mol∶（1～2）mol∶（3～5）mol∶（3～5）mol∶（3～5）mol∶（0.1～0.3）g∶（0.2～0.4）g∶（300～500）ml。

3.根据权利要求1所述的一种涂层法制备的防晒涤纶面料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述乳化泵的剪切速率为6000～15000r/min；所述步骤（1）的溶液与去离子水的用量比为1ml∶（5～7）ml。

4.根据权利要求1所述的一种涂层法制备的防晒涤纶面料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述苯基二苯并咪唑四磺酸酯二钠、苯基苯并咪唑磺酸和水性聚氨酯乳液的用量比为1g∶（1～2）g∶（100～300）ml。

5.一种涂层法制备的防晒涤纶面料，其特征在于，采用权利要求1～4中任一项所述方法制备而成。

技术总结本发明涉及一种涂层法制备的防晒涤纶面料及其制备方法。本发明所述的防晒涤纶面料可通过如下方法制得：首先，以聚丙二醇、二羟甲基丙酸和丙烯酰胺甲基亚苄基樟脑等为原料，进行聚合反应；其次，进行乳化和脱溶剂，制得水性聚氨酯乳液；再次，将苯基二苯并咪唑四磺酸酯二钠、苯基苯并咪唑磺酸溶于水性聚氨酯乳液，制得复合乳液；最后，将复合乳液对涤纶面料进行涂层整理，制得防晒涤纶面料。本发明制备的防晒涤纶面料的紫外线透过率T（UVA）%均低于5%，符合国家标准；经过10次水洗，防晒涤纶面料的防晒功能还是很稳定，没有明显减弱。技术研发人员：鄢俊龙,彭雄义,李宁,夏东升,章浩,王伟明受保护的技术使用者：武汉纺织大学技术研发日：技术公布日：2024/5/12