一种采用二氧化硅提高桑蚕丝织物耐光性能的方法

本发明属于织物后处理加工，具体涉及一种采用二氧化硅提高桑蚕丝织物耐光性能的方法。

背景技术：

1、蚕丝纤维是天然高分子纤维，有着“纤维皇后”的美誉，主要成分是蛋白质。蚕丝蛋白中的丝素、丝胶均含有18种氨基酸。丝素含量最多的氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸，占总组成的85％左右，丝胶中含量较高的氨基酸为丝氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸，分别占总重量的33.31％、19.62％、13.75％。蚕丝中由18种氨基酸借肽键作用连接而成的结构决定了它的易损性和难保存性。蚕丝织品的损坏和老化主要是由机械破坏、光、温度、化学、生物等因素造成蚕丝织品的形貌、颜色、手感、结晶度和分子量等发生变化。在光线的照射下，蚕丝中氨基酸能与其中紫外线发生光化学作用，会使蚕丝蛋白质中的氢键和主链的肽键发生断裂，分子链裂解，从而导致丝纤维的强力和伸度下降，尤其是当肽链上带有叔碳时，光敏反应更易发生从而生成自由基，导致链的解离。因此，改善蚕丝的缺陷、提升蚕丝织物的耐光性能，是进一步拓展蚕丝的应用领域需解决的问题。

2、现有的织物提高耐光性能的处理方法大多是通过把二氧化钛、氧化锌、氧化铝、二氧化硅等无机紫外吸收剂或水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类等有机紫外吸收剂作为涂层直接涂覆在织物表面来进行处理，这些方法容易影响织物手感、透气透湿性和外观，同时成本较高。在现有技术中，为实现纳米粒子在不同材料上的固化，采取了包括水热、溶胶凝胶、磁控溅射等在内的多种技术。其中，溶胶凝胶法使用的原材料相对便宜、操作方法更简单、步骤少且经济可行、具有高化学稳定性和热稳定性，但通常需要较长的处理周期。水热法具有分散性好、纯度高、晶型好、纳米粒子粒径大小可控等优点，但是操作复杂，对设备要求高，且能耗大。

技术实现思路

1、基于桑蚕丝耐光性差和现有后处理加工技术中存在的不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种采用二氧化硅提高桑蚕丝织物耐光性能的方法。

2、为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种采用二氧化硅提高桑蚕丝织物耐光性能的方法，包括以下步骤：

4、(1)配制硅源溶液：将有机硅源、水、乙醇搅拌混合后加入阴离子活性剂，进一步超声混合；

5、(2)配制纳米二氧化硅溶胶：用氨水控制硅源溶液的ph，搅拌混合溶液得到纳米二氧化硅溶胶；

6、(3)水热辅助溶胶凝胶处理桑蚕丝织物：将桑蚕丝织物与步骤(2)中的纳米二氧化硅溶胶进行水热反应；

7、(4)干燥：将步骤(3)中反应后的织物清洗干净，然后自然风干或在烘箱中烘干。

8、作为优选方案，所述步骤(1)中，有机硅源为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、多聚硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷。

9、作为优选方案，所述步骤(1)中，乙醇为75％乙醇、95％乙醇或无水乙醇。

10、作为优选方案，所述步骤(1)中，阴离子活性剂为十二烷基苯磺酸钠、α-烯烃磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基磺酸盐、脂肪酸磺烷基酯或脂肪酸磺烷基酰胺。

11、作为优选方案，所述步骤(1)中，有机硅源、水、乙醇的体积比为(4～10)：(5～20)：(12～50)。

12、作为优选方案，所述步骤(1)中，搅拌速率为100～800r/min，搅拌时间为10～40min，超声时间为10～30min。

13、作为优选方案，所述步骤(2)中，有机硅源与氨水的体积比为(4～10)：(0.3～1)，ph为9～11，搅拌时间为5～20min。

14、作为优选方案，所述步骤(3)中，水热反应的时间为30～180min，水热反应的温度为50～120℃。

15、作为优选方案，所述步骤(3)中，桑蚕丝织物为桑蚕丝纯纺织物、混纺织物、交织织物中的任意一种。

16、作为优选方案，所述步骤(4)中，烘箱中烘干温度为30～60℃，时间为30～60min。

17、本发明与现有技术相比，有益效果是：

18、(1)本发明较常规的溶胶凝胶法缩短了工艺时间，且原位生长效果好；

19、(2)本发明较常规水热法降低了温度条件，对桑蚕丝织物影响小；

20、(3)本发明改性后的桑蚕丝织物同原桑蚕丝织物相比，透气率下降不明显，透湿量得到进一步提高；

21、(4)本发明改性后的桑蚕丝织物具有更好的耐光性能，在减少桑蚕丝织物断裂强力下降程度的同时具有抗紫外效果，桑蚕丝织物使用周期延长，使用寿命提高。

技术特征：

1.一种采用二氧化硅提高桑蚕丝织物耐光性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，有机硅源为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、多聚硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，乙醇为75％乙醇、95％乙醇或无水乙醇。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，阴离子活性剂为十二烷基苯磺酸钠、α-烯烃磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基磺酸盐、脂肪酸磺烷基酯或脂肪酸磺烷基酰胺。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，有机硅源、水、乙醇的体积比为(4～10)：(5～20)：(12～50)。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，搅拌速率为100～800r/min，搅拌时间为10～40min，超声时间为10～30min。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，有机硅源与氨水的体积比为(4～10)：(0.3～1)，ph为9～11，搅拌时间为5～20min。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，水热反应的时间为30～180min，水热反应的温度为50～120℃。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，桑蚕丝织物为桑蚕丝纯纺织物、混纺织物、交织织物中的任意一种。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，烘干温度为30～60℃，时间为30～60min。

技术总结本发明涉及一种采用二氧化硅提高桑蚕丝织物耐光性能的方法，包括：(1)配制硅源溶液：将有机硅源、水、乙醇搅拌混合后加入阴离子活性剂，进一步超声混合；(2)配制纳米二氧化硅溶胶：用氨水控制硅源溶液的pH，搅拌混合溶液得纳米二氧化硅溶胶；(3)水热辅助溶胶凝胶处理桑蚕丝织物：将桑蚕丝织物与纳米二氧化硅溶胶进行水热反应；(4)干燥：将步骤(3)中反应后的织物清洗干净，然后自然风干或在烘箱中烘干。本发明采用溶胶凝胶和水热相结合的方法在桑蚕丝织物上接枝二氧化硅纳米颗粒，从而在保持桑蚕丝织物一定透气透湿能力的同时，通过减少织物在紫外光照射条件下断裂强力的下降程度，提高织物处于光辐射状态下的耐光性能。技术研发人员：李妮,刘蓉,王慧佳,熊杰受保护的技术使用者：浙江理工大学技术研发日：技术公布日：2024/5/16