一种抗紫外线面料及其生产工艺的制作方法

本发明属于纺织面料，具体涉及一种抗紫外线面料及其生产工艺。

背景技术：

1、太阳光中包含的紫外线会对人类健康、生态环境和材料结构造成伤害。根据波长的不同，紫外线可分为短波紫外线(uvc，200-280nm)、中波紫外线(uvb，280-320nm)和长波紫外线(uva，320-400nm)；其中，uvc会被臭氧层吸收，而uvb和uva可突破臭氧层到达地球表面；uvb对高分子材料的破坏力很大，会导致自由基的产生，从而破坏聚合物的内部结合能，降低其力学性能；uva对人体危害很大，它可以渗透到人体真皮层，破坏皮肤弹性纤维，引起皮肤老化，严重时还可引发皮肤癌；随着人们自我保护意识的加强，在紫外线强度高的地区或季节，人们都会穿着具有防紫外线功能的衣物，从而使自身免受紫外线伤害。

2、现有技术中有在纺织面料的表面涂覆一层抗紫外线助剂的方法，从而实现纺织面料的防紫外线效果，该种方法虽然操作简单，价格便宜，但是在面料经过几次浸水和洗涤之后，抗紫外线助剂层容易脱落，防紫外线效果会迅速减弱直至消失，抗紫外线效果不佳；而且还存在透气性差的缺点，影响服用舒适性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种抗紫外线面料及其生产工艺，以解决背景技术中的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种抗紫外线面料的生产工艺，包括以下步骤：

4、将预处理后的聚酯纤维面料放置于整理釜内，然后加入改性紫外线吸收剂并密封，再通入二氧化碳气体，在压力为20-25mpa、温度为110-120℃的超临界条件下，对聚酯纤维面料进行防紫外线整理90min，防紫外线整理结束后，对二氧化碳和改性紫外线吸收剂进行分离回收，取出防紫外线整理后的聚酯纤维面料，得到抗紫外线面料。

5、进一步地，所述预处理包括使用质量分数为80％的丙酮溶液超声清洗聚酯纤维面料10min，然后用去离子水冲洗干净，以去除聚酯纤维面料上的杂质和油脂，再在60℃的烘箱中烘干。

6、进一步地，所述改性紫外线吸收剂的用量为聚酯纤维面料质量的3-4％。

7、进一步地，所述改性紫外线吸收剂通过以下步骤制得：

8、步骤s1、将六水合硝酸铈和乙醇加入水热反应釜中搅拌溶解，然后边搅拌边缓慢滴加氨水，然后加热至170℃保温反应10-12h，反应后冷却至室温，经过离心分离得到沉淀物，用去离子水洗涤沉淀物，然后在60℃烘箱中干燥至恒重，得到纳米氧化铈粉末；

9、步骤s2、将纳米氧化铈粉末加入乙醇水溶液中搅拌混合，得到纳米氧化铈悬浊液，将2,4-二羟基二苯甲酮加入乙醇水溶液中搅拌混合，得到紫外线吸收剂悬浊液，将纳米氧化铈悬浊液加入紫外线吸收剂悬浊液中超声分散30-40min，然后边搅拌边缓慢滴加醋酸溶液调节ph至6，升温至50℃保温反应10h，再加入壳聚糖搅拌溶解并用氢氧化钠溶液调节ph至10，升温至60℃继续反应2-3h，冷却至室温后进行离心分离，用去离子水洗涤沉淀2-3次，然后在60℃的烘箱中干燥处理10h，得到改性紫外线吸收剂。

10、进一步地，所述六水合硝酸铈、乙醇和氨水的用量比为0.5g：140-150ml：4-5ml；所述氨水的浓度为25wt％。

11、进一步地，所述纳米氧化铈粉末与乙醇水溶液的用量比为0.1g：10ml；所述2,4-二羟基二苯甲酮与乙醇水溶液的用量比为0.25-0.26g：45ml；所述乙醇水溶液的浓度为10wt％。

12、进一步地，所述纳米氧化铈悬浊液、紫外线吸收剂悬浊液和壳聚糖的用量比为70-80ml：45ml：0.5g。

13、一种抗紫外线面料，由以上生产工艺制得。

14、本发明的有益效果：

15、本发明先通过水热法制备得到表面富含羟基的纳米氧化铈粉末，纳米氧化铈具有强紫外吸收能力和对可见光透明度高的特点，然后将纳米氧化铈悬浊液加入以2,4-二羟基二苯甲酮为紫外线吸收剂的悬浊液中，在加热和弱酸性条件下，2,4-二羟基二苯甲酮中的酚羟基与纳米氧化铈表面的羟基进行脱水反应形成醚键，从而将2,4-二羟基二苯甲酮接枝到一部分纳米氧化铈表面，然后再在上述酸性条件下溶解壳聚糖，溶解后在加热和碱性条件下，壳聚糖中六元环上的羟基与纳米氧化铈表面的羟基进行脱水反应形成醚键，从而将壳聚糖接枝到另一部分纳米氧化铈表面，两次反应完成后经过后处理，得到2,4-二羟基二苯甲酮和壳聚糖相互协同的改性紫外线吸收剂；

16、本发明制得的改性紫外线吸收剂中2,4-二羟基二苯甲酮作为紫外线吸收剂原本就具有比较强的紫外线吸收能力，壳聚糖中的c＝o键、羟基和氨基对紫外线有一定的吸收能力或屏蔽能力，2,4-二羟基二苯甲酮和壳聚糖在纳米氧化铈表面的接枝能够相互协同，不仅能够大幅提高纳米氧化铈的紫外线吸收和屏蔽性能，而且能够克服2,4-二羟基二苯甲酮稳定性较差和纳米氧化铈容易团聚不分散的不足，同时壳聚糖还能够赋予抗紫外线面料一定的抗菌性能，从而达到了更好的服用效果；

17、本发明将改性紫外线吸收剂在超临界二氧化碳中对聚酯纤维面料进行防紫外线整理，改性紫外线吸收剂能够在超临界二氧化碳介质中均匀分散，使得改性紫外线吸收剂能够均匀且全面地与聚酯纤维面料相接触；利用超临界二氧化碳较好的渗透扩散作用，可以将改性紫外线吸收剂带入聚酯纤维的内部，壳聚糖也能够提高改性紫外线吸收剂与聚酯纤维的粘合和附着性，使改性紫外线吸收剂与聚酯纤维更加紧密地结合在一起，即使经过多次水洗改性紫外线吸收剂也不易脱落，使经过防紫外线整理后的聚酯纤维面料具有优异的防紫外线性能和更加持久的紫外线防护效果。

技术特征：

1.一种抗紫外线面料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种抗紫外线面料的生产工艺，其特征在于，所述预处理包括使用质量分数为80％的丙酮溶液超声清洗聚酯纤维面料10min，然后用去离子水冲洗干净，再在60℃的烘箱中烘干。

3.根据权利要求1所述的一种抗紫外线面料的生产工艺，其特征在于，所述改性紫外线吸收剂的用量为聚酯纤维面料质量的3-4％。

4.根据权利要求1所述的一种抗紫外线面料的生产工艺，其特征在于，所述改性紫外线吸收剂通过以下步骤制得：

5.根据权利要求4所述的一种抗紫外线面料的生产工艺，其特征在于，所述六水合硝酸铈、乙醇和氨水的用量比为0.5g：140-150ml：4-5ml；所述氨水的浓度为25wt％。

6.根据权利要求4所述的一种抗紫外线面料的生产工艺，其特征在于，所述纳米氧化铈粉末与乙醇水溶液的用量比为0.1g：10ml；所述2,4-二羟基二苯甲酮与乙醇水溶液的用量比为0.25-0.26g：45ml；所述乙醇水溶液的浓度为10wt％。

7.根据权利要求4所述的一种抗紫外线面料的生产工艺，其特征在于，所述纳米氧化铈悬浊液、紫外线吸收剂悬浊液和壳聚糖的用量比为70-80ml：45ml：0.5g。

8.一种抗紫外线面料，其特征在于，由权利要求1-7任意一项所述的生产工艺制得。

技术总结本发明公开了一种抗紫外线面料及其生产工艺，属于纺织面料技术领域，包括以下步骤：将预处理后的聚酯纤维面料放置于整理釜内，然后加入改性紫外线吸收剂并密封，再通入二氧化碳气体，在压力为20‑25MPa、温度为110‑120℃的超临界条件下，对聚酯纤维面料进行防紫外线整理90mi n，防紫外线整理结束后，取出防紫外线整理后的聚酯纤维面料，得到抗紫外线面料；本发明将具有优异抗紫外线性能的改性紫外线吸收剂在超临界二氧化碳中对聚酯纤维面料进行防紫外线整理，使得改性紫外线吸收剂能够均匀且全面地与聚酯纤维面料相接触并紧密地结合，使制得的抗紫外线面料具有优异的防紫外线性能和更加持久的紫外线防护效果。技术研发人员：陈双龙,尚妍,林官长,刘彭辉,张超远受保护的技术使用者：安徽弋尚纺织科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16