一种抗紫外防透面料生产工艺的制作方法

本发明涉及材料科学领域，且更具体地涉及一种抗紫外防透面料的生产工艺。

背景技术：

1、抗紫外防透面料是一种特殊设计的面料，主要用于防护太阳光中的紫外线，防止其透过面料对皮肤造成伤害。这种面料常用于制作防晒衣、遮阳帽、遮阳伞等防晒用品，以及户外运动装备和军事装备等。抗紫外防透面料通常具有一定的upf值，用于评估其预防紫外线的能力，upf值越高，代表预防紫外线的能力越强，upf≥30时，被称为“抗紫外线”面料。除了upf值外，抗紫外防透面料还具有良好的透气性、耐洗性、耐磨性等特点，以保证其在实际使用中舒适性和耐用性。

2、但是，目前市面上的抗紫外防透面料由于采用高科技技术处理导致价格较高，种类和款式相对较少，选择范围有限，所采用的技术中添加甲醛等有害成分危害人体健康，难以保证获得高upf值的抗紫外成分，造成防水效果虽好却透气效果差的面料。

3、因此，本发明公开了一种抗紫外防透面料的生产工艺，制备过程简单、方便、高效，可以得到upf≥70、防透水效果好、透气性高的抗紫外防透面料，具有较高的商品化和工艺化生产潜力。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明公开了一种抗紫外防透面料的生产工艺，制备过程简单、方便、高效，可以得到upf≥70、防透水效果好、透气性高的抗紫外防透面料，具有较高的商品化和工业化生产潜力；利用超参数优化算法进行预设配比，可以实现原料比例的准确控制，提高了产品的质量和生产效率，使制备过程更加高效、节省成本。同时采用自动化面料加工设备，大幅度降低了人工操作的难度和劳动强度，使反应过程更加稳定、均匀。此外，添加涤纶、尼龙、棉纤维、抗紫外线整理剂和防透材料ptfe服装膜等多种原料，增强了面料的抗紫外线能力、透气性和防水性。

2、本发明采用以下技术方案：

3、一种抗紫外防透面料的生产工艺，所述生产工艺包括：

4、步骤一、准备所述抗紫外防透面料的制备原料和反应装置，所述抗紫外防透面料的制备原料包括涤纶35质量份、尼龙45质量份、棉纤维20质量份、抗紫外线整理剂3质量份和防透材料ptfe服装膜15质量份，所述反应装置为反应釜，所述制备原料的配比采用超参数优化算法进行预设；

5、步骤二、将苯酚和水杨酸按照预设比例添加到干燥的所述反应釜中进行熔融，边搅拌边缓慢加入三氯化磷，通过加入碳酸氢钠溶液调节酸碱度并加入去离子水经过洗涤、搅拌、冷却、结晶和活性炭脱色，得到所述邻羟基苯甲酸苯酯；

6、所述苯酚和所述水杨酸反应的化学方程式为：

7、

8、在公式(1)中，为苯酚，为水杨酸，为邻羟基苯甲酸苯酯，hcl为氯化氢气体；

9、步骤三、制备所述抗紫外线整理剂：将紫外线吸收剂和分散剂添加至研磨机中进行预处理，所述紫外线吸收剂为所述邻羟基苯甲酸苯酯，所述分散剂为钛白粉，再将预处理后的所述邻羟基苯甲酸苯酯、所述钛白粉、所述去离子水和所述硫酸铵按照预设比例添加至乳化机中进行搅拌乳化，得到所述抗紫外线整理剂，所述预设比例为所述邻羟基苯甲酸苯酯：所述钛白粉：所述去离子水：所述硫酸铵＝25：20：125：1；

10、步骤四、制备防透材料ptfe服装膜：将聚四氟乙烯塑料树脂加入到拉伸机中，采用双向拉伸方法制成微孔直径为0.1μm的微孔薄膜；

11、步骤五、制备基布：将所述涤纶35％、所述尼龙45％和所述棉纤维20％添加至混纺机中加工成混纺纱线，再将所述混纺纱线添加至织机中织成基布，所述混纺机的参数设置为：拔取隔距为25mm，喂入牙b为21t，圆梳针号为24#，密度为144*85；

12、步骤六、将所述基布浸泡在所述抗紫外线整理剂中，采用高温高压吸尽法，控制温度为400℃，压强为130kpa，时间为2.1小时，再进行干燥处理，得到改良基布，采用层压技术将所述改良基布和所述防透材料ptfe服装膜复合为所述抗紫外防透面料。

13、作为本发明进一步的技术方案，所述超参数优化算法建立所述制备原料的比例与所述抗紫外防透面料的性能指标的关联函数，所述关联函数的表达式为：

14、

15、在公式(2)中，a为所述抗紫外防透面料的性能指标适应度函数，为所述制备原料模型的预测值，ei为所述制备原料模型的期望值，|b|为测试集中所述制备原料样本的数量，i为所述制备原料样本的序数。

16、作为本发明进一步的技术方案，所述步骤二中制备所述邻羟基苯甲酸苯酯的工作方法为：将所述苯酚7质量份，所述水杨酸10质量份加入到干燥的所述反应釜中，在温度为131℃的条件下进行熔融，边搅拌边缓慢地加入所述三氯化磷4质量份，温度设置为131℃，搅拌时间设置为4.5小时，排气孔排净氯化氢气体，立即用70℃的所述去离子水洗涤，静置1小时，分离水层，再用70℃的所述去离子水洗涤，向有机相中缓慢滴加质量分数为4.5％的碳酸氢钠溶液至酸碱度为ph＝8.1,再用70℃的所述去离子水洗涤至酸碱度为ph＝7.0，静置完全分层后，分离水层，向有机相中加入所述去离子水进行搅拌、冷却、结晶、活性炭脱色，即得所述邻羟基苯甲酸苯酯。

17、作为本发明进一步的技术方案，所述步骤三中预处理的工作方法为：将所述邻羟基苯甲酸苯酯和所述钛白粉分别加入到研磨机中研磨3.2小时，研磨出粒径为0.2μm的颗粒，将研磨后的所述邻羟基苯甲酸苯酯5质量份、所述钛白粉4质量份、所述水25质量份和所述硫酸铵0.2质量份加入到乳化机中进行搅拌5.1小时。

18、作为本发明进一步的技术方案，所述步骤四中双向拉伸方法的操作方法为：将所述聚四氟乙烯塑料树脂10质量份和助挤剂石蜡3质量份加入到混料机中混合均匀，加入到推压机中，温度设置为200℃，时间设置为0.5小时，将所述混料推压成滚筒状的坯体，所述坯体成型后被传送到挤压机中制成厚度为1cm，宽度为1m的棒材，所述棒材被传送到辊筒中被双向压延拉伸成厚度为25μm、透湿量为17000g/平方米.24hr、静水压为6300mmh2o和微孔直径为0.1μm的所述ptfe服装膜，所述双向压延拉伸的温度设置为268℃，时间设置为1.5小时，再将所述ptfe服装膜干燥升温至270℃以除去多余的所述助挤剂石蜡。

19、作为本发明进一步的技术方案，所述步骤六中层压技术的工作方法为：将所述防透材料ptfe服装膜裁剪成同等尺寸1m*1m，将所述防透材料ptfe服装膜叠合在所述改良基布的上方制成板坯，将所述板坯推入层压机中，逐渐升高温度至300℃，升高压强至1.5mpa，在高温高压下保持0.3小时制成均匀密实的整体，再向所述层压机的热板中通入温度为20℃-30℃的冷水，冷却5.5小时。

20、作为本发明进一步的技术方案，所述反应釜包括压力表、防爆阀、采样阀、进(放)气阀、加热桶、温度显示器、设定键、移位键、上升键、下降键、搅拌调速旋钮、加热开关和电源开关，所述压力表通过管道焊接于所述加热桶的外部以实时显示压力，所述防爆阀通过管道旋接于所述压力表的下方用于超压泄压，所述采样阀和所述进(放)气阀共同旋接于所述加热桶的上方，所述温度显示器、所述设定键、所述移位键、所述上升键、所述下降键、所述搅拌调速旋钮、所述加热开关和所述电源开关以电缆和通信接口的方式共同位于所述加热桶下方所焊接的模块上。

21、作为本发明进一步的技术方案，所述拉伸机包括混料机、推压机、挤压机和辊筒，所述混料机通过钢板与所述推压机焊接在一起，所述挤压机通过管道焊接于所述推压机的右侧，所述辊筒通过焊接的方式内置于所述挤压机的内部。

22、本发明公开了一种抗紫外防透面料的生产工艺，制备过程简单、方便、高效，可以得到upf≥70、防透水效果好、透气性高的抗紫外防透面料，具有较高的商品化和工业化生产潜力；利用超参数优化算法进行预设配比，可以实现原料比例的准确控制，提高了产品的质量和生产效率，使制备过程更加高效、节省成本。同时采用自动化面料加工设备，大幅度降低了人工操作的难度和劳动强度，使反应过程更加稳定、均匀。此外，添加涤纶、尼龙、棉纤维、抗紫外线整理剂和防透材料ptfe服装膜等多种原料，增强了面料的抗紫外线能力、透气性和防水性。