技術領域:
本發明涉及紡織
技術領域:
,特別是涉及一種防紫外線太陽傘的制備方法。
背景技術:
:紫外線吸收劑是一種光穩定劑,能吸收陽光及熒光光源中的紫外線部分,而本身又不發生變化。由于太陽光線中含有大量對有色物體有害的紫外光,其波長約290-460納米,這些有害的紫外光通過化學上的氧化還原作用(Redoxreaction),使顏色分子最后分解褪色。防止有害的紫外光對于顏色的破壞的方法既有物理的,也有化學的。紫外線吸收劑應該具備以下條件:①可強烈地吸收紫外線(尤其是波長為290-400nm);②熱穩定性好,即使在加工中也不會因熱而變化,熱揮發性小;③化學穩定性好,不與制品中材料組分發生不利反應;④混溶性好,可均勻地分散在材料中,不噴霜,不滲出;⑤吸收劑本身的光化學穩定性好,不分解,不變色;⑥無色、無毒、無臭;⑦耐浸洗;⑧價廉、易得;9.不溶,或難溶于水。目前較為理想的紫外線吸收劑/光穩定劑多為復配型的,特別是以水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類、取代丙烯腈類、三嗪類與受阻胺類復配,可取得比任何單獨紫外線吸收劑更為理性的效果。紫外線吸收劑的使用領域:聚合物(塑料等),涂料(汽車噴漆,建筑物涂飾),印刷油墨,染色/印花紡織品的后處理。隨著現代工業革命的發展,大氣層中的臭氧層不斷的遭到破壞。臭氧層是地球最好的保護傘,它能吸收來自太陽的大部分紫外線。然而近二十年的科學研究和大氣觀測發現:臭氧層一直在變薄,在南極上空甚至已產生一個臭氧洞。一般紫外線可分為短波(UVC:200~290nm)、中波(UVB:290~320nm)和長波(UVA:320~400nm)。研究結果表明,適量照射紫外線有利于人體健康,但過量接收紫外線會造成一些損害。其中UVC經過大氣同溫層時可悲距離地面25km的臭氧層所吸收,不會到達地面;UVB中的大部分被皮膚真皮吸收,促使皮膚細胞內的核算或蛋白質變性,長久輻射就會出現紅斑、皮膚老化,嚴重時會引起皮膚癌;UVA能量雖較低,但對衣物和皮膚的穿透性比UVB深,會引起黑色素的沉著,使皮膚黝黑,長期積累,仍可導致皮膚老化。因此,在紫外線過多的地區或季節,具有防紫外線能力的紡織品能保護人體的健康。常見的抗紫外線面料多是在后整理過程中加入抗紫外線助劑,其缺點是多次洗滌后會逐漸失去抗紫外線效果。技術實現要素:本發明主要解決的技術問題是提供一種防紫外線太陽傘的制備方法,能夠制備出具多次洗滌之后仍具有較好的抗紫外線功能。為解決上述技術問題,本發明采用的一個技術方案是:一種防紫外線太陽傘,其特征在于:使用抗紫外線纖維制成傘布,所述纖維含有抗紫外線效果優異的抗紫外線助劑,纖維為聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚氨酯纖維。一種抗紫外線纖維的制備方法,其特征在于:步驟一:抗紫外線劑的制備將140~150g4-(甲氨基)2'-甲基偶氮苯,80~90g碳酸氫鈉,192~200g鄰二甲苯和水加入到一個500ml的反應器中,控制溫度在60-80℃,緩慢的逐滴加入18.8g作為還原劑的水合肼,滴加要持續30分鐘以上。攪拌2小時后,反應完成,然后用高效液相色譜進行分析,第一步還原反應的完成可以通過用作起始原料的4-(甲氨基)2'-甲基偶氮苯的消失得到證實;使用硫酸中和上述反應產物后,下部分的水層經分離被除去,再將剩下的部分用水洗滌。隨后,將200~210g水和30~50g鈣粉加入到產物溶液中,然后控制溫度為60-80℃逐滴加入45g鹽酸,滴加應持續30分鐘以上,進行第二步還原反應;攪拌反應2小時后反應完成,通過過濾除去未反應的鈣粉,分離除去下半部分的水層。通過使用鹽酸萃取除去產物有機層中的染色物質,在溶液用脫色劑脫色后,加入300g乙醇對產物進行結晶,洗滌得到的固體物質并烘干得到高純度的苯并三唑類抗紫外線助劑。步驟二:(1)將聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚氨酯溶解在溶劑中,配成重量百分比為0.02~0.5wt%的溶液,然后將溶液充分攪拌,以致完全溶解,然后加入0.01~0.5wt%的步驟一制備的抗紫外線助劑,加入穩定劑,在轉速50~80轉/min下攪拌30~40分鐘,形成預制溶液,所述穩定劑的量為所加入的抗紫外線助劑量的0.02~0.1wt%;即得到合成高分子溶液;(2)制備抗紫外線纖維:將步驟(1)中配制的合成高分子溶液轉移到干冰裝置中,使所配制的合成高分子溶液在干冰環境中急速降溫,然后將轉移到低溫干燥機中,在溫度為-30~-60℃、真空度為20~400Pa的條件下,進行處理36~47h,得到抗紫外線纖維。制備的抗紫外線纖維是納米纖維。所述步驟二(2)中處理溫度優選為-40℃、真空度為60Pa的條件下,進行處理38h。所述穩定劑優選為聚乙二醇。本發明的有益效果在于:1.在常規的制備抗紫外線助劑的還原過程中,使用過量的鋅和堿金屬在水或低濃度酒精的存在下進行反應,從而使得需要對大量的鋅化物進行后處理,而且中和過量的堿金屬增加了廢物處理的成本。另外,為了更換溶劑,常規的方法需要進一步的結晶、過濾和提純步驟,因此導致產物通過濾液流失。然而,在本發明中,使用非極性溶劑作為還原反應的唯一溶劑,使用相對少量的鈣粉和堿金屬,而且不需要對中間產物進行分離和純化處理的額外步驟,因此可以使用較少量的金屬還原劑,在提高經濟效率的同時,制備高產率的抗紫外線助劑。2.用干冰降溫制備納米纖維操作過程簡單、易于控制,成本低廉;可以大批量、連續制備出極細高分子納米纖維。具體實施方式實施例1:步驟一:抗紫外線劑的制備將140g4-(甲氨基)2'-甲基偶氮苯,80g碳酸氫鈉,192g鄰二甲苯和水加入到一個500ml的反應器中,控制溫度在60℃,緩慢的逐滴加入18g還原劑的水合肼,滴加要持續30分鐘以上。攪拌2小時后,反應完成,然后用高效液相色譜進行分析,第一步還原反應的完成可以通過用作起始原料的4-(甲氨基)2'-甲基偶氮苯的消失得到證實;使用硫酸中和上述反應產物后,下部分的水層經分離被除去,再將剩下的部分用水洗滌;隨后,將200g水和30g鈣粉加入到產物溶液中,然后控制溫度為60℃逐滴加入45g鹽酸,滴加應持續30分鐘以上,進行第二步還原反應;攪拌反應3小時后反應完成,通過過濾除去未反應的鈣粉,分離除去下半部分的水層;通過使用鹽酸萃取除去產物有機層中的染色物質,在溶液用脫色劑脫色后,加入300g乙醇對產物進行結晶,洗滌得到的固體物質并烘干得到高純度的抗紫外線助劑;步驟二:(1)將聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚氨酯溶解在溶劑中,配成重量百分比為0.02wt%的溶液,然后將溶液充分攪拌,以致完全溶解,然后加入0.01wt%的步驟一制備的抗紫外線助劑,加入穩定劑,在轉速50轉/min下攪拌30分鐘,形成預制溶液,所述穩定劑的量為所加入的抗紫外線助劑量的0.02wt%,即得到紡絲溶液;(2)制備抗紫外線纖維:將步驟(1)中配制的紡絲溶液轉移到干冰裝置中,使所配制的合成高分子溶液在干冰環境中急速降溫,然后轉移到低溫干燥機中,在溫度為-40℃、真空度為60Pa的條件下,進行處理38h,得到抗紫外線纖維。步驟三:將獲得的抗紫外線纖維通過機織的方式制成傘布。實施例2:步驟一:抗紫外線劑的制備將150g4-(甲氨基)2'-甲基偶氮苯,90g碳酸氫鈉,200g鄰二甲苯和水加入到一個500ml的反應器中,控制溫度在80℃,緩慢的逐滴加入20g還原劑的水合肼,滴加要持續30分鐘以上。攪拌2小時后,反應完成,然后用高效液相色譜進行分析,第一步還原反應的完成可以通過用作起始原料的4-(甲氨基)2'-甲基偶氮苯的消失得到證實;使用硫酸中和上述反應產物后,下部分的水層經分離被除去,再將剩下的部分用水洗滌;隨后,將210g水和50g鈣粉加入到產物溶液中,然后控制溫度為80℃逐滴加入60g鹽酸,滴加應持續30分鐘以上,進行第二步還原反應;攪拌反應5小時后反應完成,通過過濾除去未反應的鈣粉,分離除去下半部分的水層;通過使用鹽酸萃取除去產物有機層中的染色物質,在溶液用脫色劑脫色后,加入350g乙醇對產物進行結晶,洗滌得到的固體物質并烘干得到高純度的抗紫外線助劑;步驟二:(1)將聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚氨酯溶解在溶劑中,配成重量百分比為0.5wt%的溶液,然后將溶液充分攪拌,以致完全溶解,然后加入0.5wt%的步驟一制備的抗紫外線助劑,加入穩定劑,在轉速80轉/min下攪拌40分鐘,形成預制溶液,所述穩定劑的量為所加入的抗紫外線助劑量的0.1wt%,即得到紡絲溶液;(2)制備抗紫外線纖維:將步驟(1)中配制的紡絲溶液轉移到干冰裝置中,使所配制的合成高分子溶液在干冰環境中急速降溫,然后轉移到低溫干燥機中,在溫度為-60℃、真空度為400Pa的條件下,進行處理47h,得到抗紫外線纖維。步驟三:將獲得的抗紫外線纖維通過機織的方式制成傘布比較例1步驟一:制備抗紫外線助劑的方法同實施例1步驟二:(1)合成高分子溶液的配制:將合成高分子溶解在溶劑中,配成重量百分比為0.001~0.1wt%的溶液,然后將溶液充分攪拌,以致完全溶解,即得到合成高分子溶液,加入0.2wt%步驟一制備的抗紫外線助劑。所述的合成高分子為聚氨酯;(2)凍干法制備合成高分子納米纖維:將步驟(1)中配制的合成高分子溶液轉移到液氮冷凍裝置中,開啟冷凍裝置,使所配制的合成高分子溶液在液氮環境中急速凍結,然后將凍結的合成高分子溶液轉移到冷凍干燥機中,在溫度為-10~-80℃、真空度為1~600Pa的條件下,進行凍干處理12~48h,得到合成高分子納米纖維。步驟三:將獲得的抗紫外線纖維通過機織的方式制成傘布。比較例2步驟一:抗紫外線助劑的制備將173g2-硝基-4-氯-2-羥基-3-叔丁基-5-甲基偶氮苯(77.4%),46g氫氧化鈉(50%),對苯二酚,207g作溶劑的鄰二甲苯和104g水加入到一個1000ml的反應器中,控制溫度在70~96℃,緩慢的逐滴加入15.5g作為還原劑的水合肼(80%),持續40分鐘以上。攪拌4小時后,反應完成,然后用用HPLC進行分析。第一步還原反應的完成可以從用作原材料的2-硝基-4-氯-2-羥基-3-叔丁基-5-甲基偶氮苯已經消失,以及產生2-(2-羥基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯-2氫-苯并三唑-N-氧化物得到證實。使用硫酸中和反應產物后,下部分的水層經分離被移去,再將剩下部分用水洗滌。隨后,將207g水和34g鋅粉(96%)加入到產物溶液中,然后控制溫度為60-80℃,逐滴加入63g硫酸(95%)持續40分鐘以上,進行第二步還原反應。攪拌反應1小時后反應完成,過濾除去未反應的鋅粉,通過分離除去下半部分的水層。通過使用硫酸萃取除去產品有機層中的染色物質,在溶液用脫色劑脫色后,加入400g甲醇對產物進行結晶處理。洗滌得到的固體物質,烘干后制得86.6g高純度的2-(2-羥基-3-叔丁基-5-苯甲基)-5-氯-2氫-苯并三唑(理論產率為87%),另外的3.4g(理論產率為3%)產品得自硫酸萃取物和過濾液。步驟二:同實施例2。步驟三:將獲得的抗紫外線纖維通過機織的方式制成傘布。對于實施例和比較例制造的傘布進行抗紫外線性能測試。紫外線防護系數UPF(UltravioletProtectionFactor),又稱紫外線遮擋系數,是表示織物防護紫外線的能力。它是紫外線對未防護的皮膚的平均輻射量與要經測試的織物遮擋后紫外線輻射量的比值。紫外線穿透率TAV:指有試樣時透過的紫外線輻射強度與無試樣時紫外線輻射強度之比的百分數。表1UPF紫外線穿透率%洗滌20次后UPF洗滌20次后紫外線穿透率%洗滌100次后UPF洗滌100次后紫外線穿透率%實施例1511.5502483實施例2532502.2443.4比較例1453404306比較例2304254.8209當前第1頁1 2 3