本發明屬紡織技術領域,特別是涉及一種具有抗紫外功能有色紡織品的制備方法。
背景技術:
紫外線即波長處于180-400nm范圍內的光線,適度的紫外線照射,有利于人體對鈣的吸收,但過度的紫外線照射會使人反應遲鈍、記憶力下降,甚至誘發皮膚癌。鑒于紫外光對人體的危害性,日本、美國、德國、荷蘭等國家甚至將小學生服裝用品的防紫外線功能列入了法律條文,由此可見開發防紫外線輻射織物的重要性。
ceo2是一種應用廣泛的稀土材料,具有獨特的4f電子層結構,表現出較強的紫外屏蔽能力,且ceo2無毒,性能穩定,是一種理想的紫外屏蔽劑。目前,以ceo2作為紫外線屏蔽劑開發的防紫外線輻射織物鮮有報道。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題在于提供一種以ceo2作為紫外線屏蔽劑的有色抗紫外線輻射織物的制備方法。
為實現上述目的,本發明提供的技術方案是:首先對纖維素纖維織物進行堿化處理,然后將纖維素纖維織物浸漬硝酸亞鈰溶液;再采用還原染料隱色體對纖維素纖維織物進行染色,染色結束后,浸入含少量h2o2的堿性水溶液中,再采用水熱晶化,在織物上原位形成ceo2,同時完成還原染料隱色體的氧化。
上述制備方法的具體步驟為:
(1)將纖維素纖維織物浸入質量分數30%-50%的naoh水溶液中,室溫下堿化1-2h,堿化結束后,水洗至洗滌液ph7-8,然后在60-80℃烘干,備用;
(2)將上述經堿化處理的纖維素纖維織物浸漬在質量濃度20-40g/l的ce(no3)3·6h2o溶液中,浸漬溫度60-80℃,浸漬時間60-90min,浸漬結束后,軋輥軋壓,軋余率80-100%,水洗2-3次,在60-80℃烘干,備用;
(3)將浸軋有ce3+的纖維素纖維織物進行還原染料隱色體染色,染色配方如下:
染色步驟:將還原染料以少量蒸餾水調成漿狀,加入土耳其紅油和熱水,然后依次加入規定量的naoh和保險粉,在45-60℃還原10-15min,使染料完全還原,制成隱色體染液;將染液溫度升至50-60℃后,加入浸軋有ce3+的纖維素纖維織物,15min后加入1/2的元明粉,續染15min后再加入剩余1/2量的元明粉,再續染15min,染色結束;
(4)在具有聚四氟乙烯的高壓反應釜中,配制質量濃度2.5-5.0g/l的30%h2o2溶液,用氨水調節溶液ph至9-10;將步驟(3)中纖維素纖維織物從染液中取出,冷水洗滌2次后,投入高壓反應釜中,然后將高壓反應釜密封后,水熱反應,反應結束后,冷卻至室溫,將織物取出,水洗2次后,在90℃,na2co32g/l,皂片2g/l,浴比1:30條件下,皂煮10-15min后,水洗3-5次,150-170℃焙烘60-120s,即可。
作為優選,步驟(1)中所述的纖維素纖維織物為純棉織物、純麻織物或兩者的交織物。
作為優選,步驟(4)中所述的水熱反應條件為反應溫度180-230℃,反應時間24-48h。
由上述技術方案可知:本發明首先采用強堿對纖維素纖維進行堿化處理,提高纖維素纖維上羥基的反應活性,然后利用羥基與ce3+間的靜電引力,將ce3+處理到紡織品上;在還原染料隱色體染色過程中,ce3+起到媒染劑的作用,提高了染料的上染率以及與織物的結合牢度;在水熱反應過程中,雙氧水將還原染料隱色體氧化為還原染料,同時將ce3+氧化為ce4+。
本發明的有益效果在于:
(1)以ce3+作為還原染料隱色體媒染劑,安全環保。
(2)水熱反應中,雙氧水既是還原染料隱色體的氧化劑,又是ce3+的氧化劑。
(3)ceo2在紡織品上原位生成,解決了無機材料與紡織品結合牢度差的問題。
具體實施方式
下面結合具體實施例,進一步闡述本發明。應理解,這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
實施例1
(1)將純棉織物浸入質量分數30%的naoh水溶液中,室溫下堿化2h,堿化結束后,水洗至洗滌液ph7,然后在60℃烘干,備用;
(2)將上述經堿化處理的純棉織物浸漬在質量濃度20g/l的ce(no3)3·6h2o溶液中,浸漬溫度60℃,浸漬時間90min,浸漬結束后,軋輥軋壓,軋余率80%,水洗2次,在60℃烘干,備用;
(3)將浸軋有ce3+的純棉織物進行還原染料隱色體染色,染色配方如下:
染色步驟:將還原染料以少量蒸餾水調成漿狀,加入土耳其紅油和熱水,然后依次加入規定量的naoh和保險粉,在45℃還原15min,使染料完全還原,制成隱色體染液;將染液溫度升至50℃后,加入浸軋有ce3+的純棉織物,15min后加入1/2的元明粉,續染15min后再加入剩余1/2量的元明粉,再續染15min,染色結束;
(4)在具有聚四氟乙烯的高壓反應釜中,配制質量濃度2.5g/l的30%h2o2溶液,用氨水調節溶液ph至9;將步驟(3)中純棉織物從染液中取出,冷水洗滌2次后,投入高壓反應釜中,然后將高壓反應釜密封后,180℃水熱反應48h,反應結束后,冷卻至室溫,將織物取出,水洗2次后,在90℃,na2co32g/l,皂片2g/l,浴比1:30條件下,皂煮10min后,水洗3次,150℃焙烘120s,即可。
比較例1-1
(1)將純棉織物浸入質量分數30%的naoh水溶液中,室溫下堿化2h,堿化結束后,水洗至洗滌液ph7,然后在60℃烘干,備用;
(2)將上述經堿化處理的純棉織物進行還原染料隱色體染色,染色配方如下:
染色步驟:將還原染料以少量蒸餾水調成漿狀,加入土耳其紅油和熱水,然后依次加入規定量的naoh和保險粉,在45℃還原15min,使染料完全還原,制成隱色體染液;將染液溫度升至50℃后,加入堿化處理的純棉織物,15min后加入1/2的元明粉,續染15min后再加入剩余1/2量的元明粉,再續染15min,染色結束;
(3)在具有聚四氟乙烯的高壓反應釜中,配制質量濃度2.5g/l的30%h2o2溶液,用氨水調節溶液ph至9;將步驟(2)中純棉織物從染液中取出,冷水洗滌2次后,投入高壓反應釜中,然后將高壓反應釜密封后,180℃水熱反應48h,反應結束后,冷卻至室溫,將織物取出,水洗2次后,在90℃,na2co32g/l,皂片2g/l,浴比1:30條件下,皂煮10min后,水洗3次,150℃焙烘120s,即可。
比較例1-2
(1)將純棉織物浸入質量分數30%的naoh水溶液中,室溫下堿化2h,堿化結束后,水洗至洗滌液ph7,然后在60℃烘干,備用;
(2)將上述經堿化處理的純棉織物進行還原染料隱色體染色,染色配方如下:
染色步驟:將還原染料以少量蒸餾水調成漿狀,加入土耳其紅油和熱水,然后依次加入規定量的naoh和保險粉,在45℃還原15min,使染料完全還原,制成隱色體染液;將染液溫度升至50℃后,加入堿化處理的純棉織物,15min后加入1/2的元明粉,續染15min后再加入剩余1/2量的元明粉,再續染15min,染色結束;
(3)在具有聚四氟乙烯的高壓反應釜中,配制質量濃度2.5g/l的30%h2o2溶液,以及質量濃度20g/l的ce(no3)3·6h2o,用氨水調節溶液ph至9;將步驟(2)中純棉織物從染液中取出,冷水洗滌2次后,投入高壓反應釜中,然后將高壓反應釜密封后,180℃水熱反應48h,反應結束后,冷卻至室溫,將織物取出,水洗2次后,在90℃,na2co32g/l,皂片2g/l,浴比1:30條件下,皂煮10min后,水洗3次,150℃焙烘120s,即可。
實施例2
(1)將純麻織物浸入質量分數50%的naoh水溶液中,室溫下堿化1h,堿化結束后,水洗至洗滌液ph8,然后在80℃烘干,備用;
(2)將上述經堿化處理的純麻織物浸漬在質量濃度40g/l的ce(no3)3·6h2o溶液中,浸漬溫度80℃,浸漬時間60min,浸漬結束后,軋輥軋壓,軋余率100%,水洗3次,在80℃烘干,備用;
(3)將浸軋有ce3+的純麻織物進行還原染料隱色體染色,染色配方如下:
染色步驟:將還原染料以少量蒸餾水調成漿狀,加入土耳其紅油和熱水,然后依次加入規定量的naoh和保險粉,在60℃還原10min,使染料完全還原,制成隱色體染液;將染液溫度升至60℃后,加入浸軋有ce3+的純麻織物,15min后加入1/2的元明粉,續染15min后再加入剩余1/2量的元明粉,再續染15min,染色結束;
(4)在具有聚四氟乙烯的高壓反應釜中,配制質量濃度5.0g/l的30%h2o2溶液,用氨水調節溶液ph至10;將步驟(3)中純麻織物從染液中取出,冷水洗滌2次后,投入高壓反應釜中,然后將高壓反應釜密封后,230℃水熱反應24h,反應結束后,冷卻至室溫,將織物取出,水洗2次后,在90℃,na2co32g/l,皂片2g/l,浴比1:30條件下,皂煮15min后,水洗5次,170℃焙烘60s,即可。
比較例2
(1)將純麻織物浸入質量分數50%的naoh水溶液中,室溫下堿化1h,堿化結束后,水洗至洗滌液ph8,然后在80℃烘干,備用;
(2)將上述經堿化處理的純麻織物進行還原染料隱色體染色,染色配方如下:
染色步驟:將還原染料以少量蒸餾水調成漿狀,加入土耳其紅油和熱水,然后依次加入規定量的naoh和保險粉,在60℃還原10min,使染料完全還原,制成隱色體染液;將染液溫度升至60℃后,加入經堿化處理的純麻織物,15min后加入1/2的元明粉,續染15min后再加入剩余1/2量的元明粉,再續染15min,染色結束;
(3)在具有聚四氟乙烯的高壓反應釜中,配制質量濃度5.0g/l的30%h2o2溶液,用氨水調節溶液ph至10;將步驟(2)中純麻織物從染液中取出,冷水洗滌2次后,投入高壓反應釜中,然后將高壓反應釜密封后,230℃水熱反應24h,反應結束后,冷卻至室溫,將織物取出,水洗2次后,在90℃,na2co32g/l,皂片2g/l,浴比1:30條件下,皂煮15min后,水洗5次,170℃焙烘60s,即可。
實施例3
(1)將棉麻混紡織物浸入質量分數40%的naoh水溶液中,室溫下堿化1.5h,堿化結束后,水洗至洗滌液ph7.5,然后在70℃烘干,備用;
(2)將上述經堿化處理的棉麻混紡織物浸漬在質量濃度30g/l的ce(no3)3·6h2o溶液中,浸漬溫度70℃,浸漬時間70min,浸漬結束后,軋輥軋壓,軋余率90%,水洗3次,在70℃烘干,備用;
(3)將浸軋有ce3+的棉麻混紡織物進行還原染料隱色體染色,染色配方如下:
染色步驟:將還原染料以少量蒸餾水調成漿狀,加入土耳其紅油和熱水,然后依次加入規定量的naoh和保險粉,在55℃還原12min,使染料完全還原,制成隱色體染液;將染液溫度升至55℃后,加入浸軋有ce3+的棉麻混紡織物,15min后加入1/2的元明粉,續染15min后再加入剩余1/2量的元明粉,再續染15min,染色結束;
(4)在具有聚四氟乙烯的高壓反應釜中,配制質量濃度3.0g/l的30%h2o2溶液,用氨水調節溶液ph至9.5;將步驟(3)中棉麻混紡織物從染液中取出,冷水洗滌2次后,投入高壓反應釜中,然后將高壓反應釜密封后,200℃水熱反應36h,反應結束后,冷卻至室溫,將織物取出,水洗2次后,在90℃,na2co32g/l,皂片2g/l,浴比1:30條件下,皂煮12min后,水洗4次,160℃焙烘90s,即可。
實施例4
(1)將純棉織物浸入質量分數35%的naoh水溶液中,室溫下堿化1.5h,堿化結束后,水洗至洗滌液ph8,然后在65℃烘干,備用;
(2)將上述經堿化處理的純棉織物浸漬在質量濃度25g/l的ce(no3)3·6h2o溶液中,浸漬溫度65℃,浸漬時間75min,浸漬結束后,軋輥軋壓,軋余率95%,水洗2次,在65℃烘干,備用;
(3)將浸軋有ce3+的純棉織物進行還原染料隱色體染色,染色配方如下:
染色步驟:將還原染料以少量蒸餾水調成漿狀,加入土耳其紅油和熱水,然后依次加入規定量的naoh和保險粉,在50℃還原13min,使染料完全還原,制成隱色體染液;將染液溫度升至55℃后,加入浸軋有ce3+的純棉織物,15min后加入1/2的元明粉,續染15min后再加入剩余1/2量的元明粉,再續染15min,染色結束;
(4)在具有聚四氟乙烯的高壓反應釜中,配制質量濃度3.5g/l的30%h2o2溶液,用氨水調節溶液ph至9;將步驟(3)中純棉織物從染液中取出,冷水洗滌2次后,投入高壓反應釜中,然后將高壓反應釜密封后,190℃水熱反應42h,反應結束后,冷卻至室溫,將織物取出,水洗2次后,在90℃,na2co32g/l,皂片2g/l,浴比1:30條件下,皂煮13min后,水洗3次,165℃焙烘75s,即可。
實施例5
采用紫外線透過率測試儀測量紡織品紫外線防護系數(upf),每塊試樣測試3次,取平均值。
顏色深度(k/s值)的測定:將染色織物折疊兩次(四層),采用datacolorsf600x電腦測色配色儀在λmax處測定染色織物的k/s值,每個試樣測四次取平均值。
耐洗性能測試:按照aatcc加速洗滌標準洗滌20次后,測試紡織品的抗紫外性能及顏色深度。
表1織物的防紫外線效果及顏色深度
從實施例1-4的實驗數據可知,本發明所得織物具有優異的抗紫外性能,且具有良好的耐洗性能,洗滌20次后,織物的upf值仍然超過200;從實施例1與比較例1-1以及實施例2與比較例2的實驗結果可知,ce3+在還原染料隱色體染色過程中,存在明顯增深作用;比較例1-2實驗結果可知,還原染料隱色體染色后,紡織品再采用ce3+水溶液水熱處理,也會在紡織品表面形成少量ceo2,從而使其具有一定的抗紫外性能,但由于ceo2與紡織品結合較弱,水洗20次后,紡織品抗紫外性能大大降低。