改性壳聚糖的棉织物抗紫外整理剂及其抗紫外棉织物

摘要

本发明申请提供了一种改性壳聚糖的棉织物抗紫外整理剂及其抗紫外棉织物，其中的改性壳聚糖的棉织物抗紫外整理剂为3,4,5‑三甲氧基苯甲酰壳聚糖、交联剂、渗透剂与醋酸或乳酸溶液的均匀混合液，其中的交联剂为有机多元羧酸或氨基硅油乳液，所述的渗透剂为JFC、平平加O中任意其一。抗紫外棉织物通过两浸两轧、水洗，烘干获得赋予抗紫外、抗菌、抗皱的多重整理功能的棉织物，且抗紫外、抗菌、抗皱功能耐久性高，棉织物整理后依然保持了织物原有风格，不影响棉织物手感、强度、白度和色泽，保持原有的人体亲合性；整理剂组成简单、易于制备、整理工艺简单、环保。

说明书

技术领域

本发明申请涉及织物抗紫外整理剂及其整理织物，尤其涉及改性壳聚糖的抗紫外整理剂及其整理棉织物。

背景技术

壳聚糖是天然多糖高分子材料，其来源丰富、安全无毒、生物降解性好。目前，壳聚糖及其衍生物在纺织品功能整理应用主要限于抗菌、防霉和抗皱方面。如专利CN104128602A制备的改性壳聚糖修饰的纳米银抗菌复合材料，由壳聚糖与纳米银协同发挥抗菌作用。

纺织品抗紫外整理剂主要有两大类，一类为抗紫外屏蔽剂，以反射、折射或散射方式来减弱紫外光的透射率，达到抗紫外的技术目的。主要有氧化锌、二氧化钛、氧化铁、二氧化硅等纳米无机材料,其纳米径粒尺寸与紫外线波长相当时，会对对应波长的紫外线产生散射或反射，起到织物抗紫外作用。但本类抗紫外屏蔽剂普遍存在织物的亲和力弱、整理工艺复杂，整理后织物耐洗牢度偏低等技术问题。专利号CN101798750A提供了一种棉织物纳米硅基氧化物抗紫外整理方法，以赋予织物一定的耐久性，但轧烘焙整理工艺的采用，同时聚丙烯酸酯或聚氨酯合成胶乳的加入，对整理后织物手感有影响。另一类通过分子中的化学键和官能团吸收紫外光，实现抗紫外目的，主要采用水杨酸酯类、二苯甲酮类和苯并三唑类产品。其中，水杨酸酯类吸收波长范围较窄、稳定性较差、牢度低、易变色；二苯甲酮类是目前工业应用广泛的织物抗紫外材料,但存在整理后织物易泛黄的技术问题；苯并三唑类UVA紫外吸收效果好，但无反应性基团，需要借助树脂或粘合剂固着在织物表面，以提高其耐洗牢度，但这样会导致整理后的织物手感粗糙、吸湿能力下降。

将上述两类常见织物抗紫外整理成份复合使用，以扬长避短，其技术包括有：专利公开技术CN103469560A，其抗紫外线整理剂组份包括二氧化硅、沸石、2,4-二羟基二苯甲酮、N,N-二正丁基二硫代氨基甲酸镍和聚丙烯酸钠分散剂，其抗紫外性能优良，也提高了对织物结合牢度和耐久性，但对织物风格有影响，另外，它也只赋予织物抗紫外一种主要功能，整理功能单一。

现有技术还公开了赋予织物抗紫外在内的多功能织物整理剂，如CN104594018A专利公开的一种具有抗紫外和抗菌双重功能的纺织品整理方法，其整理剂为氧化锌/羧甲基壳聚糖纳米复合物，先冷等离子体方法对纺织品进行预处理，整理液浸渍预处理后的纺织品，再加入丙烯酸酯粘合剂，采用轧烘焙工艺。无机物与有机物的复合纳米组成组份复杂，其方法的实施还要对原有的纺织品预处理设备有改动需求；另外，为提高纳米氧化锌与织物的亲和力和耐久性，粘合剂丙烯酸酯的加入会对织物风格有影响，手感变差。再如CN102677465A公开的功能化纳米壳聚糖和纳米二氧化钛改性的柞蚕丝织物，由纳米二氧化钛发挥抗紫外作用，由有机多元酸提高壳聚糖与柞蚕丝织物的交联固着，有效改善和提高柞蚕丝织物的抗皱、柔软、抗菌、防缩、自清洁、抗紫外线、染料的吸附效率等综合性能，但该整理剂分散体系亦较为复杂，并对纳米级复合分散整理液的配制繁琐，也对其分散体系稳定性要求高。

发明内容

本发明申请的发明目的在于简化整理剂的组成、同时简化整理剂的配制和整理工艺，一次整理同时赋予棉织物抗紫外、抗菌、抗皱、耐久性高、并保持棉织物原有风格，不影响棉织物手感、强度、白度、色泽，整理后棉织物符合人体亲合性的改性壳聚糖的棉织物抗紫外整理剂及其抗紫外棉织物。

本发明申请提供的改性壳聚糖的棉织物抗紫外整理剂技术方案，其主要技术内容是：一种改性壳聚糖的棉织物抗紫外整理剂，该整理剂为3,4,5-三甲氧基苯甲酰壳聚糖、交联剂、渗透剂与醋酸或乳酸溶液的均匀混合液，以每100毫升最后制备的整理剂溶液计量，3,4,5-三甲氧基苯甲酰壳聚糖的用量为2-5克，溶于每100毫升整理剂溶液含醋酸或乳酸2-5克的醋酸或乳酸溶液中，交联剂的用量为0.5-1.0g，渗透剂的用量为0.05g，交联剂的反应催化剂次亚磷酸钠0.5-1.0g；

所述的交联剂为有机多元羧酸；

所述的渗透剂为JFC、平平加O中任意其一。

本发明申请提供的另一种改性壳聚糖的棉织物抗紫外整理剂，该整理剂为3,4,5-三甲氧基苯甲酰壳聚糖、交联剂、渗透剂与醋酸或乳酸溶液的均匀混合液，以每100毫升最后制备的整理剂溶液计量，3,4,5-三甲氧基苯甲酰壳聚糖的用量为2-5克，溶于每100毫升整理剂溶液含醋酸或乳酸2-5克的醋酸或乳酸溶液中，交联剂的用量为0.5-1.0g，渗透剂的用量为0.05g；

所述的交联剂为氨基硅油乳液；

所述的渗透剂为JFC、平平加O中任意其一。

本发明申请还提供了由所述的改性壳聚糖的棉织物抗紫外整理剂整理得到的抗紫外棉织物，该抗紫外棉织物是棉织物于室温中浸渍所述整理剂中0.5～1min，两浸两轧，其带液率为75～90%，70～85℃预烘5～8min，130～150℃焙烘2～5min，温水洗，冷水洗，烘干获得。

本发明申请公开的改性壳聚糖的棉织物抗紫外整理剂及其抗紫外棉织物，其整理剂组成简单、易于制备、整理方法简单、快捷，且可以完全由现有整理设备来完成整理，一次整理同时赋予棉织物抗紫外、抗菌、抗皱的多重整理功能，且抗紫外、抗菌、抗皱功能耐久性高，棉织物整理后依然保持了织物原有风格，不影响棉织物手感、强度、白度和色泽；本技术方案的技术优点还包括整理剂和加工过程环保，整理后棉织物的折皱回复角增大，抗皱性能提高，整理后的棉织物回弹性和柔软性好，保持了整理后棉织物的人体亲合性，且不影响后序染色加工处理和效果。实验证明，经本技术方案制备的整理棉织物，290-300nm和320-383nm波长紫外光的透射率有效降低，UPF值可达50+；整理后样品经30次洗涤后，其抗紫外线辐射效果保留率仍达到90%以上，表现出良好的耐洗性能；对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌抑菌率均达95%以上；此外，整理前、后织物在手感、经向断裂强力和紫外光照射7小时后的白度值均无明显变化。

具体实施方式

下面通过以下实施例例举说明本发明申请的技术内容，且本申请的保护内容及保护范围不受以下实施例所限，并可按比例调整至适合生产应用。其中有机多元羧酸不仅限于例举的柠檬酸、丁烷四羧酸，其它具体的有机多元羧酸也具备同样的反应能力。

实施例1

本整理剂为3,4,5-三甲氧基苯甲酰壳聚糖、交联剂、渗透剂和醋酸或乳酸溶液的均匀混合液，以每100毫升最终的整理剂溶液计量，3,4,5-三甲氧基苯甲酰壳聚糖的用量为2.0g，溶解于每100毫升整理剂溶液含醋酸或乳酸2克的醋酸或乳酸溶液中，加入交联剂柠檬酸0.5g、渗透剂JFC 0.05g和柠檬酸反应催化剂次亚磷酸钠0.5g，制备获得100ml整理剂溶液；

整理棉织物是通过以下整理工艺方法制备获得：将适量棉织物室温中全部浸渍至上述整理剂溶液中0.5～1min，经两浸两轧，带液率为90%，70℃预烘8min，150℃焙烘2min，40℃温水洗，冷水洗，烘干获得整理棉织物。

实施例2

本整理剂为3,4,5-三甲氧基苯甲酰壳聚糖、交联剂、渗透剂和醋酸或乳酸溶液的均匀混合液，以每100毫升最终的整理剂溶液计量，3,4,5-三甲氧基苯甲酰壳聚糖的用量为2.5g，溶解于每100毫升整理剂溶液含醋酸或乳酸2克的醋酸或乳酸溶液中，加入交联剂丁烷四羧酸0.5g、渗透剂JFC 0.05g，丁烷四羧酸反应催化剂次亚磷酸钠0.5g，制备获得100ml整理剂溶液；

整理棉织物是通过以下整理工艺方法制备获得：将适量棉织物室温中全部浸渍上述整理剂溶液0.5～1min，两浸两轧，带液率为90%，85℃预烘5min，130℃焙烘3min，40℃温水洗，冷水洗，烘干获得整理棉织物。

实施例3

本整理剂为3,4,5-三甲氧基苯甲酰壳聚糖、交联剂、渗透剂和醋酸或乳酸溶液的均匀混合液，以每100毫升最终的整理剂溶液计量，3,4,5-三甲氧基苯甲酰壳聚糖的用量为3.0g，溶解于每100毫升整理剂溶液含醋酸或乳酸2克的醋酸或乳酸溶液中，加入交联剂柠檬酸0.5g、渗透剂平平加O 0.05g，柠檬酸的反应催化剂次亚磷酸钠0.5g，制备获得100ml整理剂溶液；

整理棉织物是通过以下整理工艺方法制备获得：将适量棉织物室温中全部浸渍上述整理剂溶液0.5～1min，两浸两轧，带液率为90%，85℃预烘5min，150℃焙烘2min，40℃温水洗，冷水洗，烘干获得整理棉织物。

实施例4

本整理剂为3,4,5-三甲氧基苯甲酰壳聚糖、交联剂、渗透剂和醋酸或乳酸溶液的均匀混合液，以每100毫升最终的整理剂溶液计量，3,4,5-三甲氧基苯甲酰壳聚糖的用量为3.5g，溶解于每100毫升整理剂溶液含醋酸或乳酸3克的醋酸或乳酸溶液中，加入交联剂柠檬酸0.5g和丁烷四羧酸0.5g、渗透剂JFC 0.05g，柠檬酸和丁烷四羧酸的反应催化剂次亚磷酸钠1.0g，制备获得100ml整理剂溶液；

整理棉织物是通过以下整理工艺方法制备获得：将适量棉织物室温中全部浸渍上述整理剂溶液0.5～1min，两浸两轧，带液率为90%，85℃预烘5min，150℃焙烘2min，40℃温水洗，冷水洗，80℃烘干获得整理棉织物。

实施例5

本整理剂为3,4,5-三甲氧基苯甲酰壳聚糖、交联剂、渗透剂和醋酸或乳酸溶液的均匀混合液，以每100毫升最终的整理剂溶液计量，3,4,5-三甲氧基苯甲酰壳聚糖的用量为4.0g，溶解于每100毫升整理剂溶液含醋酸或乳酸3克的醋酸或乳酸溶液中，加入交联剂柠檬酸1.0g、渗透剂JFC 0.05g，柠檬酸的反应催化剂次亚磷酸钠1.0g，混合制备100ml整理剂溶液；

整理棉织物是通过以下整理工艺方法制备获得：将适量棉织物室温中全部浸渍整理剂溶液0.5～1min，两浸两轧，带液率为90%，85℃预烘5min，150℃焙烘2min，40℃温水洗，冷水洗，烘干获得整理棉织物。

实施例6

本整理剂为3,4,5-三甲氧基苯甲酰壳聚糖、交联剂、渗透剂和醋酸或乳酸溶液的均匀混合液，以每100毫升最终的整理剂溶液计量，3,4,5-三甲氧基苯甲酰壳聚糖的用量为4.0g，溶解于每100毫升整理剂溶液含醋酸或乳酸3克的醋酸或乳酸溶液中，加入交联剂氨基硅油乳液1.0g、渗透剂JFC 0.05g，混合制备100ml整理剂溶液；

整理棉织物是通过以下整理工艺方法制备获得：将适量棉织物室温中全部浸渍整理剂溶液中0.5～1min，两浸两轧，带液率为90%，85℃预烘5min，150℃焙烘2min，40℃温水洗，冷水洗，烘干获得整理棉织物。

实施例1-6获得的整理棉织物，测试其抗紫外性能和30次洗涤后的耐洗性能，其结果参见表1，其中T-UVB为290-315 nm波长范围的紫外光透射率，T-UVA为315-410 nm波长范围的紫外光透射率。

表1

由表1可知，在波长为290-410nm范围内，本整理后的棉织物紫外光透射率均低于2.5%，紫外防护因子UPF大于50，表明其具有优良的抗紫外性能；各实施例的抗紫外整理棉织物洗涤30次后UPF值下降不足2，其耐洗性能优良。根据 GB/T18830-2009 纺织品防紫外性能的评定标准，均达到了防紫外产品的技术指标要求。

实施例1至4与实施例5的效果基本一致，在此仅以实施例5和6整理后棉织物样品为说明例，其测试结果参见表2，金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑菌率均达到了95%以上，表明整理后的棉织物同时具有抗菌性能。折皱回复角测试表明整理后织物的抗皱性能均有提高；此外，整理前后棉织物的经向断裂强力损失率低于10%；紫外光照射7小时后的白度值和织物手感均无明显变化，表明本技术方案的整理方法对棉织物的强力、色泽和手感等方面无明显影响，有效保持了棉织物原有风格。具体数据参见表2。

表2