一种抗紫外涤棉混纺面料及其制备方法技术

本申请公开了一种抗紫外涤棉混纺面料及其制备方法，该抗紫外涤棉混纺面料由涤棉混纺面料基材经过整理剂的整理后得到，所述整理剂包括质量比为（4

【技术实现步骤摘要】
一种抗紫外涤棉混纺面料及其制备方法


[0001]本申请涉及抗紫外面料领域，尤其是涉及一种抗紫外涤棉混纺面料及其制备方法。

技术介绍

[0002]过量的紫外光不仅会使染料和颜色变色、纸张和塑料老化，同时也会对人类的皮肤造成损伤，带来了很多负面的影响。如今大部分的抗紫外面料的材料采用的是不可降解的化石基树脂聚乙烯、聚丙烷、聚苯乙烯等制成，这些材料在生产、降解过程中会严重增加二氧化碳的排放量。
[0003]近几年关于生物基抗紫外材料的研究不断涌现，如木质素，其具有良好的抗紫外光特性。但是专门分离出来的木质素作为一种支化醛酚聚合物在外源添加制作抗紫外膜的时候因极性的差别很难均相且稳定的分散在非极性粘合剂之中，导致最后制作的抗紫外面料的抗紫外性能不足。

技术实现思路

[0004]为解决抗紫外涤棉混纺面料中木质素很难均相且稳定的分散在非极性粘合剂之中的问题，本申请提供了一种抗紫外涤棉混纺面料及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供了一种抗紫外涤棉混纺面料，由涤棉混纺面料基材经过整理剂的整理后得到，所述整理剂包括质量比为(4
‑
5)：(1
‑
2)：(10
‑
15)的木质素溶解液、抗紫外颗粒和非极性粘合剂；所述木质素溶解液由木质纤维粉末依次经过低共熔处理、乙酰化处理和萃取得到。
[0006]本申请为赋予面料充足的抗紫外性能，应用了较多抗紫外颗粒，这导致整理剂的成膜后脆性较强容易出现涂层开裂现象。因此本方案中需要解决木质素在非极性粘合剂中的分散问题以及涂层开裂的问题。有鉴于此，本申请的方案能够获得均匀分散有纤维素和木质素的木质素溶解液，不仅可以通过木质素提高面料整理后的抗紫外性能，还可以利用纤维素使极性体系的整理剂拥有更好的成膜韧性，一定程度上防止抗紫外膜层的开裂具体的，本申请先对木质纤维原料进行低共熔法处理，可以比较完整的将木质素和纤维素从木质纤维原料中剥离出来。低共熔法中用到的低共熔溶剂由氢键供体和氢键受体组成，是由两种物质混合并加热形成的均匀液体，两种成分之间建立的氢键相互作用会导致混合物的熔点降低。而低共熔溶剂中氢键的相互作用不仅仅可以降低二者的熔点，还可以和木质纤维原料内部的氢键进行反应，破坏原有的氢键结构，形成新的氢键，并促进木质素苯丙烷单元之间不稳定的醚键断裂，木质纤维原料的结构受到损坏，木质素和纤维素可以被稳定的剥离出来。
[0007]再将含有木质素和纤维素的低共熔液经过乙酰化处理，加入乙酰化试剂对木质素和纤维素进行改性，将乙酰基接入代替一部分羟基，降低木质素和纤维素的极性，提高木质素、纤维素与非极性粘合剂之间的相容性，使纤维素和木质素可以更好地分散在整理剂之
中，提高了整理剂涂层的成膜性，增强了最后面料的耐久性以及抗紫外性能。
[0008]最后将乙酰化木质素进行萃取，将分子质量和分散系数比较小的木质素和纤维素一起分离出来，改善木质素的均一性，使最后在整理剂中的木质素拥有更好的分散性以及稳定性，并和纤维素很好的在溶液中相容，使面料的抗紫外性能得到提升。
[0009]另外，木质素和纤维素的再复合相容性较差，外源添加任意一种都不能使二者很好的相容。本申请通过对木质纤维粉末进行处理，将木质素和纤维素同时剥离出来，保障其在反应中一直混合相容，未被单独提取，所以二者在整理剂中表现出良好的相容性，一定程度上缓解了木质素和纤维素再复合相容性差的问题，有效提升了面料整理后的成膜性能和抗紫外性能。
[0010]优选的，所述低共熔处理中，采用的低共熔溶剂和木质纤维粉末的质量比为(1
‑
2)：(1
‑
3)。
[0011]低共熔处理中，优选采用水对低共熔溶剂进行稀释；更优选的，水与低共熔溶剂的质量为(1
‑
2)：(5
‑
15)。
[0012]低共熔溶剂的各个溶质通过氢键的作用，可以使整体溶剂的熔点降低到比每个溶质都低，将氢键供体和氢键受体按一定的比例混合可以搅拌成为均匀的液体。将低共熔溶剂用水稀释后用于处理木质纤维粉末，可以对木质纤维粉末中的木质素和半纤维素之间的LCC连接造成破坏，纤维素也会因连接的断裂而脱落，纤维素和木质素被剥离至溶剂之中，当按所述质量比进行低共熔处理时，剥离出的木质素和纤维素的比例得以提高，对整理剂成膜性和抗紫外性的综合提升有很大提升。
[0013]优选的，所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和1，3
‑
丁二醇，氯化胆碱和1,3
‑
丁二醇的摩尔比为1：(3
‑
4)。
[0014]通过采用上述技术方案，可以对木质素和纤维素进行更有效的剥离和溶解。氯化胆碱中的氯离子可以与木质素和碳水化合物之间的羟基形成氢键，破坏木质纤维粉末中的强氢键，加强了分离木质素和纤维素的作用，提高了整理剂中木质素和纤维素的浓度，提升了面料的耐久性和抗紫外性能。
[0015]优选的，乙酰化处理中，采用的乙酰化试剂和木质纤维粉末的质量比为(0.2
‑
0.4)：(1
‑
2)；所述乙酰化试剂包括乙酸酐、冰醋酸中的至少一种。
[0016]木质素、纤维素和非极性粘合剂之间的物理性质和化学性质相差很大，很难在非极性粘合剂中分散和相容，本申请通过乙酰化试剂将乙酰基接入木质素中代替一部分羟基，降低了木质素和纤维素的极性，使木质素能更好的在非极性粘合剂中进行分散，使整理后的面料拥有更好的抗紫外性能。
[0017]优选的，所述萃取步骤中使用的萃取剂包括乙二醇、丁酮、丙酮中的至少一种；所述萃取剂和木质纤维粉末的质量比为(3
‑
5)：(1
‑
2)。
[0018]经过低共熔处理之后的木质素和纤维素，是由低共熔溶剂破坏木质纤维粉末中的结构而分离出的，其破坏程度是不可控的，分离出来的木质素和纤维素分子质量大小也就相差很大，如果将其直接用于制作整理剂，会使整理剂的各处密度、组成、性质都有不同，均一性受到影响，面料的抗紫外性能也会随之降低。本申请利用不同分子质量的木质素和纤维素在不同的溶剂中的溶解度不同，萃取出分子质量相似的木质素和纤维素，使木质素溶解液中的木质素和纤维素拥有更好的均一性，提高面料的抗紫外性能。
[0019]使用丁酮作为萃取剂，可以萃取出分子质量较小的木质素，而木质素的分子质量越小，代表其粒径越小，在溶液中的分散性越好，吸附能力越强；同时粒径小，表面积大，表面官能团越多，抗紫外的能力也越高，面料的抗紫外性能也会随之提高。同时，纤维素也易溶于丁酮，可以和小分子质量的木质素一同被萃取，保持良好的相容性。
[0020]优选的，木质素的低共熔法处理操作如下：向木质纤维粉末加入低共熔溶剂，加热至80
‑
100℃，反应1
‑
2小时后得到木质素低共熔液。
[0021]通过采用上述技术方案，将木质纤维粉末加入低共熔溶剂的水溶液之中，加热反应，将木质素和纤维素剥离出来。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗紫外涤棉混纺面料，由涤棉混纺面料基材经过整理剂的整理后得到，其特征在于，所述整理剂包括质量比为（4
‑
5）：（1
‑
2）：（10
‑
15）的木质素溶解液、抗紫外颗粒和非极性粘合剂；所述木质素溶解液由木质纤维粉末依次经过低共熔处理、乙酰化处理和萃取得到。2.根据权利要求1所述一种抗紫外涤棉混纺面料，其特征在于，所述低共熔处理中，采用的低共熔溶剂和木质纤维粉末的质量比为（1
‑
2）：（1
‑
3）。3.根据权利要求2所述一种抗紫外涤棉混纺面料，其特征在于，所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和1，3
‑
丁二醇，氯化胆碱和1,3
‑
丁二醇的摩尔比为1：（3
‑
4）。4.根据权利要求1所述一种抗紫外涤棉混纺面料，其特征在于，所述乙酰化处理中，采用的乙酰化试剂和木质纤维粉末的质量比为（0.2
‑
0.4）：（1
‑
2）；所述乙酰化试剂包括乙酸酐、冰醋酸中的至少一种。5.根据权利要求1所述一种抗紫外涤棉混纺面料，其特征在于，所述萃取步骤中使用的萃取剂包括乙二醇、丁酮、丙酮中的至少一种；所述萃取剂和木质纤维粉末的质量比为（3
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：何奇，
申请(专利权)人：杭州晨昊纺织整理有限公司，
类型：发明
国别省市：