一种防紫外面料及其生产工艺的制作方法

本发明属于防紫外面料，具体涉及一种防紫外面料及其生产工艺。

背景技术：

1、防紫外面料是一种通过优选面料材质和采用特殊处理工艺生产的面料，防紫外面料一般具有较高的遮光性，可以有效地遮挡大部分的紫外线，减少阳光直射对皮肤的损害。

2、一般认为，织物的紧密程度和厚度会影响其防紫外线能力，织物越紧密和越厚，其防紫外线能力越好。随着防晒服产品的普及和对于防晒服轻便化的需求，需要通过对克重较低的面料进行紫外线防护整理。常用的紫外线防护剂包括二苯甲酮类化合物、苯并三唑类化合物等有机紫外线吸收剂，以及氧化锌、二氧化钛等无机紫外线屏蔽剂。目前面料的紫外线防护整理的方法主要包括浸轧法、溶胶凝胶法和化学接枝法等，将紫外线防护剂均匀地分散在织物表面。

3、由于化学人造纤维更加轻便，相较于棉质针织面料，其在防晒服中应用更加广泛，但是也导致紫外线防护剂与人造纤维面料的结合性能不强，整理制得的防紫外面料耐水洗性能差，多次水洗后防紫外性能严重下降。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种防紫外面料及其生产工艺，通过制备的具有防紫外线能力的聚硅氧烷改性纳米复合物对pa6进行功能改性，解决防紫外面料耐水洗性能差的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种防紫外面料的生产工艺，包括如下步骤：

4、将功能改性pa6、pa6和pet按照2-3：6-7：1的质量比混合，通过熔融、纺丝、牵伸、卷绕的工艺制备出防紫外纱线，将防紫外纱线采用喷气织机通过纬编工艺织造成面料，得到防紫外面料，完成防紫外面料的生产工艺。

5、进一步地，功能改性pa6通过如下步骤制备：

6、步骤一：向反应釜中加入碳点复合纳米二氧化钛、去离子水、四氢呋喃和无水碳酸钾，在20-25℃和500-800r/min的条件下搅拌15-20min，在氮气保护下，向反应釜中滴加3-氨丙基三甲氧基硅烷和(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基硅烷，滴加完毕后在40℃条件下搅拌反应100-110h，静置分层，分离乳液层并真空干燥，将干燥后的固体用二氯甲烷溶解，用去离子水萃取后收集有机相，将有机相用无水硫酸镁干燥，抽滤，将滤饼真空干燥，得到聚硅氧烷改性纳米复合物。

7、反应过程如下所示：

8、

9、进一步地，碳点复合纳米二氧化钛、去离子水、四氢呋喃、无水碳酸钾、3-氨丙基三甲氧基硅烷和(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基硅烷的用量比为3.45：4.8：16：0.04：7.17：6.59。

10、步骤二：将pa6和六氟异丙醇加入反应釜中，在55±5℃和200-300r/min的条件下搅拌60-80min，使pa6完全溶解，然后向反应釜中加入作为活化剂的edc(1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐)、4-二甲氨基吡啶和聚硅氧烷改性纳米复合物，在氮气保护下保温搅拌反应20-24h，将反应产物用无水乙醇析出，过滤，将滤饼用无水乙醇洗涤2-3次，真空干燥，得到功能改性pa6。

11、进一步地，pa6、六氟异丙醇、edc、4-二甲氨基吡啶、聚硅氧烷改性纳米复合物和二甲基亚砜的用量比为2g：30-40ml：0.038g：0.024g：0.08g。

12、进一步地，碳点复合纳米二氧化钛通过如下步骤制备：

13、步骤1：将柠檬酸、乙二胺、硼酸和去离子水按照1：1.1：4.1：180-200的质量比加入反应釜中搅拌混合，在170-180℃的条件下保温8-10h，自然冷却，过0.22μm水系微孔滤膜，将滤液在10000r/min的条件下离心10min，分离沉淀并干燥，得到纳米碳点。

14、步骤2：将纳米碳点用无水乙醇配制成浓度为1mg/ml的碳点分散液，将纳米二氧化钛、去离子水和无水乙醇加入反应釜中，300-500r/min搅拌3-5min，然后向反应釜中加入碳点分散液，超声分散5-10min，在140-145℃的条件下搅拌反应4-5h，自然冷却，将反应产物真空干燥，研磨粉碎，得到碳点复合纳米二氧化钛。

15、进一步地，二氧化钛、去离子水、无水乙醇和碳点分散液的用量比为0.4-0.45g：20ml：6ml：8-9ml。

16、本发明的有益效果：

17、本发明防紫外面料具有较好的防紫外性能，相较于对人造纤维面料进行后处理整理的方式，采用具有防紫外线能力的聚硅氧烷改性纳米复合物对pa6进行功能改性，混纺织造出防紫外线面料，提高该防紫外面料耐水洗性能，保证水洗后面料的防紫外性能。

18、本发明聚硅氧烷改性纳米复合物以纳米二氧化钛为基体，在其表面负载有纳米碳点，该纳米碳点以柠檬酸、乙二胺、硼酸为原料水热制备而成，具有大量的含氧官能团，对紫外线具有较好的吸收性能，配合纳米二氧化钛，提高其对光的吸收范围，显著提高其防紫外线性能。3-氨丙基三甲氧基硅烷和(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基硅烷水解形成硅醇基团，聚合的同时部分硅醇基团也能够和碳点复合纳米二氧化钛上的羟基反应，从而使含有氨丙基和三氟丙基的聚硅氧烷包覆在碳点复合纳米二氧化钛表面，制备出聚硅氧烷改性纳米复合物并通过溶剂分散的方式与pa6均匀混合，该聚硅氧烷改性纳米复合物在溶剂中具有良好的分散性，含有的氨基能够和pa6中的端羟基反应接枝，增加其在pa6中的分散性和稳定性，有助于提高纱线的断裂强度，而三氟丙基有助于提高面料的防水防油性能，进一步提高防紫外线面料的耐水洗性能。

技术特征：

1.一种防紫外面料的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种防紫外面料的生产工艺，其特征在于，所述pa6、六氟异丙醇、edc、4-二甲氨基吡啶、聚硅氧烷改性纳米复合物和二甲基亚砜的用量比为2g：30-40ml：0.038g：0.024g：0.08g。

3.根据权利要求1所述的一种防紫外面料的生产工艺，其特征在于，所述聚硅氧烷改性纳米复合物通过如下步骤制备：

4.根据权利要求3所述的一种防紫外面料的生产工艺，其特征在于，所述碳点复合纳米二氧化钛、去离子水、四氢呋喃、无水碳酸钾、3-氨丙基三甲氧基硅烷和(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基硅烷的用量比为3.45：4.8：16：0.04：7.17：6.59。

5.根据权利要求3所述的一种防紫外面料的生产工艺，其特征在于，所述碳点复合纳米二氧化钛通过如下步骤制备：

6.根据权利要求5所述的一种防紫外面料的生产工艺，其特征在于，所述二氧化钛、去离子水、无水乙醇和碳点分散液的用量比为0.4-0.45g：20ml：6ml：8-9ml。

7.根据权利要求5所述的一种防紫外面料的生产工艺，其特征在于，所述纳米碳点通过如下步骤制备：

8.一种防紫外面料，其特征在于，通过权利要求1-7中任意一项所述生产工艺制得。

技术总结
本发明公开了一种防紫外面料及其生产工艺，属于防紫外面料技术领域，将PA6和六氟异丙醇加入反应釜中搅拌混合，再加入EDC、4‑二甲氨基吡啶和聚硅氧烷改性纳米复合物，氮气保护下保温搅拌反应，将反应产物析出，过滤，洗涤，干燥，得到功能改性PA6，将功能改性PA6、PA6和PET混合，通过熔融、纺丝、牵伸、卷绕的工艺制备出防紫外纱线，然后采用喷气织机通过纬编工艺织造成防紫外面料；防紫外面料具有较好的防紫外性能，相较于对人造纤维面料进行后处理整理的方式，采用具有防紫外线能力的聚硅氧烷改性纳米复合物对PA6进行功能改性，混纺织造出防紫外线面料，提高该防紫外面料耐水洗性能，保证水洗后面料的防紫外性能。

技术研发人员：王高飞,黄育新
受保护的技术使用者：宜宾禾城纺织科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5