一種棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑及其制備和整理方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑及其制備和整理方法。所述的棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑，其特征在于，由天然纖維素納米晶須：0.01wt％～0.25wt％、殼聚糖：0.01wt％～0.02wt％、單寧酸：0.001wt％～0.002wt％、乙酸：0.2wt％～0.3wt％和余量的水組成。本發(fā)明專利技術(shù)所涉及抗紫外線整理劑生態(tài)環(huán)保，所采用的整理方法工藝簡單，適合于工業(yè)化生產(chǎn)；所采用的秸稈可以是水稻秸稈、小麥秸稈、油菜秸稈等植物性農(nóng)作物廢棄物，原料來源廣、成本低，既解決了環(huán)境污染問題，又提高了秸稈的附加值。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種棉織物抗紫外線生態(tài)整理方法，屬于紡織材料

技術(shù)介紹
紫外線輻射對人體的危害越來越引起世界各國的重視，對紡織品進(jìn)行防紫外線整理也越來越普遍。目前常用的防紫外線整理劑有二氧化鈦、二氧化鋅等無機(jī)粒子和水楊酸類、苯酮類等有機(jī)物，雖然能夠使得整理后的紡織品具有較好的抗紫外線效果，但是這些整理劑均不可降解，對生態(tài)環(huán)境有一定影響。農(nóng)作物秸稈中含有大約30％～45％的纖維素，以其為原料制備天然纖維素納米晶須，是提高其附加值的一種行之有效的應(yīng)用途徑；天然纖維素納米晶須具有強(qiáng)度高、模量高、吸附性好、可降解等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥、食品、紡織等領(lǐng)域。殼聚糖及其衍生物有較好的抗菌活性，能抑制真菌、細(xì)菌、和病毒的生長繁殖，因而被廣泛應(yīng)用于紡織品的抑菌整理。從化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)方面看，殼聚糖中含有能夠吸收紫外線的發(fā)色基團(tuán)，如-NH2，-OH等，具有作為抗紫外吸收劑的可行性，但僅采用殼聚糖難以達(dá)到理想的抗紫外線效果。因此，本專利技術(shù)提供了一種天然纖維素納米晶須與殼聚糖結(jié)合對棉織物進(jìn)行生態(tài)整理的方法，該方法采用的紫外吸收劑生態(tài)環(huán)保，整理后棉織物具有較好的防紫外線效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑及整理方法，解決了現(xiàn)有紡織品抗紫外線整理劑對生態(tài)環(huán)境有影響的問題，使整理后的紡織品具有較好的抗紫外線功能。為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供了一種棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑，其特征在于，由天然纖維素納米晶須：0.01wt％～0.25wt％、殼聚糖：0.01wt％～0.02wt％、單寧酸：0.001wt％～0.002wt％、乙酸：0.2wt％～0.3wt％和余量的水組成。優(yōu)選地，所述的天然纖維素納米晶須的長度為80～150nm，直徑為3～8nm。優(yōu)選地，所述的殼聚糖的分子量為2500～5000，脫乙酰度≥90％。本專利技術(shù)還提供了一種棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑的制備方法，其特征在于，包括：第一步：將0.01wt％～0.25wt％的秸稈纖維素納米晶須置于99.428wt％～99.779wt％的去離子水中，采用高速分散機(jī)，以12000～16000rpm轉(zhuǎn)速分散5～10min，得到秸稈纖維素納米晶須懸浮液；第二步：將0.01wt％～0.02wt％的殼聚糖粉末加入第一步所制得的秸稈纖維素納米晶須懸浮液中，并放入0.2wt％～0.3wt％的乙酸，在50℃～60℃攪拌90～120min，冷卻至室溫，得到殼聚糖和納米晶須溶液；第三步：將0.001wt％～0.002wt％的單寧酸放入上述第二步所得的殼聚糖和納米晶須溶液中，攪拌60～90min，得到棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑，其中，天然纖維素納米晶須、殼聚糖、單寧酸、乙酸和水的重量百分?jǐn)?shù)之和為100％。優(yōu)選地，所述的秸稈纖維素納米晶須的制備方法包括：采用農(nóng)作物秸稈為原料，經(jīng)堿性溶劑體系處理，再進(jìn)行機(jī)械粉碎得到秸稈纖維粉末；將秸稈纖維粉末置于TEMPO氧化體系中進(jìn)行處理，得到秸稈纖維粉末懸浮液，然后再進(jìn)行離心處理、分散處理和冷凍干燥處理得到秸稈纖維素納米晶須。所述的農(nóng)作物秸稈為植物性農(nóng)作物廢棄物，優(yōu)選為水稻秸稈、小麥秸稈或油菜秸稈等等。更優(yōu)選地，所述的堿性溶劑體系為含有NaOH和Na2SO3的水溶液，NaOH濃度為15～25g/L、Na2SO3濃度為10～20g/L，處理時(shí)間為1～3h、溫度為100～120℃，浴比為1∶10-1∶20。更優(yōu)選地，所述第一步中的機(jī)械粉碎為將經(jīng)堿性溶劑體系處理后得到的秸稈纖維采用粉碎機(jī)粉碎，過40-60目篩，得到秸稈纖維粉末。更優(yōu)選地，所述的TEMPO氧化體系的配比為TEMPO濃度為0.01～0.02g/L，NaClO濃度為100～200g/L，NaBr濃度為0.1～0.2g/L，處理方法為：將秸稈纖維粉末置于TEMPO氧化體系中，浴比為1∶30～1∶50，在2～6℃條件下以500～1000rpm轉(zhuǎn)速攪拌4～10h，得到秸稈纖維粉末懸浮液。更優(yōu)選地，所述的離心處理為：將秸稈纖維粉末懸浮液置于高速離心機(jī)中，以5000～8000rpm轉(zhuǎn)速離心5～10min，去除上層清液并加蒸餾水，重復(fù)進(jìn)行上述步驟直至懸浮液pH值至中性，得到秸稈纖維沉淀物。更優(yōu)選地，所述的分散處理為：將秸稈纖維沉淀物置于蒸餾水中，固液比為1∶80～1∶120，在2～6℃溫度下采用高速分散機(jī)，以12000～16000rpm轉(zhuǎn)速分散5～10min，得到秸稈纖維素納米晶須懸浮液。更優(yōu)選地，所述的冷凍干燥處理為：將秸稈纖維素納米晶須懸浮液置于-30～-20℃溫度下冷凍10～30h，再置于冷凍干燥機(jī)中進(jìn)行冷凍干燥處理，冷阱溫度為-60～-50℃，真空度為15～20Pa，處理時(shí)間為20～30h，得到秸稈纖維素納米晶須。本專利技術(shù)還提供了一種棉織物抗紫外線生態(tài)整理方法，其特征在于，包括：步驟1：將棉織物浸泡到濃度為10wt％～30wt％的氫氧化鈉溶液中，室溫下浸漬10～60min后取出，用水洗滌至中性，在烘箱里50℃～60℃烘干；步驟2：將步驟1得到的棉織物置于上述的棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑中，采用二浸二軋工藝，整理劑的用量為棉織物重量的10～60倍，浸漬時(shí)間為20～60min，軋液率為80％～100％，得到浸軋的棉織物；步驟3：將步驟2中浸軋得到的棉織物在60～90℃預(yù)烘30～120min，隨后在90～140℃烘干到恒重，完成棉織物抗紫外線生態(tài)整理。優(yōu)選地，所述步驟1和步驟3中的烘干在在真空烘箱中完成。本專利技術(shù)中所述的“恒重”是指前后兩次稱重的差值不大于0.2mg/g。本專利技術(shù)中的單寧酸用作交聯(lián)劑和催化劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：(1)本專利技術(shù)所涉及的抗紫外線整理劑均為可降解有機(jī)物，安全環(huán)保。(2)本專利技術(shù)所使用的整理方法工藝簡單且能耗低，適合工業(yè)化生產(chǎn)，且生產(chǎn)過程中無有毒有害物質(zhì)排放。(3)本專利技術(shù)所使用的秸稈可以是水稻秸稈、小麥秸稈、油菜秸稈等植物性農(nóng)作物廢棄物，原料來源廣、成本低，既解決了環(huán)境污染問題，又提高了秸稈的附加值。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本專利技術(shù)。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本專利技術(shù)而不用于限制本專利技術(shù)的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本專利技術(shù)講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本專利技術(shù)作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。以下實(shí)施例所使用的秸稈纖維來源于上海松江區(qū)農(nóng)場；所使用的化學(xué)試劑均可以在阿拉丁試劑(上海)有限公司購買；攪拌器為上海司樂儀器有限公司生產(chǎn)，81-2型；pH計(jì)為上海精科雷磁儀器廠生產(chǎn)，PHS-3C型；高速分散機(jī)為德國IKA公司生產(chǎn)，T25Ultra-turrax型；離心機(jī)為上海安亭科學(xué)儀器廠生產(chǎn)，TDL-5-A型；透射電鏡為荷蘭Phillips公司生產(chǎn)，CM120型；紡織物防曬指數(shù)分析儀為美國Labsphere公司生產(chǎn)，UV2000F型。實(shí)施例1一種棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑，由天然纖維素納米晶須0.01wt％、殼聚糖0.02wt％、單寧酸0.002wt％、乙酸0.3wt％和水99.668wt％組成。所述的殼聚糖的分子量為2500～5000，脫乙酰度≥90％。所述的棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑的制備方法為：第一步：天然纖維素納米晶須的制備：采用水稻秸稈為原料，在堿性溶劑體系中進(jìn)行處理，堿性溶劑體系通過將NaOH和本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑，其特征在于，由天然纖維素納米晶須：0.01wt％～0.25wt％、殼聚糖：0.01wt％～0.02wt％、單寧酸：0.001wt％～0.002wt％、乙酸：0.2wt％～0.3wt％和余量的水組成。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑，其特征在于，由天然纖維素納米晶須：0.01wt％～0.25wt％、殼聚糖：0.01wt％～0.02wt％、單寧酸：0.001wt％～0.002wt％、乙酸：0.2wt％～0.3wt％和余量的水組成。2.如權(quán)利要求1所述的棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑，其特征在于，所述的天然纖維素納米晶須的長度為80～150nm，直徑為3～8nm。3.如權(quán)利要求1所述的棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑，其特征在于，所述的殼聚糖的分子量為2500～5000，脫乙酰度≥90％。4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑的制備方法，其特征在于，包括：第一步：將0.01wt％～0.25wt％的秸稈纖維素納米晶須置于99.428wt％～99.779wt％的去離子水中，采用高速分散機(jī)，以12000～16000rpm轉(zhuǎn)速分散5～10min，得到秸稈纖維素納米晶須懸浮液；第二步：將0.01wt％～0.02wt％的殼聚糖粉末加入第一步所制得的秸稈纖維素納米晶須懸浮液中，并放入0.2wt％～0.3wt％的乙酸，在50℃～60℃攪拌90～120min，冷卻至室溫，得到殼聚糖和納米晶須溶液；第三步：將0.001wt％～0.002wt％的單寧酸放入上述第二步所得的殼聚糖和納米晶須溶液中，攪拌60～90min，得到棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑，其中，天然纖維素納米晶須、殼聚糖、單寧酸、乙酸和水的重量百分?jǐn)?shù)之和為100％。5.如權(quán)利要求4所述的棉織物抗紫外線生態(tài)整理劑的制備方法，其特征在于，所述的秸稈纖維素納米晶須的制備方法包括：采用農(nóng)作物秸稈為原料，經(jīng)堿性溶劑體系處理，再進(jìn)行機(jī)械粉碎得到秸稈纖維粉末；將秸稈纖維粉末置于TEMPO氧化體系中進(jìn)行處理，得到秸稈纖維粉末懸浮液，然后再進(jìn)行離心處理、分散處理和冷凍干燥處理得到秸稈纖...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉麗芳，趙艷嬌，楊雪，劉慧，降帥，陳霜，
申請(專利權(quán))人：東華大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31