一种抗紫外线复合纤维及其制备方法

技术领域

本申请涉及复合纤维领域，尤其是涉及一种抗紫外线复合纤维。

背景技术

紫外线会对人体的皮肤造成不可逆转的伤害。随着地球臭氧层逐渐被破坏，照射到地面的紫外线强逐渐提高，由于紫外线照射造成的健康问题也逐渐增多，因此对于紫外线纺织品的研究引发了人们的广泛关注。

目前，具有抗紫外线功能的纤维通常采用将二氧化钛等具有抗紫外能力的纳米材料加入纺丝过程，然后进行后整理制得。但该方法下制得的纤维抗紫外线的能力有限，且会随着清洗次数的增多导致抗紫外线能力的逐渐失效。

发明内容

为了制得一种能够长久抗紫外线的纤维，本申请提供了一种抗紫外线复合纤维及其制备方法。

第一方面，一种抗紫外线复合纤维，按照重量份计，包括如下组分：

棉纤维30～50份和改性涤纶50～70份，所述棉纤维由棉涂覆羊毛角蛋白得到，所述改性涤纶由涤纶在其表面长出类水滑石微片，再用二氧化钛置换类水滑石微片在涤纶表面长出二氧化钛纳米线，接枝丝胶蛋白得到改性涤纶。

通过采用上述技术方案，在涤纶表面生长处类水滑石微片的骨架，通过模板牺牲法将类水滑石微片置换为二氧化钛纳米线，该方法下得到的二氧化钛纳米线会沿着类水滑石微片的骨架生长，形成分级结构，且二氧化钛纳米线之间彼此分离，无堆积现象，能够减少纳米材料的团聚现象；二氧化钛纳米线生成后，涤纶表面存在大量的活性羟基，通过接枝丝胶蛋白，通过丝胶蛋白覆盖二氧化钛纳米线，提高了纤维的水洗后保持抗紫外性能的能力，进一步提高了抗紫外线复合纤维的使用寿命。

优选的，所述改性涤纶的制备方法，包括如下步骤：

类水滑石微片生长：在水中加入六水合硝酸锌和九水合硝酸铝搅拌溶解，然后加入氢氧化钠水溶液和碳酸钠溶液进行共沉淀，过滤得到沉淀物，将沉淀物洗涤重悬得到重悬液，涤纶纤维浸入重悬液中进行水热反应，取出洗涤干燥得到类水滑石微片涤纶；

二氧化钛纳米线生长：将类水滑石微片涤纶浸入氯化钛溶液中，加入碳酸钙溶液进行水热反应，取出洗涤干燥得到二氧化钛纳米线涤纶；

接枝功能性基团：取生丝加水高温高压下溶解得到丝胶蛋白溶液，将丝胶蛋白溶液和交联剂加水溶解形成接枝溶液，在接枝溶液中浸入二氧化钛纳米线涤纶，取出洗涤干燥，放入冰醋酸中浸渍，取出洗涤干燥得到改性涤纶。

典型但非限制性的，交联剂采用环氧氯丙烷。

通过采用上述技术方案，采用六水合硝酸锌和九水合硝酸铝在涤纶表面形成合成锌铝类水滑石，得到的类水滑石微片涤纶由于形成了3D分级结构，与二维纳米材料相比，具有较大的比表面积和体积比，活性位点也更为丰富，且由于多层结构的层板之间，层板和嵌入层板的阴离子之间，不仅存在化学键，还存在共价键的作用，整体的结构较为稳定。利用锌铝类水滑石含有大量的羟基基团，在酸性条件下不稳定的特点，加入二氧化钛前驱体氯化钛后，锌铝类水滑石会在酸性条件下会中和消失，而产生的二氧化钛会逐渐沿着锌铝水滑石形成的骨架生长，利用该方法组装的二氧化钛纳米线，会沿袭原先锌铝水滑石形成的3D分级结构，形成具有3D分级结构的二氧化钛纳米线，该空间结构的二氧化钛纳米材料较为稳定，二氧化钛按照特定的层级结构排列，纳米材料之间不容易发生团聚现象，分级结构下的二氧化钛由于具有更大的比表面积和体积比，因此具有更好的抗紫外性能。且3D分级结构下的二氧化钛能够曝露更多的活性羟基，使得类水滑石微片涤纶具有更强的表面活性，提高后续与丝胶蛋白的接枝率，进一步提高得到的改性涤纶的抗紫外能力和耐水洗抗紫外性能。涤纶上的羟基与二氧化钛纳米线形成的羟基能够与丝胶蛋白内甘氨酸等带有羧基基团的氨基酸酯化形成接枝，接枝丝胶蛋白后能在涤纶表面引入了大量的极性基团，增强了涤纶表面的吸附能力，提高了二氧化钛纳米线在涤纶表面的稳定性；分级结构下的二氧化钛纳米线与丝胶蛋白还有涤纶能够形成更加复杂的空间结构，增强改性涤纶的耐水洗抗紫外性能；丝胶蛋白内的酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸都能有效的吸收不同波长的紫外线，和二氧化钛纳米线形成多层紫外吸收层，提高改性涤纶的抗紫外线能力。

优选的，所述二氧化钛纳米线生长步骤中，加入氯化钠溶液，氯化钠溶液和氯化钛溶液的体积比为(1～3):10。

通过采用上述技术方案，氯化钠中的氯离子能够吸附二氧化钛并控制二氧化钛形态的形成（多形成金红石型二氧化钛），能够进一步提高改性涤纶的抗紫外线能力；氯离子还能够作为阴离子插入锌铝水滑石之间，为二氧化钛纳米线的生长提供方向，进一步控制二氧化钛纳米线的形成，提高改性涤纶的抗紫外线能力和耐水洗抗紫外线能力。

优选的，所述类水滑石微片生长步骤中的水热反应的温度为130～150℃。

通过采用上述技术方案，通过控制水热反应的温度，在较低的温度下在涤纶表面完成类水滑石微片的生长，不同于常规类水滑石微片煅烧法，减少高温对涤纶纤维造成的伤害，减少涤纶纤维断裂、散开，影响后续二氧化钛纳米线的生长，影响抗紫外线效果和耐水洗抗紫外线能力。

优选的，所述二氧化钛纳米线生长步骤中的水热反应的温度为100～120℃。

通过采用上述技术方案，控制控制水热反应的温度，在较温和的条件下完成二氧化钛纳米线的生长，由于二氧化钛纳米线的生长速度对形成分级结构有着重要的影响，如果温度过高，二氧化钛生长过快会导致二氧化钛团聚成沉淀粉末，而不沿着锌铝水滑石的骨架生长，只能得到分布在涤纶表面的二氧化钛颗粒，而无法得到在涤纶单丝表面均匀生长的二氧化钛纳米线，降低了改性涤纶的抗紫外线能力。同样，如果温度过低，导致二氧化钛生长过慢，二氧化钛在相同的堆积过多，二氧化钛纳米线之间结合形成二氧化钛涂层，破坏了分层结构，反而降低了改性涤纶的抗紫外线能力和耐水洗抗紫外线能力。

优选的，类水滑石生长步骤中所述涤纶纤维经过碱减量处理，所述碱减量处理的步骤为：在氢氧化钠溶液中放入涤纶，水浴80～96℃加热1～1.5h，浴比为1:50。

通过采用上述技术方案，将涤纶纤维经过碱减量处理，在涤纶表面引入大量羟基基团，提高后续与丝胶蛋白的接枝率，提高了改性涤纶的抗紫外性能和耐水洗抗紫外线能力；除去涤纶纤维表面的杂质，提高类水滑石微片的生长均匀度，进一步提高二氧化钛纳米线分级结构的形成，提高了抗紫外线性能。

优选的，按照重量份计，所述改性涤纶包括如下组分：40份涤纶、96～120份六水合硝酸锌、75～115份九水合硝酸铝、34～50份氯化钛、8.8-13.2份生丝、0.5～2份交联剂。

通过采用上述技术方案，优化改性涤纶各组分的配比，制得的改性涤纶具有较好的抗紫外性能和耐水洗抗紫外性能。

优选的，所述棉经过如下预处理得到：棉涂覆羊毛角蛋白得到所述棉纤维。

通过采用上述技术方案，羊毛角蛋白整理后的棉纤维上引入了具有抗紫外性能的色氨酸和苯丙氨酸，提高了棉纤维的抗紫外线性能。

优选的，按照重量份计，包括5-10份羊毛角蛋白和所述1份棉。

通过采用上述技术方案，如果羊毛角蛋白的量过大，棉纤维表面的羊毛角蛋白过多，会堵塞棉纤维间的缝隙，使得纤维的透气性大大下降；由于羊毛角蛋白弯曲性不好，过多的羊毛角蛋白会影响棉纤维的悬垂性和柔软度，影响人的穿着体验。因此优选羊毛角蛋白的涂覆量，在使得棉纤维具有较好的抗紫外性能时，减少对人体穿着体验的影响。

第二方面，一种抗紫外线复合纤维的制备方法，包括如下步骤：

S1、在所述改性涤纶的两面均涂覆胶黏剂，烘干，使得胶黏剂固化得到改性涤纶基材；

S2、将所述棉纤维、所述改性涤纶基材叠加形成三明治层结构，进行热熔层压，通风干燥后得到抗紫外线复合纤维，所述棉纤维为三明治的外层，所述改性涤纶为中间夹层。

典型但非限制性的，胶黏剂采用聚氨酯热熔胶。

通过采用上述技术方案，将改性涤纶作为夹层面料，棉纤维作为外层面料，采用层压技术制成复合纤维，内层的改性涤纶经过改性后疏水性能提高，外层的棉纤维涂覆羊毛角蛋白后，亲水性能提高，通过内外层的吸水性能的差异，减少夹层的改性涤纶由于多次水洗，对抗紫外线结构造成的破坏。棉纤维涂覆羊毛角蛋白，在棉纤维表面引入了如羧基、羟基等的活性基团，在热熔层压的条件下能与夹层的改性涤纶表面的活性基团发生交联，或氢键结合，提高了复合纤维的耐水洗抗紫外性能。棉纤维与改性涤纶形成多层抗紫外吸收层，提高复合纤维的抗紫外线能力。

综上所述，本申请具有如下有益效果：

1.通过水热反应在较低温度下在涤纶表面进行二氧化钛纳米线的生长，在减少对涤纶纤维的损害的情况下获得具有分级结构的二氧化钛纳米线，提高了涤纶的抗紫外性能，再利用二氧化钛纳米线和涤纶表面存在的活性羟基，接枝丝胶蛋白，提高了抗紫外性能的同时使得涤纶纤维、二氧化钛和丝胶蛋白之间的结合更加紧密，提高了改性涤纶的耐水洗抗紫外性能，进一步提高复合纤维的抗紫外线性能和耐水洗抗紫外性能。

2.通过对棉纤维涂覆羊毛角蛋白，使得棉纤维也具有一定的抗紫外性能，也使得棉纤维和改性涤纶形成复合纤维时，提高与改性涤纶的结合牢度，进一步提高复合纤维的抗紫外性能和耐水洗抗紫外性能。

具体实施方式

实施例和制备例中所使用的的原料均可通过市售详细说明，以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

原料和/或中间体的制备例

改性涤纶的制备

制备例1-1，一种改性涤纶的制备方法，采用如下方法制备：

碱减量：在50kg 5mol/L的氢氧化钠水溶液中加入1kg涤纶，88℃水浴加热1.25h，取出后用去离子水洗涤，再放入干燥箱50℃干燥1h得到碱减量后涤纶纤维；

类水滑石微片生长：在2L水中加入108g六水合硝酸锌和95g九水合硝酸铝搅拌，然后加入100mL 0.3mol/L的氢氧化钠水溶液和100mL 0.7mol/L的碳酸钠溶液进行共沉淀，过滤得到沉淀物，将沉淀物洗涤后用1L水进行重悬得到重悬液，取40g碱减量后涤纶纤维浸入重悬液中进行140℃水热反应30h，取出后冷却，用超纯水和无水乙醇交替洗涤3次，放入干燥箱中50℃干燥6h，得到类水滑石微片涤纶；

二氧化钛纳米线生长：在1L 10℃水中加入42g氯化钛均匀搅拌形成氯化钛溶液，将类水滑石微片涤纶浸入氯化钛溶液中，加入100ml 1mol/L的碳酸钙溶液和200mL氯化钠溶液，在110℃下水热反应6h，取出后用去离子水充分洗涤，再放入干燥箱中50℃干燥5h得到二氧化钛纳米线涤纶；

接枝功能性基团：取11g生丝加500g水在130℃、1.2个大气压下煮1h得到丝胶蛋白溶液，将丝胶蛋白溶液和1.25g环氧氯丙烷加1L水溶解形成接枝溶液，在接枝溶液中浸入二氧化钛纳米线涤纶，静置15min，取出用去离子水洗涤，放入干燥箱50℃干燥，完全干燥后再放入500mL冰醋酸中浸渍10min，取出后用去离子水洗涤，放入干燥箱55℃干燥1h得到改性涤纶。

其中，氯化钠溶液，由90g氯化钠溶于200mL水中得到。

制备例1-2，一种改性涤纶的制备方法，采用如下方法制备：

碱减量：在50kg 5mol/L的氢氧化钠水溶液中加入1kg涤纶，96℃水浴加热1h，取出后用去离子水洗涤，再放入干燥箱60℃干燥30min得到碱减量后涤纶纤维；

类水滑石微片生长：在2L水中加入120g六水合硝酸锌和115g九水合硝酸铝搅拌，然后加入150mL 0.5mol/L的氢氧化钠水溶液和50mL 1mol/L的碳酸钠溶液进行共沉淀，过滤得到沉淀物，将沉淀物洗涤用1L水进行重悬得到重悬液，取40g碱减量后涤纶纤维浸入重悬液中进行150℃水热反应24h，取出后冷却，用超纯水和无水乙醇交替洗涤3次，放入干燥箱中50℃干燥6h，得到类水滑石微片涤纶；

二氧化钛纳米线生长：在1L 10℃水中加入50g氯化钛均匀搅拌形成氯化钛溶液，将类水滑石微片涤纶浸入氯化钛溶液中，加入100ml 1mol/L的碳酸钙溶液和200mL氯化钠溶液，在120℃下水热反应5h，取出用去离子水充分洗涤，再放入干燥箱中50℃干燥4h得到二氧化钛纳米线涤纶；

接枝功能性基团：取13.2g生丝加500g水在150℃、1.2个大气压下煮45min得到丝胶蛋白溶液，将丝胶蛋白溶液和2g环氧氯丙烷加1L水溶解形成接枝溶液，在接枝溶液中浸入二氧化钛纳米线涤纶，静置10min，取出后用去离子水洗涤，放入干燥箱50℃干燥，完全干燥后再放入500mL冰醋酸中浸渍10min，取出后用去离子水洗涤，放入干燥箱55℃干燥45min得到改性涤纶。

其中氯化钠溶液源于制备例1-1的氯化钠溶液。

制备例1-3，一种改性涤纶的制备方法，采用如下方法制备：

碱减量：在50kg 5mol/L的氢氧化钠水溶液中加入1kg涤纶，80℃水浴加热1h，取出后用去离子水洗涤，再放入干燥箱40℃干燥2h得到碱减量后涤纶纤维；

类水滑石微片生长：在2L水中加入96g六水合硝酸锌和75g九水合硝酸铝搅拌，然后加入100mL 0.5mol/L的氢氧化钠水溶液和100mL 1mol/L的碳酸钠溶液进行共沉淀，过滤得到沉淀物，将沉淀物洗涤用1L水进行重悬得到重悬液，取40g碱减量后涤纶纤维浸入重悬液中进行130℃水热反应36h，取出后冷却，用超纯水和无水乙醇交替洗涤3次，放入干燥箱中60℃干燥8h，得到类水滑石微片涤纶；

二氧化钛纳米线生长：在1L 10℃水中加入34g氯化钛均匀搅拌形成氯化钛溶液，将类水滑石微片涤纶浸入氯化钛溶液中，加入100ml 1mol/L的碳酸钙溶液和200mL氯化钠溶液，在100℃下水热反应7h，取出用去离子水充分洗涤，再放入干燥箱中50℃干燥4h得到二氧化钛纳米线涤纶；

接枝功能性基团：取8.8g生丝加500g水在110℃、1.2个大气压下煮1.5h得到丝胶蛋白溶液，将丝胶蛋白溶液和0.5g环氧氯丙烷加1L水溶解形成接枝溶液，在接枝溶液中浸入二氧化钛纳米线涤纶，静置30min，取出后用去离子水洗涤，放入干燥箱50℃干燥，完全干燥后再放入500mL冰醋酸中浸渍8min，取出后用去离子水洗涤，放入干燥箱70℃干燥30min得到改性涤纶。

其中氯化钠溶液源于制备例1-1的氯化钠溶液。

制备例1-4，一种改性涤纶的制备方法，与制备例1-1的区别在于，加入过饱和氯化钠溶液的体积为500mL，即氯化钠溶液和氯化钛溶液的体积比为5:10。

制备例1-5，一种改性涤纶的制备方法，与制备例1-1的区别在于，加入过饱和氯化钠溶液的体积为50mL，即氯化钠溶液和氯化钛溶液的体积比为0.5:10

制备例1-6，一种改性涤纶的制备方法，与制备例1-1的区别在于，过饱和氯化钠溶液用等量的去离子水代替。

制备例1-7，一种改性涤纶的制备方法，与制备例1-1的区别在于，类水滑石微片生长步骤中的水热反应的温度为200℃。

制备例1-8，一种改性涤纶的制备方法，与制备例1-1的区别在于，类水滑石微片生长步骤中的水热反应的温度为80℃。

制备例1-9，一种改性涤纶的制备方法，与制备例1-1的区别在于，类水滑石微片生长的步骤为：在2L水中加入96g六水合硝酸锌和75g九水合硝酸铝搅拌，然后加入100mL0.5mol/L的氢氧化钠水溶液和100mL 1mol/L的碳酸钠溶液进行共沉淀，过滤得到沉淀物，将沉淀物与40g碱减量后涤纶纤维共混，在300℃下煅烧1h得到类水滑石微片涤纶。

制备例1-10，一种改性涤纶的制备方法，与制备例1-1的区别在于，二氧化钛纳米线生长步骤中的水热反应的温度为150℃。

制备例1-11，一种改性涤纶的制备方法，与制备例1-1的区别在于，二氧化钛纳米线生长步骤中的水热反应的温度为50℃。

制备例1-12，一种改性涤纶的制备方法，与制备例1-1的区别在于，类水滑石微片生长步骤中的碱减量后涤纶用等量未碱减量涤纶代替。

制备例1-13，一种改性涤纶的制备方法，包括如下步骤：

二氧化钛纳米线生长：在1L 10℃水中加入42g氯化钛均匀搅拌形成氯化钛溶液，将类水滑石微片涤纶浸入氯化钛溶液中，加入100ml 1mol/L的碳酸钙溶液和200mL氯化钠溶液，在110℃下水热反应6h，取出用去离子水充分洗涤，再放入干燥箱中50℃干燥5h，得到二氧化钛纳米线涤纶；

接枝功能性基团：取11g生丝加500g水在130℃、1.2个大气压下煮1h得到丝胶蛋白溶液，将丝胶蛋白蛋白和1.25g环氧氯丙烷加1L水溶解形成接枝溶液，在接枝溶液中浸入二氧化钛纳米线涤纶，静置15min，取出用去离子水洗涤，放入干燥箱50℃干燥，完全干燥后再放入500mL冰醋酸中浸渍10min，取出后用去离子水洗涤，放入干燥箱55℃干燥1h得到改性涤纶。

其中，氯化钠溶液，由90g氯化钠溶于200mL水中得到。（改性涤纶未经过类水滑石微片生长步骤改性）

制备例1-14，一种改性涤纶的制备方法，包括如下步骤：类水滑石微片生长：在2L水中加入120g六水合硝酸锌和115g九水合硝酸铝搅拌，然后加入150mL 0.5mol/L的氢氧化钠水溶液和50mL 1mol/L的碳酸钠溶液进行共沉淀，过滤得到沉淀物，将沉淀物洗涤用1L水进行重悬得到重悬液，取40g碱减量后涤纶纤维浸入重悬液中进行150℃水热反应24h，取出后冷却，用超纯水和无水乙醇交替洗涤3次，放入干燥箱中50℃干燥6h，得到类水滑石微片涤纶；

接枝功能性基团：取13.2g生丝加500g水在150℃、1.2个大气压下煮45min得到丝胶蛋白溶液，将丝胶蛋白和2g环氧氯丙烷加1L水溶解形成接枝溶液，在接枝溶液中浸入类水滑石微片涤纶，静置10min，取出用去离子水洗涤，放入干燥箱50℃干燥，完全干燥后再放入500mL冰醋酸中浸渍10min，取出后用去离子水洗涤，放入干燥箱55℃干燥45min得到改性涤纶。

其中，氯化钠溶液，由90g氯化钠溶于200mL水中得到。（改性涤纶未经过二氧化钛纳米线生长步骤改性）

制备例1-15，一种改性涤纶的制备方法，包括如下步骤：

类水滑石微片生长：在2L水中加入108g六水合硝酸锌和95g九水合硝酸铝搅拌，然后加入100mL 0.3mol/L的氢氧化钠水溶液和100mL 0.7mol/L的碳酸钠溶液进行共沉淀，过滤得到沉淀物，将沉淀物洗涤用1L水进行重悬得到重悬液，取40g碱减量后涤纶纤维浸入重悬液中进行140℃水热反应30h，取出后冷却，用超纯水和无水乙醇交替洗涤3次，放入干燥箱中50℃干燥6h，得到类水滑石微片涤纶；

二氧化钛纳米线生长：在1L 10℃水中加入42g氯化钛均匀搅拌形成氯化钛溶液，将40g类水滑石微片涤纶浸入氯化钛溶液中，加入100ml 1mol/L的碳酸钙溶液和200mL氯化钠溶液，在110℃下水热反应6h，取出用去离子水充分洗涤，再放入干燥箱中50℃干燥5h得到二氧化钛纳米线涤纶；

其中，氯化钠溶液，由90g氯化钠溶于200mL水中得到。（改性涤纶未经过接枝功能性基团生长步骤改性）

棉纤维的制备

制备例2-1，一种棉纤维的制备方法，采用如下制备步骤：取7.5g羊毛角蛋白溶于80g水中得到羊毛角蛋白溶液，将1g棉浸渍在羊毛角蛋白溶液中2h，取出后80℃通风干燥1h，再次浸渍2h，取出后80℃通风干燥1h得到棉纤维。

制备例2-2，一种棉纤维的制备方法，采用如下制备步骤：取10g羊毛角蛋白溶于80g水中得到羊毛角蛋白溶液，将1g棉浸渍在羊毛角蛋白溶液中2h，取出后75℃通风干燥1h，再次浸渍2h，取出后75℃通风干燥1h得到棉纤维。

制备例2-3，一种棉纤维的制备方法，采用如下制备步骤：取5g羊毛角蛋白溶于80g水中得到羊毛角蛋白溶液，将1g棉浸渍在羊毛角蛋白溶液中3h，取出后70℃通风干燥1h，再次浸渍1h，取出后70℃通风干燥1h得到棉纤维。

制备例2-4，一种棉纤维的制备方法，与制备例2-1的不同之处在于，棉纤维用等量未经羊毛角蛋白处理的棉纤维代替。

实施例

实施例1，一种抗紫外线复合纤维的制备方法，包括如下步骤：

S1、取克重为60g的改性涤纶的两面均涂覆5g聚氨酯热熔胶，40℃烘干2h，聚氨酯热熔胶固化得到改性涤纶基材；

S2、取20g棉纤维、步骤S1中的改性涤纶基材和20g棉纤维依次叠加，进行热熔层压后得到抗紫外线复合纤维。

其中，改性涤纶来自制备例1-1，棉纤维来自制备例2-1。

实施例2，一种抗紫外线复合纤维的制备方法，包括如下步骤：

S1、取克重为70g的改性涤纶的两面均涂覆5g聚氨酯热熔胶，40℃烘干2h，聚氨酯热熔胶固化得到改性涤纶基材；

S2、取15g棉纤维、步骤S1中的改性涤纶基材和15g棉纤维依次叠加，进行热熔层压后得到抗紫外线复合纤维。

其中，改性涤纶来自制备例1-2，棉纤维来自制备例2-2。

实施例3，一种抗紫外线复合纤维的制备方法，包括如下步骤：

S1、取克重为50g的改性涤纶的两面均涂覆5g聚氨酯热熔胶，40℃烘干2h，聚氨酯热熔胶固化得到改性涤纶基材；

S2、取25g棉纤维、步骤S1中的改性涤纶基材和25g棉纤维依次叠加，进行热熔层压后得到抗紫外线复合纤维。

其中，改性涤纶来自制备例1-3，棉纤维来自制备例2-3。

实施例4，一种抗紫外线复合纤维的制备方法，与实施例1-1的不同之处在于，改性涤纶来自制备例1-4。

实施例5，一种抗紫外线复合纤维的制备方法，与实施例1-1的不同之处在于，改性涤纶来自制备例1-5。

实施例6，一种抗紫外线复合纤维的制备方法，与实施例1-1的不同之处在于，改性涤纶来自制备例1-6。

实施例7，一种抗紫外线复合纤维的制备方法，与实施例1-1的不同之处在于，改性涤纶来自制备例1-7。

实施例8，一种抗紫外线复合纤维的制备方法，与实施例1-1的不同之处在于，改性涤纶来自制备例1-8。

实施例9，一种抗紫外线复合纤维的制备方法，与实施例1-1的不同之处在于，改性涤纶来自制备例1-9。

实施例10，一种抗紫外线复合纤维的制备方法，与实施例1-1的不同之处在于，改性涤纶来自制备例1-10。

实施例11，一种抗紫外线复合纤维的制备方法，与实施例1-1的不同之处在于，改性涤纶来自制备例1-11。

实施例12，一种抗紫外线复合纤维的制备方法，与实施例1-1的不同之处在于，改性涤纶来自制备例1-12。

对比例

对比例1，一种抗紫外线复合纤维，与实施例1的区别在于，改性涤纶用未改性的涤纶代替。

对比例2，一种抗紫外线复合纤维，与实施例1的区别在于，改性涤纶来源于制备例1-13。

对比例3，一种抗紫外线复合纤维，与实施例1的区别在于，改性涤纶来源于制备例1-14。

对比例4，一种抗紫外线复合纤维，与实施例1的区别在于，改性涤纶来源于制备例1-15。

对比例5，一种抗紫外线复合纤维，与实施例1的区别在于，棉材料来源于制备例2-4。

对比例6，一种抗紫外线复合纤维，包括如下制备步骤：取克重为90g的改性涤纶的两面均涂覆聚氨酯热熔胶，40℃烘干2h，聚氨酯热熔胶固化得到改性涤纶基材；

S2、取5g棉纤维、步骤S1中的改性涤纶基材和5g棉纤维依次叠加，进行热熔层压后得到抗紫外线复合纤维。

对比例7，一种抗紫外线复合纤维的制备方法，采用如下步骤：将60g改性涤纶和40g棉纤维进行静电混纺，得到抗紫外线复合纤维。

其中，改性涤纶来自制备例1-1，棉纤维来自制备例2-1。

对比例8，一种抗紫外线复合纤维，包括如下制备步骤：取氨纶与棉纤维共纺的复合面料，加入120g预处理液，将复合面料置于预处理液中，在70℃浸渍10min，振荡反应，水洗、烘干，得待处理面料。

称取15g去离子水、100g浓度为15%氢氧化钠溶液以及0.05g促进剂1227置于烧瓶中，搅拌分散，制得预处理液。

称取2g壳聚糖，分散在的50g的盐酸溶液中，搅拌后，加入30g过氧化氢水溶液，在400W微波加热3min，室温下冷却，得酸溶液；调节酸溶液至弱碱性，抽滤得固体物，洗涤至中性，真空冷冻干燥，得到干燥产物。

称取45g水性聚氨酯，加入750g去离子水，搅拌分散，制得聚氨酯溶液；将3g固体壳聚糖与700g盐酸溶液进行配伍，搅拌分散，得分散液；将分散液与聚氨酯溶液混合并搅拌，用碳酸氢钠溶液调节体系pH=7，制得连接剂。

水洗兔毛纤维，将水洗后的兔毛纤维放入无水乙醇中浸泡30min后烘干，剪成0.8cm的小段，得预处理纤维；称量5g预处理纤维、10g尿素、3gL-半胱氨酸，100g蒸馏水中，置于单口烧瓶中，调节溶液PH=4.5，搅拌分散，通氮气隔绝空气反应，得混合液，离心分离取上层清液，得角蛋白溶液；将角蛋白溶液注入透析袋并置于聚乙二醇20000溶液透析24h得透析角蛋白溶液，真空冷冻干燥24h，得干燥颗粒；取1g干燥颗粒与25g去离子水进行配伍，得抗紫外整理剂。

先将汉麻纤维剪裁成4mm的短纤维，放入80g去离子水中，浸泡12min后，加入2gKH560硅烷偶联剂置于研磨罐中研磨，进行湿法研磨6小时，得一次研磨物，过筛，密封保存；分别称量30g1，2，3，4-丁烷四羧酸，5g次磷酸钠，15g聚乙二醇，15g三乙胺的处理液，调节pH=2.9，按质量比1：20，取5g一次研磨物与20g，搅拌制得透湿整理剂。

分别称量140g连接剂，50g透湿整理剂，25g抗紫外整理剂，1g氯化锂，5g聚乙二醇200，12g去离子水，先将聚乙二醇200与透湿整理剂加入到烧瓶中，搅拌5min，再向烧瓶中加入抗紫外整理剂，搅拌10min，搅拌分散，再向烧瓶中加入抗紫外整理剂，升温至45℃保温并搅拌2h，最后加入分散在去离子水中的氯化锂，并置磁力搅拌器上搅拌6h，得复合整理剂。

将待处理的复合面料置于复合整理剂溶液中，于45℃下对复合面料进行二浸二轧，浸渍30min，轧余率为70%，取出复合面料；于70℃预烘5min，90℃焙烘5min，再洗涤，自然晾干，即得抗紫外透湿复合面料。

性能检测试验

取面积为10cm×2cm的实施例1-12和对比例1-8中的纤维的面料进行抗紫外线性能和水洗后抗紫外线性能测试，平行测试3次得到测试结果。

试验1：抗紫外线性能测试：参照GB/T18830-2009《纺织品防紫外线性能的评定》，机洗30后再次进行抗紫外线性能测试，具体洗涤条件为：相对转速40 r/min，水浴温度60℃，一次洗涤时间30min。；实验结果参考表1。

表1：测试结果

结合实施例1-6对比例并结合表1可以看出，过饱和氯化钠溶液的加入对于二氧化钛纳米线的生长起着非常重要的作用，原因在于过饱和氯化钠中的氯离子能够吸附二氧化钛并控制二氧化钛形态的形成（多形成金红石型二氧化钛），能够进一步提高改性涤纶的抗紫外线能力；氯离子还能够作为阴离子插入锌铝水滑石之间，为二氧化钛纳米线的生长提供方向，进一步控制二氧化钛纳米线的形成，提高改性涤纶的抗紫外线能力和耐水洗抗紫外线能力。而过饱和氯化钠溶液添加过多的情况下，会造成在同一位置二氧化钛的形成过多，破坏分级结构的形成，从而影响纤维的抗紫外性能和耐水洗抗紫外性能；而过饱和氯化钠溶液添加过少的情况下，会影响二氧化钛纳米线的生长，从而影响纤维的抗紫外能力和耐水洗抗紫外线能力。

结合实施例1、实施例7-9并结合表1可以看出，采用本申请的水热法，在涤纶表面形成类水滑石微片的方式，制得的纤维具有较好的抗紫外性能和耐水洗抗紫外性能。原因在于煅烧法制备类水滑石微片的方法对涤纶纤维的破坏太大，导致制得的涤纶纤维自己结构破坏严重，无法形成较好的抗紫外结构；水热反应的温度太大会导致类水滑石微片堆叠过多，导致二氧化钛纳米线无法形成分级结构；水热反应的温度太小又会导致水滑石微片无法形成较好的骨架，也使二氧化钛纳米线无法形成分级结构，影响纤维的抗紫外性能。

结合实施例1、实施例10-11并结合表1可以得出，采用本申请中二氧化钛纳米线生长步骤中的水热温度制得的纤维具有较好的抗紫外线性能。原因在于水温过高会导致二氧化钛的堆叠过多，影响分级结构的形成；水温过低又会导致二氧化钛生长缓慢，同样影响分级结构的形成，影响纤维的抗紫外线性能。

结合实施例1、实施例12并结合表1可以看出，涤纶进行碱减量处理后得到的纤维抗紫外性能更佳，原因在于涤纶纤维经过碱减量处理，在涤纶表面引入大量羟基基团，提高后续与丝胶蛋白的接枝率，提高了改性涤纶的抗紫外性能和耐水洗抗紫外线能力；除去涤纶纤维表面的杂志，提高类水滑石微片的生长均匀度，进一步提高二氧化钛纳米线分级结构的形成，提高了抗紫外线性能。

结合实施例1、对比例1-5并结合表1可以看出，本申请中对改性涤纶的方法和对棉的预处理方法，对纤维的抗紫外性能和耐水洗抗紫外性能有较大的的影响，原因在于对涤纶的改性和对棉的改性所采用的的方法所形成的产物之间具有协同的效果。

结合实施例1、对比例6-8并结合表1可以看出，本申请中采用的层压技术以及所选用的方法参数能够制得较好的抗紫外线纤维，原因在于采用层压技术能够充分利用改性涤纶和预处理后棉纤维的材料特点，形成多层稳定的抗紫外线结构层，且制备的工艺较温和，不会对材料造成较大的伤害，提高材料的稳定性。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。