抗紫外线防水涤纶面料

技术领域

本发明涉及一种抗紫外线防水涤纶面料，属于功能性面料领域。

背景技术

适用于羽绒产品的纺织面料主要有棉织物和化学纤维织物。棉织物具有良好的吸湿性、透气性，穿着柔软舒适，保暖性好，但是易褶皱，缩水率大。化学纤维面料手感柔软，光泽好，颜色鲜艳。

目前市场上的防寒羽绒服大多采用40旦和70旦的锦纶面料，加上填充物后羽绒服就显得笨重，影响穿着的舒适性。如果用30旦超细涤纶做羽绒服面料，则穿着十分轻便、保暖。这种更轻更薄的面料，是未来羽绒服发展的主流趋势之一。

发明内容

本发明目的是提供一种轻便的抗紫外线防水涤纶面料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下。

一种抗紫外线防水涤纶面料，由经线与纬线交织成，在面料表面设有抗紫外线防水整理剂；所述的经线为30D/48F+20DSP、纬线为30D/48F+20DSP，总经线数为10800根；所述的抗紫外线防水整理剂由聚氨酯乳液、丙烯酸酯乳液及改性纳米二氧化硅按质量比0.5:4:0.2组成。

所述的抗紫外线防水涤纶面料，组织结构为1/1平纹。

所述的抗紫外线防水涤纶面料的制备方法，包括以下步骤：

(1)、织造

经纱：原料-分条整经-分绞-穿综、穿筘-织造；

纬纱：原料-织造

经上述加工后的经线和纬线一起织造成坯布

(2)、染色

染色工序包括精练→预定型→染色→还原清洗

(3)、涤纶面料浸轧抗紫外线防水整理剂，烘干、焙烘；

所述的抗紫外线防水整理剂由聚氨酯乳液、丙烯酸酯乳液及改性纳米二氧化硅按质量比0.5:4:0.2组成。

所述的聚氨酯乳液，制备方法为：

向装有搅拌器、冷凝器、温度计的反应器中加入，聚丙二醇(分子量2000)、异佛尔酮二异氰酸酯及二月桂酸二丁基锡，在90℃反应2h；加入二羟甲基丙酸、N,N－二(2－羟乙基)-3-甲基硅烷，反应1h；然后加入甲乙酮肟，反应2h，降温至室温，加入三乙胺中和，加入去离子水高速搅拌30min，得封端型聚氨酯乳液。

所述的丙烯酸酯乳液，制备方法如下：

向容器中加入去离子水、乳化剂，在45℃下搅拌溶解；加入丙烯酸丁酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸缩水甘油酯，搅拌30min，得预乳液；将1/3体积的预乳液置于反应器中，待温度升至80℃，加入1/3体积的引发剂溶液，搅拌反应30min；1h内滴加剩余的预乳液及引发剂水溶液，再继续反应3h，然后冷却至室温，得丙烯酸酯乳液。

所述的丙烯酸丁酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸缩水甘油酯的质量比为8:30:1。

所述的改性纳米二氧化硅，制备方法为：

在装有搅拌器、冷凝器、温度计的反应器中，加入无水乙醇及纳米二氧化硅，高速搅拌使纳米二氧化硅均匀分散；再加入含二苯甲酮硅氧烷，搅拌反应4小时后，离心、洗涤、烘干，得表面含氨基的纳米二氧化硅。

本发明抗紫外线防水涤纶面料采用经线与纬线织造成，面料轻薄细密紧实，经复合功能整理剂处理，具有较好的弹力、抗紫外线及防水性能。

超细纤维线密度低，比表面积大，光线容易透入织物内部，暴晒面积增加，染料受光破坏的机会增大，易导致色织物耐光色牢度下降。抗紫外线防水整理剂中的纳米二氧化硅吸收或反射紫外线，阻止或限制紫外线穿透到高分子材料内部、二苯甲酮衍生物能够吸收高能紫外光并将其以热能、振动能等形式释放出去，从而增强面料的抗紫外线性能、提高面料的耐光色牢度。

具体实施方式

除特别说明，本发明所述的“份”是指“质量份”。

本发明公开了一种抗紫外线防水涤纶面料，面料由经线与纬线交织成，面料表面设有抗紫外线防水整理剂；所述的经线为30D/48F+20DSP、纬线为30D/48F+20DSP，总经线数为10800根，组织结构为1/1平纹；所述的抗紫外线防水整理剂由聚氨酯乳液、丙烯酸酯乳液及改性纳米二氧化硅按质量比0.5:4:0.2组成。

涤纶面料的织造工艺流程

经纱：原料-分条整经-分绞-穿综、穿筘-织造；

纬纱：原料-织造。

经丝规格：30D/48F+20DSP 90％涤纶/10％氨纶、550T/m.Z；总经丝数10800根。

面料织造规格：

门幅：216cm、上机纬密：45梭、筘号:25#、筘穿入:2、总经线数:10800根、边经数：72*2＝144根、纬线：30D/48F+20DSP DTY、穿综：1-4顺穿、纹板：平纹、每米克重：85g/米。

涤纶面料的染整加工工艺：精练→预定型→染色→还原清洗

精练：涤纶超细纤维不含有天然杂质，为使编织顺利进行，在编织过程中需施加大量油剂，致使织物沾上油污，故需要精练。精练可在溢流染色机内进行，精练剂一般用非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂及少量防沾污剂复配而成。

精练加工工艺为：

精练剂1-2g/L

氢氧化钠浓度2-5g/L

浴比1:6-8

织物在100℃条件下处理30min。

预定形：超细涤纶弹力织物在湿热高温条件下易收缩变形，使织物产生永久性皱印，难于消除。高温预定形可降低或消除超细涤纶弹力织物在纺丝牵伸和织造加工中产生的张力不均，同时可避免超细涤纶弹力织物过度松弛和卷边发生染花现象。但太高温度预定形会导致织物弹力损失，应根据织物规格和成品弹力要求合理控制预定形条件。

预定形工艺条件

温度/℃190～195

时间/s 30～4O

车速/(m/min)30

染色：超细涤纶纤维与普通纤维有所不同，涤纶超细纤维的纤度细、表面积大，它的织物由于单丝细密度、截面形态和收缩率的不同，容易造成染色不匀，产生色花、擦伤等问题。

染色设备为低张力高温高压喷射溢流染色机。为保证上色均匀和各项牢度符合要求，采用高日晒牢度分散染料染色。由于高温染色易产生折皱，所以严格控制升、降温速率，不能太快，并且在染浴中加入适量抗皱柔软剂，使纤维平滑柔顺、蓬松、抗皱，有效地防止绳状染色时“鸡爪皱”的产生。

染色工艺处方

分散染料/％(owf) x

分散匀染剂/g·L

抗皱柔软剂/g·L

pH值(用冰醋酸调节) 5.5～6.5

浴比 1∶8

染色工艺条件及流程：常温下加入分散匀染剂、抗皱柔软剂→半制品在助剂浴中处理10min→加入分散染料染10min→升温至75℃(1℃/min)→保温10min→升温至90℃(0.5℃/min)→保温25min→升温至130℃(1℃/min)→保温30-45min→降温至50℃(1℃/min)→排液→水洗。

染色完毕后进行还原清洗，可去除氨纶组份上的沾色和涤纶纤维表面的浮色。

还原清洗处方/(g/L)

强力还原剂或保险粉 2-4

纯碱 2-4

浴比 1：8

温度/℃75—85

时间/min 20—3O

还原清洗后用醋酸中和，然后再分别以温热水和冷水清洗。

抗紫外线防水整理：

工艺流程：二浸二轧抗紫外线防水整理剂(轧液率80％)→烘干(100℃，3min)→焙烘(160℃，2min)。

所述的聚氨酯乳液，制备方法如下：

向装有搅拌器、冷凝器、温度计的反应器中加入，聚丙二醇(分子量2000)、异佛尔酮二异氰酸酯及二月桂酸二丁基锡，在90℃反应2h；加入二羟甲基丙酸、N,N－二(2－羟乙基)-3-甲基硅烷(如式1所示)，反应1h；然后加入甲乙酮肟，反应2h，降温至室温，加入三乙胺中和，加入去离子水高速搅拌30min，得封端型聚氨酯乳液。

异佛尔酮二异氰酸酯与聚丙二醇的摩尔比为1.8-1.5:1、N,N－二(2－羟乙基)-3-甲基硅烷与异佛尔酮二异氰酸酯摩尔比为0.1:1、二羟甲基丙酸占异佛尔酮二异氰酸酯与聚丙二醇质量总和的5-8％。

所述的丙烯酸酯乳液，制备方法如下：

向容器中加入去离子水、乳化剂，在45℃下搅拌溶解；加入丙烯酸丁酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸缩水甘油酯，搅拌30min，得预乳液；将1/3体积的预乳液置于反应器中，待温度升至80℃，加入1/3体积的引发剂溶液，搅拌反应30min；1h内滴加剩余的预乳液及引发剂水溶液，再继续反应3h，然后冷却至室温，得丙烯酸酯乳液。

聚合单体丙烯酸丁酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸缩水甘油酯的质量比为8:30:1。引发剂为过硫酸钠，引发剂水溶液浓度为20g/L，引发剂用量占聚合单体总质量的0.8％。乳化剂用量占聚合单体总质量的3％，乳化剂由阳离子乳化剂十二烷基硫酸钠、非离子乳化剂OP-10按质量比1:1组成。

所述的改性纳米二氧化硅，制备方法为：

在装有搅拌器、冷凝器、温度计的反应器中，加入500份的无水乙醇及5份纳米二氧化硅，高速搅拌使纳米二氧化硅均匀分散；再加入0.5份含二苯甲酮硅氧烷(如式2所示)，搅拌反应4小时后，离心、洗涤、烘干，得表面含氨基的纳米二氧化硅。

含二苯甲酮硅氧烷由三甲氧基氢硅烷与2-羟基-4-丙烯氧基二苯甲酮经加成反应制成；具体步骤为：将28.2g(0.1mol)2-羟基-4-丙烯氧基二苯甲酮(CAS号：2549-87-3)、80g甲苯和0.12g铂催化剂加入到装有机械搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和氮气导气管的四口圆底烧瓶中，在氮气氛围下升温至85℃并回流30min；称量14.7g(0.12mol)三甲氧基氢硅烷(CAS号：2487-90-3)和10g甲苯，充分混合后利用恒压滴液漏斗在2h内加入到四口烧瓶中，然后升温至100℃并保温6h，降温，0.01MPa减压蒸馏未反应单体，出料，即为含二苯甲酮硅氧烷(如式2所示)。

实施例1：

一种抗紫外线防水涤纶面料，面料由经线与纬线交织成，面料表面设有抗紫外线防水整理剂；所述的经线为30D/48F+20DSP、纬线为30D/48F+20DSP，总经线数为10800根，组织结构为1/1平纹；所述的抗紫外线防水整理剂由聚氨酯乳液、丙烯酸酯乳液及改性纳米二氧化硅按质量比0.5:4:0.2组成。

抗紫外线防水涤纶面料的制备方法：

1)涤纶面料的织造

经纱：原料-分条整经-分绞-穿综、穿筘-织造；

纬纱：原料-织造

经丝规格：30D/48F+20DSP 90％涤纶/10％氨纶、550T/m.Z；总经丝数10800根。

面料织造规格：

纬线：30D/48F+20DSP DTY、坯布经纬密：50×45(根/cm)、门幅：216cm、平纹、每米克重：85g/米。

2)涤纶面料的染整加工

流程为精练→预定型→染色→还原清洗

精练：

精练剂1-2g/L

氢氧化钠浓度2-5g/L

浴比1:6-8

织物在100℃条件下处理30min。

预定形：

温度/℃190～195

时间/s 30～4O

车速/(m/min)30

染色：

分散染料/％(owf) x

分散匀染剂/g·L

抗皱柔软剂/g·L

pH值(用冰醋酸调节) 5.5～6.5

浴比 1∶8

还原清洗：

强力还原剂或保险粉2-4g/L

纯碱2-4g/L

浴比1：8g/L

温度/℃75—85g/L

时间/min 20—3O g/L

3)抗紫外线防水整理：

聚氨酯乳液、丙烯酸酯乳液及改性纳米二氧化硅按质量比0.5:4:0.2组成抗紫外线防水整理剂；二浸二轧(轧液率80％)→烘干(100℃，3min)→焙烘(160℃，2min)，制得抗紫外线防水涤纶面料。

防水性能：100分、20次水洗后80分。

抗紫外线：UPF值132.7、20次水洗后的UPF值91.3。

耐光色牢度：5级、20次水洗后4级。

防水性能测试参照AATCC-22-2017所记载的方法测试。喷淋法：水温27℃；洗涤程序：27℃，常规洗涤，悬挂晾干，水洗20次。

防紫外线性能参照GB/T18830-2009《纺织品防紫外线性能的评定》测试。

耐光色牢度按《GB/T 8427-2008纺织品色牢度试验耐人造光色牢度:氙弧》测试。