本發(fā)明屬于面料，尤其涉及一種浸潤(rùn)納米乳液的抗紫外線透氣面料及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、防曬衣通過(guò)特殊工藝實(shí)現(xiàn)高效防曬，其核心原理包括屏蔽紫外線(如涂層反射)和吸收紫外線(轉(zhuǎn)化為熱能釋放)。
2、如采用聚酯纖維、錦綸等合成纖維材料，通過(guò)緊密的織造工藝增強(qiáng)對(duì)紫外線的反射和散射作；或在面料中添加紫外線吸收劑(如二氧化鈦、氧化鋅)或屏蔽劑，將紫外線能量轉(zhuǎn)化為熱能釋放，從而減少紫外線穿透。
3、防曬衣的主要功能是保護(hù)皮膚免受紫外線的傷害，但選擇防曬衣時(shí)，僅僅考慮其防曬效果是不夠的。透氣性是選擇防曬衣時(shí)需要重點(diǎn)考慮的因素之一。以下是一些關(guān)于為什么防曬衣要選擇透氣的理由：
4、首先，透氣的防曬衣能夠提供更好的舒適度。在炎熱的夏季，皮膚容易出汗，如果穿著不透氣的防曬衣，汗水無(wú)法及時(shí)排出，會(huì)導(dǎo)致皮膚感覺(jué)悶熱、黏膩，影響穿著體驗(yàn)。而透氣的防曬衣能夠有效地排出汗水，保持皮膚干爽，讓穿著者感到更加舒適。
5、一般而言，防曬衣的透氣性和防曬功能在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)上可能存在一定的矛盾，為了解決這一問(wèn)題，通常需要在面料選擇和混紡技術(shù)做出相應(yīng)優(yōu)化；如滌綸(聚酯纖維)存在天然抗紫外線功能(苯環(huán)結(jié)構(gòu)吸收紫外線)，但透氣性較差；可通過(guò)混紡錦綸(尼龍)提升透氣性和涼感。優(yōu)質(zhì)防曬秒了可通過(guò)材料混紡和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)防曬與透氣的平衡。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是針對(duì)目前防曬用面料難以防曬與透氣的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出一種新的面料。
2、一種浸潤(rùn)納米乳液的抗紫外線透氣面料，由竹纖維、麻纖維混紡獲得基布；基布經(jīng)過(guò)納米乳液浸潤(rùn)后制成；
3、所述竹纖維、麻纖維的質(zhì)量比為100：40-60
4、所述納米乳液中按質(zhì)量份計(jì)算包括以下組分：
5、
6、所述納米乳液的制備方法為將二氧化鈦、氧化鋅、聚乙烯吡咯烷酮、水基聚氨酯和戊二醛加入至水中，超聲波處理分散后；加入海藻碳泥和硅烷偶聯(lián)劑；攪拌均勻。
7、優(yōu)選的，所述基布在浸潤(rùn)納米乳液前，利用等離子體蝕刻表面；所述等離子體為氨氣或氧氣；放電功率為150w-400w；時(shí)間為15-30min。
8、優(yōu)選的，所述基布在浸潤(rùn)納米乳液的時(shí)間為50-70min；溫度為50-60℃，ph6-7。
9、優(yōu)選的，所述基布在浸潤(rùn)納米乳液后，進(jìn)行干燥，干燥溫度為100-110℃；時(shí)間為3-5min。
10、優(yōu)選的，所述基布在干燥后，在150-160℃下處理10-15s。
11、優(yōu)選的，所述基布浸潤(rùn)納米乳液、干燥的次數(shù)為至少二次。
12、優(yōu)選的，所述二氧化鈦為氣相二氧化鈦；平均粒徑≤25nm。
13、優(yōu)選的，所述氧化鋅的比表面積≥4m2/g；平均粒徑≤50nm。
14、優(yōu)選的，所述海藻碳泥為海藻經(jīng)過(guò)炭化、粉碎處理后的產(chǎn)物；所述海藻碳泥的平均粒徑≤100nm。
15、優(yōu)選的，所述基布的克重在150-200g/m2。
16、本發(fā)明防紫外線和透氣主要依靠以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。
17、竹纖維內(nèi)部具有獨(dú)特的蜂窩狀微孔結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)賦予其高比表面積和強(qiáng)吸附能力。其天然孔隙不僅提升吸濕透氣性，還能通過(guò)毛細(xì)作用快速導(dǎo)濕，實(shí)現(xiàn)吸濕快干。天然孔隙的存在為納米無(wú)機(jī)防曬劑的負(fù)載提供天然的空間。此外，竹纖維中含有的竹醌和礦物質(zhì)通過(guò)弱堿性和負(fù)離子釋放實(shí)現(xiàn)抗菌、抗紫外線。然而竹纖維純?cè)谀陀眯圆?機(jī)洗容易變型和長(zhǎng)期暴露于陽(yáng)光會(huì)變黃或褪色)和強(qiáng)度不足的問(wèn)題(易破損)。
18、而麻纖維布料同樣纖維結(jié)構(gòu)多孔且中空，能夠快速散熱并促進(jìn)空氣流通；從而吸濕散熱快，適合高溫環(huán)境。麻纖維能抑制細(xì)菌且抗紫外線。且麻纖維的纖維粗硬，耐磨性優(yōu)于竹纖維。但這也導(dǎo)致了麻纖維穿著時(shí)可能有刺癢感，舒適度較低、易皺的問(wèn)題。
19、故本發(fā)明基布采用竹纖維和麻纖維混紡；平衡透氣性與力學(xué)強(qiáng)度(即穿著舒適度)。然而簡(jiǎn)單的混紡后依然存在容易起皺、抗紫外線能力不足等問(wèn)題；故需要進(jìn)一步優(yōu)化。
20、本發(fā)明主要利用二氧化鈦、氧化鋅和海藻炭泥進(jìn)行增強(qiáng)抗皺和抗紫外線能力。
21、然而納米顆粒與有機(jī)纖維的結(jié)合并不牢固；同時(shí)納米顆粒并不容易分散均勻；故本發(fā)明采用硅烷偶聯(lián)劑、聚乙烯吡咯烷酮、水基聚氨酯和戊二醛來(lái)共同解決此問(wèn)題；其中硅烷偶聯(lián)劑起到橋接纖維與納米顆粒，提高結(jié)合牢固程度的作用，大幅度提高洗滌后功能保留率。聚乙烯吡咯烷酮(pvp)用于防止納米顆粒團(tuán)聚，同時(shí)與戊二醛交聯(lián)形成三維網(wǎng)絡(luò)，提升涂層耐磨性和耐熱性，提高洗滌后功能保留率。水基聚氨酯也是與戊二醛交聯(lián)形成三維網(wǎng)絡(luò)，在提高面料回彈性的同時(shí)提升涂層耐磨性。
22、本發(fā)明為了納米顆粒與有機(jī)纖維的牢固結(jié)合；除了添加前述的各種助劑以外，也在基布纖維進(jìn)行表面處理；纖維經(jīng)等離子體(氨氣/氧氣)蝕刻后，表面粗糙度顯著增加，形成更多羥基(-oh)等活性位點(diǎn)；提升纖維與納米乳液的界面結(jié)合力，使后續(xù)功能成分的負(fù)載更均勻牢固。
23、二氧化鈦主要針對(duì)uvb波段的抗紫外線；同時(shí)還有產(chǎn)生羥基自由基，有一定的抗菌作用。
24、氧化鋅主要針對(duì)uva波段的抗紫外線，與tio2形成互補(bǔ)光譜屏蔽；同時(shí)還有釋放zn2+破壞細(xì)菌細(xì)胞膜，與二氧化鈦協(xié)同抗菌。
25、海藻炭泥是通過(guò)將天然海藻(如昆布、海帶、馬尾藻等)經(jīng)過(guò)燒制工藝制成的灰燼物。海藻炭泥能夠有效反射大部分太陽(yáng)光，并阻隔大部分的紫外線；且具有吸濕排汗、強(qiáng)化抗菌消臭的效果。但也由于海藻炭泥特殊的晶體面，反射人體散發(fā)的熱輻射程度比氧化鋅和二氧化鈦高出很多，如果添加量過(guò)大則會(huì)導(dǎo)致在特別需要防曬的春夏季使得穿著者體感溫度大幅升高，與本發(fā)明的功能相悖。
26、本發(fā)明如果缺少二氧化鈦或氧化鋅都會(huì)導(dǎo)致紫外線波段的確實(shí)；且二氧化鈦同時(shí)可作為消光劑，壓制海藻炭泥特殊的晶體面帶來(lái)的高反光感，保持竹麻混紡的啞光質(zhì)感；且二氧化鈦和氧化鋅均可提升竹麻混紡的抗皺性。
27、另外本發(fā)明竹纖維橫截面呈高度中空的多孔結(jié)構(gòu)(孔隙率遠(yuǎn)高于麻纖維)，毛細(xì)管效應(yīng)極強(qiáng)，而麻纖維(如苧麻)毛細(xì)管效應(yīng)較弱。兩者混紡后，因纖維孔隙率和毛細(xì)管附加壓力不同，會(huì)形成附加壓力差，驅(qū)動(dòng)液體從竹纖維側(cè)向麻纖維側(cè)；實(shí)現(xiàn)可實(shí)現(xiàn)差動(dòng)毛細(xì)效應(yīng)；同理，添加的海藻炭泥、二氧化鈦和氧化鋅各自不同的特殊表面結(jié)構(gòu)同樣也會(huì)影響液體表面張力，若三者比例適當(dāng)，海藻炭泥的多孔性與tio2/zno的表面改性可能共同優(yōu)化孔隙梯度，增強(qiáng)單向?qū)?。但如果過(guò)量添加任一成分可能導(dǎo)致孔隙均勻化和表面能失衡；從而削弱差動(dòng)毛細(xì)效應(yīng)。
28、本發(fā)明還有一個(gè)有點(diǎn)就是完全擺脫了化學(xué)纖維的應(yīng)用；且添加的防曬劑也為天然成分；對(duì)環(huán)境友好。
29、本發(fā)明的有益技術(shù)效果至少在于以下：
30、本發(fā)明以純天然纖維作為基布，并以特定的工藝均勻搭載復(fù)配的天然防曬成分；制備出具有優(yōu)異的抗紫外線性能、良好的透氣性與舒適性的輕量化面料，特別適合于高溫天氣的防曬需求。
1.一種浸潤(rùn)納米乳液的抗紫外線透氣面料，其特征在于，由竹纖維、麻纖維混紡獲得基布；基布經(jīng)過(guò)納米乳液浸潤(rùn)后制成；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸潤(rùn)納米乳液的抗紫外線透氣面料，其特征在于，所述基布在浸潤(rùn)納米乳液前，利用等離子體蝕刻表面；所述等離子體為氨氣或氧氣；放電功率為150w-400w；時(shí)間為15-30min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸潤(rùn)納米乳液的抗紫外線透氣面料，其特征在于，所述基布在浸潤(rùn)納米乳液的時(shí)間為50-70min；溫度為50-60℃，ph6-7。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸潤(rùn)納米乳液的抗紫外線透氣面料，其特征在于，所述基布在浸潤(rùn)納米乳液后，進(jìn)行干燥，干燥溫度為100-110℃；時(shí)間為3-5min。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的浸潤(rùn)納米乳液的抗紫外線透氣面料，其特征在于，所述基布在干燥后，在150-160℃下處理10-15s。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的浸潤(rùn)納米乳液的抗紫外線透氣面料，其特征在于，所述基布浸潤(rùn)納米乳液、干燥的次數(shù)為至少二次。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸潤(rùn)納米乳液的抗紫外線透氣面料，其特征在于，所述二氧化鈦為氣相二氧化鈦；平均粒徑≤25nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸潤(rùn)納米乳液的抗紫外線透氣面料，其特征在于，所述氧化鋅的比表面積≥4m2/g；平均粒徑≤50nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸潤(rùn)納米乳液的抗紫外線透氣面料，其特征在于，所述海藻碳泥為海藻經(jīng)過(guò)炭化、粉碎處理后的產(chǎn)物；所述海藻碳泥的平均粒徑≤100nm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浸潤(rùn)納米乳液的抗紫外線透氣面料，其特征在于，所述基布的克重在150-200g/m2。