[发明专利]纳米织物整理剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及化学组合物，尤其涉及纳米织物整理剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着人类活动对大气臭氧层的破坏，紫外线辐射已成为人类健康的巨大威胁之一，增大了人类患皮肤癌的几率。如今抗紫外线化妆品、日用品销量激增，但其防护能力、保护面积和作用时间毕竟有限。因此，利用面积更大、防护效果更好的纺织品来阻挡紫外线对人体的过度伤害，成为保护皮肤免受紫外线侵袭的屏障，成为一个重要的方向。

根据防护机理的不同，使用的紫外线屏蔽剂类型可分为两种，一种是无机类紫外线反射剂，如二氧化钛、氧化锌、滑石粉、陶土、碳酸钙等，它们都具有较高的折射率，加入织物中，可增加织物表面对紫外线的反射和散射；另一种是有机类紫外线吸收剂，作用机理主要是对紫外线具有吸收能力，而起到防紫外线的作用，常用的有二苯甲酮类和苯并三唑类等。

目前，国内外防紫外线纺织品的生产，主要分为两大类：一种是通过在聚合或纺丝时加人紫外线遮蔽剂，制得防紫外线纤维，这样制得的纤维及织物防紫外线功能持久，耐洗性好。但是，无机粉体与聚合物基体相容性差，易团聚而堵塞喷丝孔，缩短喷丝板的寿命，加工难度大，成本高，而且不适用于天然纤维及其织物(如各种棉、麻、真丝、羊毛等制品)，因此应用报道很少。第二种方法是后整理法，利用紫外线遮蔽剂浸渍或涂层于织物表面，起到防护作用。该方法工艺简单灵活，应用面广，是目前织物防紫外改性的主流技术。

例如，ZL200620083970.3公开了一种防紫外毛巾的制备方法，将毛巾纱线用含纳米ZnO或TiO2的整理剂浸渍处理而得，该方法工艺简单，但耐久性差；ZL200710022689.8公开了纳米耐久抗紫外纺织品，以纳米金属氧化物为抗紫外剂，聚氨酯、聚丙烯酸酯等为成膜剂，处理纤维，并最终在其表面形成一层含纳米抗紫外粒子的皮膜结构，该方法工艺较为复杂，成本较高。其余还有一些类似的方法，但上述技术在纳米粒子的表面处理技术方面，还存在缺陷。导致整理剂的稳定性不高，纳米粒子在浆料中易团聚、沉降，从而影响防紫外处理效果。

另一方面，有害微生物的传播和繁殖一直是危害人类健康的主要因素之一。各类织物、服装应用广泛，赋予其有效的抗有害微生物性能，对于保护人类健康、提高生活质量、乃至延长纺织品的使用寿命，都有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的，就是为了提供一种使织物具有屏蔽紫外线和抗菌防霉性能的纳米织物整理剂及其制备方法和应用。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种纳米织物整理剂，由以下成分按所附重量百分比配制而成；

所述溶剂为乙醇与水的混合溶剂，其中乙醇的重量百分含量为2-50％，该混合溶剂用无机酸或／和无机碱调节pH值在3-12之间。乙醇的作用在于降低浆料的表面张力，增加与织物纤维的亲和性以及溶剂的挥发性。但是过多的乙醇一方面会增加成本，另一方面由于乙醇是易燃物质，存在安全隐患。

所述紫外屏蔽剂选自二氧化钛、氧化锌、氧化铝、滑石粉、碳酸钙的一种或几种的混合物，其粒径在50-1000纳米之间。上述粉体具有较高的折射率和较低的紫外透过率，基于效果和成本的综合考虑，其中优选的为二氧化钛和氧化锌。

所述表面处理剂选自硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种，所述硅烷偶联剂包括KH550、KH560、KH570，所述钛酸酯偶联剂包括NXT-105、NXT-101。表面处理剂的作用是使纳米无机粉体在溶剂中均匀分散，防止其团聚。另一方面，增强无机粉体与织物纤维或成膜剂之间的结合能力，保证防紫外整理效果的耐久性。

所述抗微生物助剂选自尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丁酯、三氯生、异噻唑啉酮等中的一种或几种。上述化合物具有广谱高效、性能稳定、使用方便、且对人体安全性高等特点，适用于纺织品的抗微生物整理，而且由于其难溶于水的特点，不会因洗涤而流失，可以保证效果的持久性。

所述浆料稳定剂选自聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、海藻酸钠中的一种或几种。上述物质具有增稠、悬浮、粘合、乳化、分散等作用，可有效地提高纳米无机粉体在溶剂中的分散，在储运过程中提高浆料稳定性及抗冻融性，防止颜料、填料沉底结块。

所述成膜剂选自聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚硅氧烷中的一种或数种。成膜剂的作用是在织物纤维表面形成薄膜，将具有紫外屏蔽性能的无机粉体以及抗微生物助剂等包覆其中，以提高防护效果的耐久性。同时，为防止涂层影响织物的手感和透气透湿性能，本发明将选用水溶型或水分散型的上述聚合物的溶液或乳液。

上述纳米织物整理剂的制备方法，包括以下步骤：