[发明专利]一种抗紫外单向导湿复合纤维材料及其制备方法

说明书

本发明属于功能性微纳米复合纤维材料领域，具体涉及一种抗紫外单向导湿复合纤维材料及其制备方法，该复合纤维材料包括一体结合的聚丙烯层及亲水聚合物和紫外吸收剂混合物层，聚丙烯层及亲水聚合物和紫外吸收剂混合物层的表面与内部均沉积附着聚多巴胺。其制备包括：将紫外吸收剂和亲水型聚合物溶于有机溶剂中形成纺丝液，以熔体静电纺聚丙烯纤维材料为接收基底，静电纺丝后热压处理，再置于溶有多巴胺的Tris‑HCl缓冲液中浸渍改性，制备抗紫外单向导湿复合纤维材料。本申请材料的单向导湿及抗紫外功能良好，一体结构稳固，组成和结构简单，制备工艺简便，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于功能性微纳米复合纤维材料领域，具体涉及一种抗紫外单向导湿复合纤维材料及其制备方法。

背景技术

服装面料的导湿性是影响服装舒适性的重要因素之一，通过控制水分子的流动导向，实现汗液从面料内层向外表面转移但外部水分子无法渗入面料内层的目的，提高服装穿着的舒适感。由具有不同吸湿性能的内外两层形成的服装面料具有良好的单向导湿性能，即内层疏水，外层亲水，汗液在差动毛细效应的作用下，被吸附到面料外表层并迅速挥发，具有吸湿快干的效果。

目前，对于单向导水功能性微纳米复合纤维材料的制备和应用，国内外已进行大量研究，相关专利技术有：一种可调控液体单向透过范围的复合膜及其制备方法(CN105664730A)：在具有亲液性的氢氧化铜网层附着一层具有疏液性的电纺纤维膜；一种具有润湿梯度的单向导湿纳米纤维多层复合膜的制备方法(CN107059251A)：包括疏水性聚合物层、亲水性聚合物层及位于两者之间的由疏水性聚合物和亲水性聚合物混纺制备的导流层，且亲水性聚合物层为由亲水性聚合物与亲水性纳米材料形成的复合材料层，制备过程繁琐，材料组成与结构复杂，消耗原材料较多，制备成本较高。

本申请基于优化单向导湿复合材料的组成和结构，简化制备工艺，保证单向导湿性能，增加抗紫外性能，扩大应用范围，提供一种抗紫外单向导湿复合纤维材料。

发明内容

本申请提供一种抗紫外单向导湿复合纤维材料，是一种微纳米复合纤维材料，单向导湿及抗紫外功能良好，一体结构稳固，组成和结构简单，制备工艺简便，应用前景广阔。

本申请的技术方案为，一种抗紫外单向导湿复合纤维材料，包括一体结合的聚丙烯层及亲水聚合物和紫外吸收剂混合物层，聚丙烯层由相互交错排列成三维贯通的多孔结构的聚丙烯纤维构成，亲水聚合物和紫外吸收剂混合物层由相互交错排列成三维贯通的多孔结构的亲水聚合物和紫外吸收剂混合物纤维构成，聚丙烯层及亲水聚合物和紫外吸收剂混合物层的表面与内部均沉积附着聚多巴胺。

聚丙烯层的厚度为0.1～1mm，优选为0.4～0.7mm；聚丙烯纤维的直径为1μm～10μm；亲水聚合物和紫外吸收剂混合物层的厚度为0.1～1mm，优选为0.4～0.7mm；亲水聚合物和紫外吸收剂混合物纤维的直径为50nm～500nm。

亲水聚合物包括醋酸纤维素、聚酰胺、聚酰亚胺、壳聚糖或聚丙烯腈中任意一种或组合。

紫外吸收剂包括水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类或受阻胺类，优选为苯酮类，更优选为UV531。

本申请基于熔体静电纺技术与溶液静电纺技术将疏水性聚丙烯层与亲水性聚合物层结合成一体结构，并借助热压处理巩固该一体结构。通过在亲水性聚合物层中添加紫外吸收剂，增强材料的抗紫外效果。通过聚多巴胺浸渍改性，改善疏水性聚丙烯层与亲水性聚合物层的性能。

抗紫外单向导湿复合纤维材料的制备方法，步骤包括：将紫外吸收剂和亲水型聚合物溶于有机溶剂中形成纺丝液，以熔体静电纺聚丙烯纤维材料为接收基底，静电纺丝后热压处理，再置于溶有多巴胺的Tris-HCl缓冲液中浸渍改性，制备抗紫外单向导湿复合纤维材料。