一种防晒除臭纯棉织物及其制备方法

文档序号:1237919 发布日期:2020-09-11 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种防晒除臭纯棉织物及其制备方法 (Sun-proof deodorant pure cotton fabric and preparation method thereof ) 是由 廖国庆 于 2020-06-24 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种防晒除臭纯棉织物及其制备方法,制备步骤为:(1)将pH响应缓释防晒粒子分散在聚丙烯酸酯乳液中得到涂层剂;(2)纯棉基布经预洗、烘干后,用涂层剂进行涂覆并烘干得到具有防晒涂层的织物;(3)将具有防晒涂层的织物Na&lt;Sub&gt;2&lt;/Sub&gt;CO&lt;Sub&gt;3&lt;/Sub&gt;溶液中浸渍并水洗,烘干后得到防晒除臭纯棉织物。本发明将芳香抑菌剂负载在pH响应缓释防晒粒子内并整理在纯棉织物上,使纯棉织物具有防晒效果的同时,可以通过pH的变化控制芳香抑菌剂的释放,使织物在接触人体汗液后才释放出芳香抑菌剂杀菌并遮掩异味,水洗后芳香抑制剂又停止释放,避免衣物在放置不穿时芳香抑菌剂的挥发损失,提高了织物的释香持久性。(The invention discloses a sun-proof deodorant pure cotton fabric and a preparation method thereof, wherein the preparation method comprises the following steps: (1) dispersing the pH response slow-release sunscreen particles in polyacrylate emulsion to obtain a coating agent; (2) after the pure cotton base cloth is pre-washed and dried, coating the pure cotton base cloth with a coating agent and drying the pure cotton base cloth to obtain a fabric with a sun-proof coating; (3) the fabric with the sun-proof coating Na 2 CO 3 Soaking and washing the fabric in the solution, and drying the fabric to obtain the sun-proof deodorant pure cotton fabric. The aromatic bacteriostatic agent is loaded in the pH response slow-release sunscreen particles and is arranged on the pure cotton fabric, so that the pure cotton fabric has a sunscreen effect, the release of the aromatic bacteriostatic agent can be controlled through the change of pH, the aromatic bacteriostatic agent is released to sterilize and cover peculiar smell after the fabric contacts human sweat, the aromatic bacteriostatic agent stops releasing after the fabric is washed, the volatilization loss of the aromatic bacteriostatic agent when the fabric is not worn is avoided, and the fragrance release durability of the fabric is improved.)

一种防晒除臭纯棉织物及其制备方法

技术领域

本发明涉及功能织物技术领域,尤其是涉及一种防晒除臭纯棉织物及其制备方法。

背景技术

在织物中添加芳香剂,不仅能带来令人愉悦的香气,同时许多芳香剂还具有镇静、杀菌、保健等作用,可以使织物穿着时具有抑菌除臭等附加功能。但是如果把芳香剂直接喷洒在织物上,其香味留香时间短,不耐洗涤,因此现有技术中通常将芳香剂包覆在微胶囊中并整理在织物上,通过微胶囊保护芳香剂的挥发,使芳香剂具有缓释效果,延长织物的释香持久性。如公开号为CN105603765A的专利文献“一种玫瑰精油微胶囊整理剂的制备方法及其应用”,公开了一种囊壁具有半透性的玫瑰精油微胶囊,玫瑰精油可以通过囊壁缓慢释放,将其制成整理剂整理在纯棉织物上后可以发挥持久的保健作用。

但通过微胶囊延长织物中芳香剂释香持久性的方法,芳香剂的释放难以控制和调节,即使衣物在放置不穿时芳香剂依旧会持续的挥发,导致芳香剂损失,对留香时间的延长效果依旧有限。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中通过微胶囊延长织物中芳香剂释香持久性的方法,芳香剂的释放难以控制和调节,即使衣物在放置不穿时芳香剂依旧会持续的挥发,导致芳香剂损失,对留香时间的延长效果依旧有限的问题,提供一种防晒除臭纯棉织物及其制备方法,将芳香抑菌剂负载在pH响应缓释防晒粒子内并整理在纯棉织物上,使纯棉织物具有防晒效果的同时,实现通过pH的变化控制芳香抑菌剂的释放,从而避免衣物在放置不穿时芳香抑菌剂的挥发损失,提高了织物的释香持久性。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种防晒除臭纯棉织物,包括纯棉基布和负载在纯棉基布上的防晒涂层,所述防晒涂层中包括pH响应缓释防晒粒子,所述pH响应缓释防晒粒子的制备方法包括如下步骤:

(a)25~30℃下将十六胺溶于无水乙醇中,并加入氯化钾溶液和去离子水,搅拌均匀后得到导向剂溶液;

(b)搅拌状态下向导向剂溶液中逐滴加入异丙醇钛,静置15~24h后离心,将产物用乙醇洗涤后烘干得到TiO2前驱体;

(c)将TiO2前驱体分散在氨水、无水乙醇和去离子水的混合溶液中,150~180℃反应12~24h后离心,将产物用乙醇洗涤后烘干,再500~510℃焙烧2~3h得到介孔TiO2

(d)在氮气保护下向介孔TiO2中加入甲苯、γ-氯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷,80~120℃下搅拌反应20~30h,得到表面改性的介孔TiO2

(e)将丙氨酸加入pH为7.0的磷酸盐缓冲液中,搅拌均匀后加入表面改性的介孔TiO2,50~60℃振荡反应20~30h,过滤后将产物用乙醇洗涤,真空干燥后得到丙氨酸修饰的介孔TiO2

(f)将丙氨酸修饰的介孔TiO2分散在芳香抑菌剂中,室温下搅拌反应8~12h后过滤并用去离子水清洗得到负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2

(g)将负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2分散在N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌30~40min后氮气保护下加入十八烷基二甲基叔胺和碘化钾,40~60℃搅拌反应24~36h,过滤后将产物用N,N-二甲基甲酰胺洗涤,真空干燥后得到所述pH响应缓释防晒粒子。

本发明中的pH响应缓释防晒粒子在制备过程中,先制备出介孔TiO2,TiO2是织物中常用的抗紫外线剂,可以有效吸收和反射紫外线,使织物具有防晒功能,本发明中制备具有介孔结构的TiO2,使TiO2在具有防晒功能的同时还具有良好的吸附性能,以在孔道内负载芳香抑菌剂。本发明还在介孔TiO2表面修饰了丙氨酸和长碳链季铵盐,由于长碳链季铵盐中的季铵基团带正电,而丙氨酸的等电点为6.02,因此,在中性和碱性条件下丙氨酸带负电,与季铵盐基团相吸引,在吸引作用下长碳链覆盖在介孔TiO2的表面,孔道结构被封闭,孔道中负载的芳香抑菌剂无法释放;而在pH<6.02的酸性条件下,丙氨酸带正电,与季铵盐基团相排斥,在排斥作用下长碳链离开介孔TiO2表面进行舒展,孔道结构打开,孔道中负载的芳香抑菌剂可以释放。由于介孔TiO2的孔道结构的封闭和打开可以随pH的变化而进行控制,因此其中负载的芳香抑菌剂的释放也可以通过外界pH进行控制。

制备过程中,先通过步骤(a)~(c),以十六胺为导向剂制得介孔TiO2,然后通过步骤(d)利用γ-氯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷在介孔TiO2表面修饰氯丙基和环氧基;再通过步骤(e)利用环氧基开环接枝丙氨酸,在介孔TiO2表面引入丙氨酸;然后通过步骤(f)将芳香抑菌剂负载在介孔TiO2的孔道内;最后通过步骤(g),在中性条件反应条件下利用介孔TiO2表面的γ-氯丙基三甲氧基硅烷与十八烷基二甲基叔胺发生季铵化反应,将长碳链季铵盐引入介孔TiO2表面,对孔道进行封闭。

人体的汗液一般呈弱酸性,pH在5.5左右,将本发明中的pH响应缓释防晒粒子负载在纯棉基布上制成的防晒除臭织物穿着在人体上时,当人体产生汗液时,由于纯棉基布吸水性好,可以快速吸收汗液,从而使pH响应缓释防晒粒子处于酸性条件下,孔道结构打开,pH响应缓释防晒粒子中负载的芳香抑菌剂得以缓慢释放,以杀灭皮肤上的细菌,避免细菌分解汗液中的有机物产生异味,同时也可以通过芳香抑菌剂自身的香气掩盖异味,起到除臭效果。而沾有汗液的织物清洗后,在呈中性的水的洗涤作用下,pH响应缓释防晒粒子中的孔道结构又重新封闭,芳香抑菌剂停止释放。因此本发明中的防晒除臭织物在放置时芳香抑菌剂不会释放造成损失,只有当穿着在人体上并出汗时,芳香抑菌剂才会释放以消除异味,释香持久性佳。

本发明中的防晒除臭纯棉织物采用纯棉面料作为基布,吸汗吸湿性能好,穿着舒适度高且可以去除和掩盖因出汗产生的体味,适合制作成内衣、袜子等贴身衣物;同时本发明中的织物还具有良好的防晒性能,适合夏季衣物的制作。

作为优选,步骤(a)中所述的氯化钾溶液的浓度为0.1~0.2mol/L,十六胺与加入的无水乙醇、氯化钾溶液和去离子水的质量体积比为1g:(80~120mL):(0.3~0.5mL):(1~2mL)。

作为优选,步骤(b)中加入的异丙醇钛与导向剂溶液中十六胺的摩尔比为1:

(0.1~0.5)。

作为优选,步骤(c)所述的混合溶液中氨水浓度为0.1~0.2mol/L,所述无水乙醇和去离子水的体积比为(1~2):1;TiO2前驱体与所述混合溶液的质量体积比为1g:

(18~22mL)。

作为优选,步骤(d)中介孔TiO2与甲苯、γ-氯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g:(20~30mL):(20~30mL):(400~600mL)。

作为优选,步骤(e)中丙氨酸在磷酸盐缓冲溶液中的浓度为2~4mg/mL,加入的表面改性的介孔TiO2与磷酸盐缓冲溶液的质量体积比为1g:(100~200mL)。

作为优选,步骤(f)中所述的芳香抑菌剂为玫瑰精油、柠檬精油、薄荷精油、艾叶油中的一种或几种,所述丙氨酸修饰的介孔TiO2与芳香抑菌剂的质量体积比为1g:(20~50mL)。

作为优选,步骤(g)中负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2与N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为1g:(200~400mL),负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2与十八烷基二甲基叔胺和碘化钾的质量比为5:(9~11):(0.1~0.5)。

本发明还提供了一种上述防晒除臭纯棉织物的制备方法,步骤为:

(1)将pH响应缓释防晒粒子分散在聚丙烯酸酯乳液中得到涂层剂,所述涂层剂中pH响应缓释防晒粒子的质量分数为10~30%;

(2)纯棉基布经80~90℃预洗25~35min,100~105℃烘干2~3min后,用涂层剂进行涂覆,80~90℃烘干2~3min后,得到具有防晒涂层的织物;

(3)将上述具有防晒涂层的织物在0.5~1.5g/L的Na2CO3溶液中浸渍1~2min后水洗,100~105℃烘干2~3min得到所述防晒除臭纯棉织物。

作为优选,步骤(2)中涂覆1~2道涂层剂,每道中pH响应缓释防晒粒子的涂覆量为纯棉基布重量的1~3%。

本发明将含有pH响应缓释防晒粒子的防晒涂层涂覆在纯棉基布上后,在Na2CO3溶液中浸渍并水洗后再进行烘干,保证pH响应缓释防晒粒子的孔道处于关闭状态,芳香抑制剂不会在织物放置过程中释放造成损失。

因此,本发明具有如下有益效果:

(1)利用介孔TiO2负载芳香抑菌剂,使pH响应缓释防晒粒子同时具有防晒功能和负载功能;

(2)在介孔TiO2表面修饰丙氨酸和长碳链季铵盐,利用丙氨酸和季铵基团在不同pH条件下的吸引或排斥性能,使防晒粒子具有pH响应的缓释功能,从而使防晒除臭织物在放置时芳香抑菌剂不会释放,只有当穿着在人体上并出汗时,芳香抑菌剂才会释放以消除异味,释香持久性佳;

(3)以纯棉面料作为基布材料,穿着舒适感佳,且吸汗吸湿性能好,有利于pH响应缓释防晒粒子对汗液的pH响应。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。

本发明中使用的试剂如下:

聚丙烯酸酯乳液:固含量40%,上海洁润丝新材料有限公司;

玫瑰精油:纯度≥99%,上海沪正纳米科技有限公司;

柠檬精油:纯度≥99%,上海沪正纳米科技有限公司。

本发明中所使用的其他试剂均为本领域常用试剂或可以从市场上购得。

实施例1:

一种防晒除臭纯棉织物,包括纯棉基布和负载在纯棉基布上的防晒涂层,防晒涂层中包括pH响应缓释防晒粒子,其制备方法为:

(1)将pH响应缓释防晒粒子分散在加水稀释后的聚丙烯酸酯乳液中(聚丙烯酸酯乳液与水的质量比为3:7)得到涂层剂,涂层剂中pH响应缓释防晒粒子的质量分数为20%;

(2)将克重130g/m2的平纹纯棉基布经85℃预洗30min,102℃烘干2.5min后,用涂层剂进行涂覆,涂覆2道,每道中pH响应缓释防晒粒子的涂覆量为纯棉基布重量的2%,85℃烘干2.5min后,得到具有防晒涂层的织物;

(3)将上述具有防晒涂层的织物在1g/L的Na2CO3溶液中浸渍1.5min后水洗,102℃烘干2.5min得到防晒除臭纯棉织物。

其中,pH响应缓释防晒粒子的制备方法包括如下步骤:

(a)28℃下将十六胺溶于无水乙醇中,并加入0.15mol/L的氯化钾溶液和去离子水,搅拌均匀后得到导向剂溶液,十六胺与加入的无水乙醇、氯化钾溶液和去离子水的质量体积比为1g:100mL:0.4mL:1.5mL;

(b)搅拌状态下向导向剂溶液中逐滴加入异丙醇钛,加入的异丙醇钛与导向剂溶液中十六胺的摩尔比为1:0.3,静置20h后离心,将产物用乙醇洗涤后烘干得到TiO2前驱体;

(c)将TiO2前驱体分散在氨水、无水乙醇和去离子水的混合溶液中,170℃反应20h后离心,将产物用乙醇洗涤后烘干,再505℃焙烧2.5h得到介孔TiO2,混合溶液中氨水浓度为0.15mol/L,无水乙醇和去离子水的体积比为1.5:1;TiO2前驱体与混合溶液的质量体积比为1g:20mL;

(d)在氮气保护下向介孔TiO2中加入甲苯、γ-氯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷,100℃下搅拌反应24h,得到表面改性的介孔TiO2,介孔TiO2与甲苯、γ-氯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g:25mL:25mL:500mL;

(e)将丙氨酸加入pH为7.0的磷酸盐缓冲液中,使丙氨酸在磷酸盐缓冲溶液中的浓度为3mg/mL,搅拌均匀后加入表面改性的介孔TiO2,加入的表面改性的介孔TiO2与磷酸盐缓冲溶液的质量体积比为1g:150mL,55℃振荡反应24h,过滤后将产物用乙醇洗涤,真空干燥后得到丙氨酸修饰的介孔TiO2

(f)将丙氨酸修饰的介孔TiO2分散在玫瑰精油中,丙氨酸修饰的介孔TiO2与玫瑰精油的质量体积比为1g:30mL,室温下搅拌反应10h后过滤并用去离子水清洗得到负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2

(g)将负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2分散在N,N-二甲基甲酰胺中,负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2与N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为1g:300mL,搅拌35min后氮气保护下加入十八烷基二甲基叔胺和碘化钾,负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2与十八烷基二甲基叔胺和碘化钾的质量比为5:10:0.3,50℃搅拌反应30h,过滤后将产物用N,N-二甲基甲酰胺洗涤,真空干燥后得到所述pH响应缓释防晒粒子。

实施例2:

一种防晒除臭纯棉织物,包括纯棉基布和负载在纯棉基布上的防晒涂层,防晒涂层中包括pH响应缓释防晒粒子,其制备方法为:

(1)将pH响应缓释防晒粒子分散在加水稀释后的聚丙烯酸酯乳液中(聚丙烯酸酯乳液与水的质量比为3:7)得到涂层剂,涂层剂中pH响应缓释防晒粒子的质量分数为10%;

(2)将克重130g/m2的平纹纯棉基布经80℃预洗35min,100℃烘干3min后,用涂层剂进行涂覆,涂覆1道,pH响应缓释防晒粒子的涂覆量为纯棉基布重量的3%,80℃烘干3min后,得到具有防晒涂层的织物;

(3)将上述具有防晒涂层的织物在0.5g/L的Na2CO3溶液中浸渍2min后水洗,100℃烘干3min得到防晒除臭纯棉织物。

其中,pH响应缓释防晒粒子的制备方法包括如下步骤:

(a)25℃下将十六胺溶于无水乙醇中,并加入0.1mol/L的氯化钾溶液和去离子水,搅拌均匀后得到导向剂溶液,十六胺与加入的无水乙醇、氯化钾溶液和去离子水的质量体积比为1g:80mL:0.3mL:1mL;

(b)搅拌状态下向导向剂溶液中逐滴加入异丙醇钛,加入的异丙醇钛与导向剂溶液中十六胺的摩尔比为1:0.1,静置15h后离心,将产物用乙醇洗涤后烘干得到TiO2前驱体;

(c)将TiO2前驱体分散在氨水、无水乙醇和去离子水的混合溶液中,150℃反应24h后离心,将产物用乙醇洗涤后烘干,再500℃焙烧3h得到介孔TiO2,混合溶液中氨水浓度为0.1mol/L,无水乙醇和去离子水的体积比为1:1;TiO2前驱体与混合溶液的质量体积比为1g:18mL;

(d)在氮气保护下向介孔TiO2中加入甲苯、γ-氯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷,80℃下搅拌反应30h,得到表面改性的介孔TiO2,介孔TiO2与甲苯、γ-氯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g:20mL:20mL:400mL;

(e)将丙氨酸加入pH为7.0的磷酸盐缓冲液中,使丙氨酸在磷酸盐缓冲溶液中的浓度为2mg/mL,搅拌均匀后加入表面改性的介孔TiO2,加入的表面改性的介孔TiO2与磷酸盐缓冲溶液的质量体积比为1g:200mL,50℃振荡反应30h,过滤后将产物用乙醇洗涤,真空干燥后得到丙氨酸修饰的介孔TiO2

(f)将丙氨酸修饰的介孔TiO2分散在玫瑰精油和柠檬精油按体积比1:1混合的混合精油中,丙氨酸修饰的介孔TiO2与混合精油的质量体积比为1g:50mL,室温下搅拌反应12h后过滤并用去离子水清洗得到负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2

(g)将负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2分散在N,N-二甲基甲酰胺中,负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2与N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为1g:200mL,搅拌30min后氮气保护下加入十八烷基二甲基叔胺和碘化钾,负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2与十八烷基二甲基叔胺和碘化钾的质量比为5:9:0.1,40℃搅拌反应36h,过滤后将产物用N,N-二甲基甲酰胺洗涤,真空干燥后得到所述pH响应缓释防晒粒子。

实施例3:

一种防晒除臭纯棉织物,包括纯棉基布和负载在纯棉基布上的防晒涂层,防晒涂层中包括pH响应缓释防晒粒子,其制备方法为:

(1)将pH响应缓释防晒粒子分散在加水稀释后的聚丙烯酸酯乳液中(聚丙烯酸酯乳液与水的质量比为3:7)得到涂层剂,涂层剂中pH响应缓释防晒粒子的质量分数为30%;

(2)将克重130g/m2的平纹纯棉基布经90℃预洗25min,105℃烘干2min后,用涂层剂进行涂覆,涂覆2道,每道中pH响应缓释防晒粒子的涂覆量为纯棉基布重量的1%,90℃烘干2min后,得到具有防晒涂层的织物;

(3)将上述具有防晒涂层的织物在1.5g/L的Na2CO3溶液中浸渍1min后水洗,105℃烘干2min得到防晒除臭纯棉织物。

其中,pH响应缓释防晒粒子的制备方法包括如下步骤:

(a)30℃下将十六胺溶于无水乙醇中,并加入0.2mol/L的氯化钾溶液和去离子水,搅拌均匀后得到导向剂溶液,十六胺与加入的无水乙醇、氯化钾溶液和去离子水的质量体积比为1g:120mL:0.5mL:2mL;

(b)搅拌状态下向导向剂溶液中逐滴加入异丙醇钛,加入的异丙醇钛与导向剂溶液中十六胺的摩尔比为1:0.5,静置24h后离心,将产物用乙醇洗涤后烘干得到TiO2前驱体;

(c)将TiO2前驱体分散在氨水、无水乙醇和去离子水的混合溶液中,180℃反应12h后离心,将产物用乙醇洗涤后烘干,再510℃焙烧2h得到介孔TiO2,混合溶液中氨水浓度为0.2mol/L,无水乙醇和去离子水的体积比为2:1;TiO2前驱体与混合溶液的质量体积比为1g:22mL;

(d)在氮气保护下向介孔TiO2中加入甲苯、γ-氯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷,120℃下搅拌反应20h,得到表面改性的介孔TiO2,介孔TiO2与甲苯、γ-氯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g:30mL:30mL:600mL;

(e)将丙氨酸加入pH为7.0的磷酸盐缓冲液中,使丙氨酸在磷酸盐缓冲溶液中的浓度为4mg/mL,搅拌均匀后加入表面改性的介孔TiO2,加入的表面改性的介孔TiO2与磷酸盐缓冲溶液的质量体积比为1g:100mL,60℃振荡反应20h,过滤后将产物用乙醇洗涤,真空干燥后得到丙氨酸修饰的介孔TiO2

(f)将丙氨酸修饰的介孔TiO2分散在玫瑰精油中,丙氨酸修饰的介孔TiO2与玫瑰精油的质量体积比为1g:20mL,室温下搅拌反应8h后过滤并用去离子水清洗得到负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2

(g)将负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2分散在N,N-二甲基甲酰胺中,负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2与N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为1g:400mL,搅拌40min后氮气保护下加入十八烷基二甲基叔胺和碘化钾,负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2与十八烷基二甲基叔胺和碘化钾的质量比为5:11:0.5,60℃搅拌反应24h,过滤后将产物用N,N-二甲基甲酰胺洗涤,真空干燥后得到所述pH响应缓释防晒粒子。

对比例1:

一种防晒除臭纯棉织物,包括纯棉基布和负载在纯棉基布上的防晒涂层,防晒涂层中包括缓释防晒粒子,其制备方法为:

(1)将缓释防晒粒子分散在加水稀释后的聚丙烯酸酯乳液中(聚丙烯酸酯乳液与水的质量比为3:7)得到涂层剂,涂层剂中缓释防晒粒子的质量分数为20%;

(2)将克重130g/m2的平纹纯棉基布经85℃预洗30min,102℃烘干2.5min后,用涂层剂进行涂覆,涂覆2道,每道中缓释防晒粒子的涂覆量为纯棉基布重量的2%,85℃烘干2.5min后,得到具有防晒涂层的织物;

(3)将上述具有防晒涂层的织物在1g/L的Na2CO3溶液中浸渍1.5min后水洗,102℃烘干2.5min得到防晒除臭纯棉织物。

其中,缓释防晒粒子的制备方法包括如下步骤:

(a)28℃下将十六胺溶于无水乙醇中,并加入0.15mol/L的氯化钾溶液和去离子水,搅拌均匀后得到导向剂溶液,十六胺与加入的无水乙醇、氯化钾溶液和去离子水的质量体积比为1g:100mL:0.4mL:1.5mL;

(b)搅拌状态下向导向剂溶液中逐滴加入异丙醇钛,加入的异丙醇钛与导向剂溶液中十六胺的摩尔比为1:0.3,静置20h后离心,将产物用乙醇洗涤后烘干得到TiO2前驱体;

(c)将TiO2前驱体分散在氨水、无水乙醇和去离子水的混合溶液中,170℃反应20h后离心,将产物用乙醇洗涤后烘干,再505℃焙烧2.5h得到介孔TiO2,混合溶液中氨水浓度为0.15mol/L,无水乙醇和去离子水的体积比为1.5:1;TiO2前驱体与混合溶液的质量体积比为1g:20mL;

(d)在氮气保护下向介孔TiO2中加入甲苯、γ-氯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷,100℃下搅拌反应24h,得到表面改性的介孔TiO2,介孔TiO2与甲苯、γ-氯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g:25mL:25mL:500mL;

(e)将表面改性的介孔TiO2分散在玫瑰精油中,表面改性的介孔TiO2与玫瑰精油的质量体积比为1g:30mL,室温下搅拌反应10h后过滤并用去离子水清洗得到负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2

(f)将负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2分散在N,N-二甲基甲酰胺中,负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2与N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为1g:300mL,搅拌35min后氮气保护下加入十八烷基二甲基叔胺和碘化钾,负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2与十八烷基二甲基叔胺和碘化钾的质量比为5:10:0.3,50℃搅拌反应30h,过滤后将产物用N,N-二甲基甲酰胺洗涤,真空干燥后得到所述缓释防晒粒子。

对比例2:

一种防晒除臭纯棉织物,包括纯棉基布和负载在纯棉基布上的防晒涂层,防晒涂层中包括缓释防晒粒子,其制备方法为:

(1)将缓释防晒粒子分散在加水稀释后的聚丙烯酸酯乳液中(聚丙烯酸酯乳液与水的质量比为3:7)得到涂层剂,涂层剂中缓释防晒粒子的质量分数为20%;

(2)将克重130g/m2的平纹纯棉基布经85℃预洗30min,102℃烘干2.5min后,用涂层剂进行涂覆,涂覆2道,每道中缓释防晒粒子的涂覆量为纯棉基布重量的2%,85℃烘干2.5min后,得到具有防晒涂层的织物;(3)将上述具有防晒涂层的织物在1g/L的Na2CO3溶液中浸渍1.5min后水洗,102℃烘干2.5min得到防晒除臭纯棉织物。

其中,缓释防晒粒子的制备方法包括如下步骤:

(a)28℃下将十六胺溶于无水乙醇中,并加入0.15mol/L的氯化钾溶液和去离子水,搅拌均匀后得到导向剂溶液,十六胺与加入的无水乙醇、氯化钾溶液和去离子水的质量体积比为1g:100mL:0.4mL:1.5mL;

(b)搅拌状态下向导向剂溶液中逐滴加入异丙醇钛,加入的异丙醇钛与导向剂溶液中十六胺的摩尔比为1:0.3,静置20h后离心,将产物用乙醇洗涤后烘干得到TiO2前驱体;

(c)将TiO2前驱体分散在氨水、无水乙醇和去离子水的混合溶液中,170℃反应20h后离心,将产物用乙醇洗涤后烘干,再505℃焙烧2.5h得到介孔TiO2,混合溶液中氨水浓度为0.15mol/L,无水乙醇和去离子水的体积比为1.5:1;TiO2前驱体与混合溶液的质量体积比为1g:20mL;

(d)在氮气保护下向介孔TiO2中加入甲苯、γ-氯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷,100℃下搅拌反应24h,得到表面改性的介孔TiO2,介孔TiO2与甲苯、γ-氯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g:25mL:25mL:500mL;

(e)将丙氨酸加入pH为7.0的磷酸盐缓冲液中,使丙氨酸在磷酸盐缓冲溶液中的浓度为3mg/mL,搅拌均匀后加入表面改性的介孔TiO2,加入的表面改性的介孔TiO2与磷酸盐缓冲溶液的质量体积比为1g:150mL,55℃振荡反应24h,过滤后将产物用乙醇洗涤,真空干燥后得到丙氨酸修饰的介孔TiO2

(f)将丙氨酸修饰的介孔TiO2分散在玫瑰精油中,丙氨酸修饰的介孔TiO2与玫瑰精油的质量体积比为1g:30mL,室温下搅拌反应10h后过滤并用去离子水清洗得到所述缓释防晒粒子。

对比例3:

一种防晒除臭纯棉织物,包括纯棉基布和负载在纯棉基布上的防晒涂层,防晒涂层中包括pH响应缓释防晒粒子,其制备方法为:

(1)将pH响应缓释防晒粒子分散在加水稀释后的聚丙烯酸酯乳液中(聚丙烯酸酯乳液与水的质量比为3:7)得到涂层剂,涂层剂中pH响应缓释防晒粒子的质量分数为20%;

(2)将克重130g/m2的平纹纯棉基布经85℃预洗30min,102℃烘干2.5min后,用涂层剂进行涂覆,涂覆2道,每道中pH响应缓释防晒粒子的涂覆量为纯棉基布重量的2%,85℃烘干2.5min后,得到具有防晒涂层的织物;

(3)将上述具有防晒涂层的织物在1g/L的Na2CO3溶液中浸渍1.5min后水洗,102℃烘干2.5min得到防晒除臭纯棉织物。

其中,pH响应缓释防晒粒子的制备方法包括如下步骤:

(a)28℃下将十六胺溶于无水乙醇中,并加入0.15mol/L的氯化钾溶液和去离子水,搅拌均匀后得到导向剂溶液,十六胺与加入的无水乙醇、氯化钾溶液和去离子水的质量体积比为1g:100mL:0.4mL:1.5mL;

(b)搅拌状态下向导向剂溶液中逐滴加入异丙醇钛,加入的异丙醇钛与导向剂溶液中十六胺的摩尔比为1:0.3,静置20h后离心,将产物用乙醇洗涤后烘干得到TiO2前驱体;

(c)将TiO2前驱体分散在氨水、无水乙醇和去离子水的混合溶液中,170℃反应20h后离心,将产物用乙醇洗涤后烘干,再505℃焙烧2.5h得到介孔TiO2,混合溶液中氨水浓度为0.15mol/L,无水乙醇和去离子水的体积比为1.5:1;TiO2前驱体与混合溶液的质量体积比为1g:20mL;

(d)在氮气保护下向介孔TiO2中加入甲苯、γ-氯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷,100℃下搅拌反应24h,得到表面改性的介孔TiO2,介孔TiO2与甲苯、γ-氯丙基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g:25mL:25mL:500mL;

(e)将丙氨酸加入pH为7.0的磷酸盐缓冲液中,使丙氨酸在磷酸盐缓冲溶液中的浓度为3mg/mL,搅拌均匀后加入表面改性的介孔TiO2,加入的表面改性的介孔TiO2与磷酸盐缓冲溶液的质量体积比为1g:150mL,55℃振荡反应24h,过滤后将产物用乙醇洗涤,真空干燥后得到丙氨酸修饰的介孔TiO2

(f)将丙氨酸修饰的介孔TiO2分散在玫瑰精油中,丙氨酸修饰的介孔TiO2与玫瑰精油的质量体积比为1g:30mL,室温下搅拌反应10h后过滤并用去离子水清洗得到负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2,;

(g)将负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2分散在N,N-二甲基甲酰胺中,负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2与N,N-二甲基甲酰胺的质量体积比为1g:300mL,搅拌35min后氮气保护下加入十八烷基二甲基叔胺和碘化钾,负载了芳香抑菌剂的介孔TiO2与十八烷基二甲基叔胺和碘化钾的质量比为5:7:0.3,50℃搅拌反应30h,过滤后将产物用N,N-二甲基甲酰胺洗涤,真空干燥后得到所述pH响应缓释防晒粒子。

对上述实施例和对比例中制得的防晒除臭纯棉织物的防晒性能、耐洗性能和透气性进行测试,结果如表1所示。

表1:防晒除臭纯棉织物性能测试结果。

项目 UPF值 透气性(mm/s) 水洗20次失重率(%)
实施例1 266 1635 1.7
实施例2 108 1541 1.2
实施例3 82 1728 2.2
对比例1 260 1656 1.6
对比例2 268 1638 1.8
对比例3 264 1640 1.8

从表1中可以看出,实施例和对比例中制得的防晒除臭纯棉织物的UPF值均满足GB/T18830—2002中可称为防紫外线产品的标准(UPF>30),纯棉织物的防晒性能佳,并且透气性和耐水洗性能良好,穿着舒适感好。

将上述实施例和对比例中制得的防晒除臭纯棉织物裁剪成2cm*2cm的样品,分别在100mL去离子水和100mLpH=5.5的人工汗液中浸渍8h,其中,人工汗液的配制参照GB/T3922-2013《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》中酸性汗液的配制方法。

采用气相色谱质谱联用法测定浸渍后的溶液中香茅醇(玫瑰精油中的主要挥发性成分)的含量,结果如表2中所示。

表2:香茅醇释放结果。

从表2中可以看出,实施例1~3中采用本发明中的pH响应缓释防晒粒子,在中性的去离子水中,织物中负载的玫瑰精油不释放,而在酸性汗液中玫瑰精油则得以释放,证明本发明中制得的织物中的芳香抑菌剂只有在酸性条件下才会释放,减少了芳香抑菌剂的损失,延长了织物的释香持久性。

而对比例1中不在介孔TiO2表面修饰丙氨酸,对比例2不修饰长碳链季铵盐,最终制得的介孔TiO2都不具有pH响应性,在水性和酸性条件下织物中的玫瑰精油均可释放。对比例3中减少了制备pH响应缓释防晒粒子时十八烷基二甲基叔胺的用量,使其落在本发明的范围外,织物在水中时负载的玫瑰精油也有部分释放,可能是由于减少十八烷基二甲基叔胺的用量导致了修饰在介孔TiO2表面的长碳链季铵盐的减少,从而使部分孔道得不到封堵。

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