一种悬垂感好的抗紫外线面料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种悬垂感好的抗紫外线面料及其制备方法 (Ultraviolet-resistant fabric with good draping feeling and preparation method thereof ) 是由 崔永珍 于 2021-09-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种悬垂感好的抗紫外线面料及其制备方法,该抗紫外线面料包括如下重量份原料：二苯甲烷二异氰酸酯30-50份、聚甲基丙烯酸甲酯60-70份、聚丙烯树脂30-35份、对甲酚8-15份、竹纤维10-15份、紫外线吸收剂3-5份、脂肪酸甘油酯3-5份；该紫外线吸收剂分子内存在氢键螯合环,在吸收紫外线后,氢键被破坏,将紫外光能转化热能释放,且在受到光照后分子内的氮原子与羟基上的氢之间形成的分子内氢键会发生断裂,而使化合物达到不稳定的高能状态,处于高能状态的紫外线吸收剂通过释放热量回到低能状态,再次形成氢键,且受阻酚的存在使得布料的抗紫外线效果进一步提升。(The invention discloses an anti-ultraviolet fabric with good drapability and a preparation method thereof, wherein the anti-ultraviolet fabric comprises the following raw materials in parts by weight: 30-50 parts of diphenylmethane diisocyanate, 60-70 parts of polymethyl methacrylate, 30-35 parts of polypropylene resin, 8-15 parts of p-cresol, 10-15 parts of bamboo fiber, 3-5 parts of an ultraviolet absorbent and 3-5 parts of fatty glyceride; there is hydrogen bond chelate ring in this ultraviolet absorbent molecule, after absorbing ultraviolet, the hydrogen bond is destroyed, with ultraviolet light energy conversion heat energy release, and the intramolecular hydrogen bond that forms between the hydrogen on the nitrogen atom in receiving illumination back molecule and the hydroxyl can break off, and makes the compound reach unstable high energy state, and the ultraviolet absorbent that is in high energy state gets back to the low energy state through the release heat, forms the hydrogen bond once more, and the existence of hindered phenol makes the ultraviolet resistance effect of cloth further promote.)
技术领域
本发明涉及面料制备
技术领域
领域，具体涉及一种悬垂感好的抗紫外线面料及其制备方法。背景技术
随着科学技术的不断发展，人类自我防护意识的不断加强，人们已清楚认识到皮肤是人体的一个薄弱环节，它容易受到各种外界因素的伤害，也易成为各种有害因素的侵入人体的通道，因此是一道必须注意的防线。近年来皮肤病发病率递增，研究结果表明，适量照射紫外线有利于人体健康，但过量接收紫外线会造成一些损害。其中UVC经过大气层时可被距离地面25km的臭氧层所吸收，不会到达地面；UVB中的大部分被皮肤真皮吸收，促使皮肤细胞内的核酸或蛋白质变性，长久辐射就会出现红斑、皮肤老化，严重时会引起皮肤癌；UVA能量虽较低，但对衣物和皮肤的穿透性比UVB深，会引起黑色素的沉着，使皮肤黝黑，长期积累，仍可导致皮肤老化。因此，在紫外线过多的地区或季节，使用具有抗紫外线能力的纺织品能有效保护人体的健康。
现有抗紫外线料面料在具有一定抗紫外线效果，但长时间光照后，内部抗紫外线成分消耗完毕，使得面料抗紫外线效果下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种悬垂感好的抗紫外线面料及其制备方法。
本发明要解决的技术问题：
现有抗紫外线料面料在具有一定抗紫外线效果，但长时间光照后，内部抗紫外线成分消耗完毕，使得面料抗紫外线效果下降。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种悬垂感好的抗紫外线面料，包括如下重量份原料：二苯甲烷二异氰酸酯30-50份、聚甲基丙烯酸甲酯60-70份、聚丙烯树脂30-35份、对甲酚8-15份、竹纤维10-15份、紫外线吸收剂3-5份、脂肪酸甘油酯3-5份；
步骤S1：将二苯甲烷二异氰酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯树脂、对甲酚加入搅拌釜中，在转速为300-500r/min的条件下，进行混合并加热至熔融，加入竹纤维和紫外线吸收剂，继续搅拌3-5h，制得熔融料；
步骤S2:将熔融料从直径为0.01-0.015mm的喷丝板挤出，制得基础纤维，将基础纤维按经线密度50-60根/cm，纬线密度40-45根/cm进行纺织，制得抗紫外线面料。
进一步，所述的紫外线吸收剂由如下步骤制成：
步骤A1:将间甲基苯酚和氢氧化钠溶液加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为28-30℃的条件下，进行搅拌并加入硫酸二甲酯，进行反应2-4h，制得中间体1，将中间体1、三氯化铝、二氯乙烷，在转速为120-150r/min，温度为30-35℃的条件下，进行搅拌并通入光气，进行反应6-10h后，升温至温度为65-70℃，继续反应6-10h后，加入冰水继续搅拌5-10min后，加入浓盐酸，在温度为25-30℃的条件下，进行反应40-50h，制得中间体2；
反应过程如下：
步骤A2：将去离子水和浓盐酸加入反应釜中，在转速为200-300r/min的条件下，进行搅拌并加入邻硝基苯胺，在温度为60-80℃的条件下，进行搅拌至邻硝基苯胺完全溶解后，降温至温度为0-2℃，加入亚硝酸钠，进行反应4-6h，制得重氮溶液，将碳酸钠、对氨基苯酚、重氮溶液加入反应釜中，在转速为200-300r/min，温度为0-2℃的条件下，进行搅拌10-15min后，调节混合液pH值为10-11，继续反应1.5-2h，制得中间体3；
反应过程如下：
步骤A3:将去离子水和氢氧化钠加入反应釜中，在转速为500-600r/min的条件下，进行搅拌并加入步骤A2制得的中间体3，在温度为70-75℃的条件下，加入二氧化硫脲，加入时间20-30min，加入完毕后，在温度为80-90℃的条件下，进行反应4-6h，制得中间体4；
反应过程如下：
步骤A4：将步骤A1制得的中间体2、四氢呋喃、去离子水加入反应釜中，在转速为200-300r/min，温度为100-120℃的条件下，进行搅拌回流并加入高锰酸钾，继续反应4-5h，制得中间体5，将中间体5、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲醇、四氢呋喃加入反应釜中，在转速为150-200r/min的条件下，进行搅拌并加入浓硫酸，在温度为90-100℃的条件下，进行反应1-2h，制得中间体6，将中间体6、中间体4、二甲基亚砜、1-羟基苯并三唑，加入反应釜中，在转速为120-150r/min，温度为25-30℃的条件下，进行反应5-8h后，去除二甲基亚砜，制得紫外线吸收剂。
反应过程如下：
进一步，步骤A1所述的间甲基苯酚、氢氧化钠溶液、硫酸二甲酯的用量比为5g:70mL:36.2g，氢氧化钠溶液的质量分数为15％,中间体1、三氯化铝、二氯乙烷、光气、冰水、浓盐酸的用量比为0.19mol:20.3g:120mL:0.2mol：60mL:15mL，浓盐酸的质量分数为36％。
进一步，步骤A2所述的去离子水、浓盐酸、邻硝基苯胺、亚硝酸钠的用量比为5mL:5mL:2g:1g，浓盐酸的质量分数为38％，碳酸钠、对硝基苯酚、重氮溶液的用量比为2.5g:1.3g:8mL。
进一步，步骤A3所述的去离子水、氢氧化钠、中间体1、二氧化硫脲的用量比为150mL:6.7g:5.2g:10g。
进一步，步骤A4所述的中间体2和高锰酸钾的用量质量比为3.5:4.2，中间体5、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲醇、浓硫酸的用量比为0.01mol:0.01mol:15mL，浓硫酸的质量分数为15％，中间体6、中间体4、1-羟基苯并三唑的用量摩尔比为1:1:1.1。
一种悬垂感好的抗紫外线面料的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤S1：将二苯甲烷二异氰酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯树脂、对甲酚加入搅拌釜中，在转速为300-500r/min的条件下，进行混合并加热至熔融，加入竹纤维和紫外线吸收剂，继续搅拌3-5h，制得熔融料；
步骤S2:将熔融料从直径为0.01-0.015mm的喷丝板挤出，制得基础纤维，将基础纤维按经线密度50-60根/cm，纬线密度40-45根/cm进行纺织，制得抗紫外线面料。
本发明的有益效果：本发明在制备一种悬垂感好的抗紫外线面料的过程中制备了一种紫外线吸收剂，该紫外线吸收剂以间甲基苯酚为原料与硫酸二甲酯进行反应，制得中间体1，将中间体1和光气进行反应，制得中间体2，再将邻硝基苯胺进行重氮化处理，制得重氮溶液，再将重氮溶液与对氨基苯酚进行反应，制得中间体3，将中间体3进一步反应，制得中间体4，将中间体2用高锰酸钾进行氧化，使得甲基转变为羧基，制得中间体5，将中间体5和3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲醇进行酯化反应，制得中间体6，再将中间体6和中间体4进行脱水缩合，制得紫外线吸收剂，该紫外线吸收剂分子内存在氢键螯合环，在吸收紫外线后，氢键被破坏，将紫外光能转化热能释放，且在受到光照后分子内的氮原子与羟基上的氢之间形成的分子内氢键会发生断裂，而使化合物达到不稳定的高能状态，处于高能状态的紫外线吸收剂通过释放热量回到低能状态，再次形成氢键，且受阻酚的存在使得布料的抗紫外线效果进一步提升。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种悬垂感好的抗紫外线面料，包括如下重量份原料：二苯甲烷二异氰酸酯30份、聚甲基丙烯酸甲酯60份、聚丙烯树脂30份、对甲酚8份、竹纤维10份、紫外线吸收剂3份、脂肪酸甘油酯3份；
步骤S1：将二苯甲烷二异氰酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯树脂、对甲酚加入搅拌釜中，在转速为300r/min的条件下，进行混合并加热至熔融，加入竹纤维和紫外线吸收剂，继续搅拌3h，制得熔融料；
步骤S2:将熔融料从直径为0.01mm的喷丝板挤出，制得基础纤维，将基础纤维按经线密度50根/cm，纬线密度40根/cm进行纺织，制得抗紫外线面料。
所述的紫外线吸收剂由如下步骤制成：
步骤A1:将间甲基苯酚和氢氧化钠溶液加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为28℃的条件下，进行搅拌并加入硫酸二甲酯，进行反应2h，制得中间体1，将中间体1、三氯化铝、二氯乙烷，在转速为120r/min，温度为30℃的条件下，进行搅拌并通入光气，进行反应6h后，升温至温度为65℃，继续反应6h后，加入冰水继续搅拌5min后，加入浓盐酸，在温度为25℃的条件下，进行反应40h，制得中间体2；
步骤A2：将去离子水和浓盐酸加入反应釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌并加入邻硝基苯胺，在温度为60℃的条件下，进行搅拌至邻硝基苯胺完全溶解后，降温至温度为0℃，加入亚硝酸钠，进行反应4h，制得重氮溶液，将碳酸钠、对氨基苯酚、重氮溶液加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为0℃的条件下，进行搅拌10min后，调节混合液pH值为10，继续反应1.5h，制得中间体3；
步骤A3:将去离子水和氢氧化钠加入反应釜中，在转速为500r/min的条件下，进行搅拌并加入步骤A2制得的中间体3，在温度为70℃的条件下，加入二氧化硫脲，加入时间20min，加入完毕后，在温度为80℃的条件下，进行反应4h，制得中间体4；
步骤A4：将步骤A1制得的中间体2、四氢呋喃、去离子水加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为100℃的条件下，进行搅拌回流并加入高锰酸钾，继续反应4h，制得中间体5，将中间体5、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲醇、四氢呋喃加入反应釜中，在转速为150r/min的条件下，进行搅拌并加入浓硫酸，在温度为90℃的条件下，进行反应1h，制得中间体6，将中间体6、中间体4、二甲基亚砜、1-羟基苯并三唑，加入反应釜中，在转速为120r/min，温度为25℃的条件下，进行反应5h后，去除二甲基亚砜，制得紫外线吸收剂。
实施例2
一种悬垂感好的抗紫外线面料，包括如下重量份原料：二苯甲烷二异氰酸酯40份、聚甲基丙烯酸甲酯65份、聚丙烯树脂33份、对甲酚10份、竹纤维13份、紫外线吸收剂4份、脂肪酸甘油酯4份；
步骤S1：将二苯甲烷二异氰酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯树脂、对甲酚加入搅拌釜中，在转速为300r/min的条件下，进行混合并加热至熔融，加入竹纤维和紫外线吸收剂，继续搅拌5h，制得熔融料；
步骤S2:将熔融料从直径为0.01mm的喷丝板挤出，制得基础纤维，将基础纤维按经线密度60根/cm，纬线密度40根/cm进行纺织，制得抗紫外线面料。
所述的紫外线吸收剂由如下步骤制成：
步骤A1:将间甲基苯酚和氢氧化钠溶液加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为28℃的条件下，进行搅拌并加入硫酸二甲酯，进行反应4h，制得中间体1，将中间体1、三氯化铝、二氯乙烷，在转速为120r/min，温度为35℃的条件下，进行搅拌并通入光气，进行反应6h后，升温至温度为70℃，继续反应6h后，加入冰水继续搅拌10min后，加入浓盐酸，在温度为25℃的条件下，进行反应50h，制得中间体2；
步骤A2：将去离子水和浓盐酸加入反应釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌并加入邻硝基苯胺，在温度为80℃的条件下，进行搅拌至邻硝基苯胺完全溶解后，降温至温度为0℃，加入亚硝酸钠，进行反应6h，制得重氮溶液，将碳酸钠、对氨基苯酚、重氮溶液加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为2℃的条件下，进行搅拌10min后，调节混合液pH值为11，继续反应1.5h，制得中间体3；
步骤A3:将去离子水和氢氧化钠加入反应釜中，在转速为600r/min的条件下，进行搅拌并加入步骤A2制得的中间体3，在温度为70℃的条件下，加入二氧化硫脲，加入时间30min，加入完毕后，在温度为80℃的条件下，进行反应6h，制得中间体4；
步骤A4：将步骤A1制得的中间体2、四氢呋喃、去离子水加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为120℃的条件下，进行搅拌回流并加入高锰酸钾，继续反应4h，制得中间体5，将中间体5、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲醇、四氢呋喃加入反应釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌并加入浓硫酸，在温度为90℃的条件下，进行反应2h，制得中间体6，将中间体6、中间体4、二甲基亚砜、1-羟基苯并三唑，加入反应釜中，在转速为120r/min，温度为30℃的条件下，进行反应5h后，去除二甲基亚砜，制得紫外线吸收剂。
实施例3
一种悬垂感好的抗紫外线面料，包括如下重量份原料：二苯甲烷二异氰酸酯50份、聚甲基丙烯酸甲酯70份、聚丙烯树脂35份、对甲酚15份、竹纤维15份、紫外线吸收剂5份、脂肪酸甘油酯5份；
步骤S1：将二苯甲烷二异氰酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯树脂、对甲酚加入搅拌釜中，在转速为500r/min的条件下，进行混合并加热至熔融，加入竹纤维和紫外线吸收剂，继续搅拌5h，制得熔融料；
步骤S2:将熔融料从直径为0.015mm的喷丝板挤出，制得基础纤维，将基础纤维按经线密度60根/cm，纬线密度45根/cm进行纺织，制得抗紫外线面料。
所述的紫外线吸收剂由如下步骤制成：
步骤A1:将间甲基苯酚和氢氧化钠溶液加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为30℃的条件下，进行搅拌并加入硫酸二甲酯，进行反应4h，制得中间体1，将中间体1、三氯化铝、二氯乙烷，在转速为150r/min，温度为35℃的条件下，进行搅拌并通入光气，进行反应10h后，升温至温度为70℃，继续反应10h后，加入冰水继续搅拌10min后，加入浓盐酸，在温度为30℃的条件下，进行反应50h，制得中间体2；
步骤A2：将去离子水和浓盐酸加入反应釜中，在转速为300r/min的条件下，进行搅拌并加入邻硝基苯胺，在温度为80℃的条件下，进行搅拌至邻硝基苯胺完全溶解后，降温至温度为2℃，加入亚硝酸钠，进行反应6h，制得重氮溶液，将碳酸钠、对氨基苯酚、重氮溶液加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为2℃的条件下，进行搅拌15min后，调节混合液pH值为11，继续反应2h，制得中间体3；
步骤A3:将去离子水和氢氧化钠加入反应釜中，在转速为600r/min的条件下，进行搅拌并加入步骤A2制得的中间体3，在温度为75℃的条件下，加入二氧化硫脲，加入时间30min，加入完毕后，在温度为90℃的条件下，进行反应6h，制得中间体4；
步骤A4：将步骤A1制得的中间体2、四氢呋喃、去离子水加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为120℃的条件下，进行搅拌回流并加入高锰酸钾，继续反应5h，制得中间体5，将中间体5、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲醇、四氢呋喃加入反应釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌并加入浓硫酸，在温度为100℃的条件下，进行反应2h，制得中间体6，将中间体6、中间体4、二甲基亚砜、1-羟基苯并三唑，加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为30℃的条件下，进行反应8h后，去除二甲基亚砜，制得紫外线吸收剂。
对比例
本对比例为市场是一种常见的抗紫外线面料。
对实施例1-3和对比例制得的抗紫外线面料进行性测试测试结果如下表1所示；
对实施例1-3和对比例制得的抗紫外线面料进行拉伸强度检测，再将抗紫外线面料用波长为340nm，辐照强度为0.68W/m2，黑板温度60℃、冷凝温度60℃；单个循环过程；光照3h，风吹10min；不断重复循环过程，总实验时间200h，检测拉伸强度是否下降。
表1
实施例1
实施例2
实施例3
对比例
拉伸强度是否下降
未下降
未下降
未下降
大幅下降
由上表1可知实施例1-3制得的抗紫外线面料在受到在外线照射后拉伸强度未出现下降，对比例制得的抗紫外线面料在受到在外线照射后拉伸强度出现大幅下降。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
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