專利名稱：抗紫外線、抗可見光功能紡織物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于功能性紡織物，適用于編織人們所需要的抗紫外線襯衣、長筒絲襪和絲袖、抗紫外帽和傘等各種織物。
由于目前隨著大氧環(huán)境的變化，臭氧層越來越薄。根據(jù)聯(lián)合國氣象專家論證和人造地球衛(wèi)星的觀察測量、發(fā)現(xiàn)地球的臭氧層正在急劇地受到破壞，在地球的南極上空可觀察到面積如美國國土面積一樣大的臭氧層空洞，而且此空洞還逐漸擴大；在北半球也被不同程度的耗損，人類正面臨著日益增強的紫外線輻射，人類的健康正日益受到威脅，皮膚癌、白內(nèi)障的發(fā)病率逐日增多。人體的抵抗力受到損害，人體的抵抗力受到抑制。因而容易疾病發(fā)生、這一現(xiàn)象已引起世界各國的高度重視。
日本專利JP03137213曾提供了一種功能織物材料。它是一種特殊纖維中含細小的陶瓷粉末。這種材料對遠紅外線具有一定的反射。而紫外線段不反射、也不吸收、且陶瓷粉末的粒度也較大，為100微米左右。這樣就使其纖維強度降低、另外由于粒子大，無法侵入(或鉆入、滲透)到纖維孔隙之中，因此效能低，制品使用受到了限制。
EP-331160專利也提供了一種功能材料，該材料由Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Ce、Co、Mn等元素的碳化物、氧化物、氮化物、氧-氫化物中一種或多種組成。呈纖維狀或粒子狀(粒子較粗)，該材料具有壓電性、電子發(fā)射性、生物學特性及磁特性，可用于電容器、壓電體、催化劑等領(lǐng)域，但由于這種材料粒子粗，很難制成功能織物，尤其是抗紫外線、抗可見光功能織物。
本發(fā)明的目的在于提供一種抗紫外線、抗可見光性能優(yōu)異的功能紡織物。
為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明所述的功能紡織物，其組成成分(重量)為功能粘膠纖維紗為40～60％，棉紗、滌綸紗、錦綸紗、氨綸紗中任一種或兩種以上之和為60～40％，其特征在于A、功能粘膠纖維紗的組成成分(重量％)為納米粒子1～10％；粘膠90～99％；B、納米粒子的組成成分(重量％)為FeO 2.0～10％、Fe2O35.0～45.0％、Fe3O45.0～20％、ZrO 1～5％、Y2O32.0～10.0％、ZnO 5～15％、r-(Fe-Ni) 5～10％、CaO-Cr2O3-Fe2O31.0～15.0％、Co3O4-Fe2O3-MnO-TiO21～20％。
在制取本發(fā)明功能紡織物時，納米粒子的粒度要求＜100nm。
本發(fā)明采取上述技術(shù)解決方案，是利用納米尺度所表現(xiàn)出來的特性制造出具有奇特功物的織物，研究表明，納米粒子在粒度10～100nm尺度下具有優(yōu)異的抗紫外線，抗可見光等性能，將該種納米粒子應(yīng)用在織物上，通過特殊的工藝技術(shù)可以制成功能纖維紗、功能布料等，從而可以制造出各種抗紫外線，抗可見光的傘、帽、襪子和衣物等。
本發(fā)明通過大量的研究，在選取材質(zhì)和配制材質(zhì)時既要考慮在紫外波段，可見光波段具有強的抵抗能力，而在紅外波段則需考慮紅外線所發(fā)射的熱量盡可能少的通過織物傳遞到人體皮膚表面，這樣使功能織物在炎熱的夏季既能抵抗紫外線對人體的危害，又能抵抗因紅外輻射所帶給人體的熱量。具體從物理意義上說。在紫外、可見光波段(即波長為10～800nm)具有大的吸收率(d)，而在紅外波段(主要為3～5μm，8～20μm)則需要低吸收、低發(fā)射率(ε)。經(jīng)研究采用下列組成可以滿足上述物理量FeO、Fe2O3、Fe3O4、ZrO、Y2O3、ZnO、r-(Fe-Ni)、CaO-Cr2O3-Fe2O3、Co3O4-Fe2O3-MnO-TiO2。
本發(fā)明的制造方法如下其制造方法的具體工序為(1)、納米粒子的制備。(2)、功能粘膠纖維紗的制備。(3)、功能紡織物的制備。現(xiàn)分述如下1、納米粒子的制備按納米粒子組成成分進行配料、然后進行高能球磨機精磨成粒子＜100nm。
其中Fe3O4和r-(Fe-Ni)也可頂先進行，通過化學法，羰基法制取其反應(yīng)式如下(1)
2、功能粘膠纖維紗的制備按成分配制的納米粒子與粘膠按比例配料，混合均勻后在60～80℃溫度下噴制成功能粘膠纖維紗。
3、功能紡織物的制備將40～60％的功能粘膠纖維紗與60～40％的棉紗、滌綸、錦綸紗、氨綸紗中的任一種或兩種以上之和，在編織機上制成功能紡織物。
再有這種紡織物可制成所需要的產(chǎn)品，如衣物、帽、傘、襪子等，供人們使用，起到保護人們身體健康。
本發(fā)明具有如下效果所制成的功能紡織品通過國家計量單位和國家認證單位檢測，具有優(yōu)異的抗紫外線、抗可見光性能，它可以使190～400mm波段的紫外輻射強度降低90～99％，在可見光波段400～800m也具有同樣的性能，而在紅外波段則具有較低的輻射率＜0.5，用具有這種特性的功能紡織物做成的產(chǎn)品(衣、帽、襪等)能夠很好的抵抗紫外線對人體的危害，又能抵抗因紅外輻射所帶給人體的熱量，使人體有涼爽感。
實施例根據(jù)本發(fā)明所述的功能紡織物的組成成分及制造方法配制了四批功能紡織物，并且選取該功能紡織物和普通紡織物在抗紫外線，抗可見光等性能方面作比較測試。
首先按照本發(fā)明所述的納米粒子組成成分范圍配制了三批納米粒子，其具體成分如表1所示。
三批納米粒子與相應(yīng)的粘膠相匹配，混合后在一定溫度下制成功能粘膠纖維紗，功能粘膠纖維紗的組成成分和制備條件如表2所示。
將三批制備好的功能粘膠纖維紗分別與棉紗、滌綸紗、錦綸紗、氨綸紗或其混合物相匹配，織成四批功能紡織物，其組成成分列于表3。
然后用四批制好的功能紡織物和普通織物作抗紫外線、抗可見光的對比實驗，其結(jié)果列于表4。表2實施例功能粘膠纖維紗組成成分(重量％)及制備條件
表3實施例功能紡織物中粘膠纖維紗與棉紗等成分(重量％)配比范圍
<p>表1實施例納米粒子組成成分(重量％
表4本發(fā)明功能紡織物與普通織物在抗紫外線抗可見光等性能方面的比較
權(quán)利要求
1.一種抗紫外線、抗可見光功能紡織物，其組成成分為(重量％)功能粘膠纖維紗為40～60％，棉紗、滌綸紗、錦綸紗、氨綸紗中任一種或兩種以上之和為60～40％，其特征在于A、功能粘膠纖維紗的組成成分(重量％)為納米粒子1～10％；粘膠90～99％；B、納米粒子的組成成分(重量％)為FeO 2.0～1O％、Fe2O35.0～45.0％、Fe3O45.0～20％、ZrO 1～5％、Y2O32.O～1O.0％、ZnO 5～15％、r-(Fe-Ni) 5～10％、CaO-Cr2O3-Fe2O31.0～15.0％、Co3O4-Fe2O3-MnO-TiO21～20％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能紡織物，其特征于納米粒子的粒度要求＜100nm。
全文摘要
一種抗紫外線、抗可見光功能紡織物，適用于編織衣物、帽、襪等，該紡織物由功能粘膠纖維紗和棉紗、滌綸紗、氨綸紗等紡織而成，粘膠纖維紗由納米粒子和粘膠組成，其制造方法是按比例配制納米粒子，球磨至粒度＜100nm，再與粘膠混合均勻后，在60～80℃溫度下噴制成功能粘膠纖維紗，將功能粘膠纖維紗與棉紗等織成功能紡織物。該紡織物具有優(yōu)異的抗紫外線、抗可見光且能防紅外輻射帶給人體的熱量。
文檔編號A41D11/00GK1123637SQ9510820
公開日1996年6月5日 申請日期1995年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月18日
發(fā)明者陳利民, 王雨田, 李雨葆, 朱雪琴, 亓家鐘 申請人:冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院