本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，且特別涉及一種凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料在對棉織物改性中的應(yīng)用以及棉織物整理方法。

背景技術(shù)：

棉織物因其具有穿著舒適、透氣透濕性能好、與皮膚親和性好等優(yōu)點(diǎn)備受人們的喜愛，然而棉織物具有比較高的紫外線輻射滲透性，導(dǎo)致其防紫外性能比較差，由于棉是天然纖維素纖維，它的高吸濕性導(dǎo)致其在服用過程中易滋生細(xì)菌，因此，賦予棉織物以良好的持久的防紫外線和抗菌性能是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料在對棉織物改性中的應(yīng)用，其具有紫外線防護(hù)功能。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種棉織物整理方法，操作簡單，整理后的棉織物性能得到改善。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料在對棉織物進(jìn)行改性中的應(yīng)用。

本發(fā)明提供了一種棉織物物整理方法，在35-45℃的條件下，將棉織物浸泡在凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料溶液中，兩浸兩軋，浸漬時(shí)間25-35min，水洗后晾干。

本發(fā)明有益效果是：

本發(fā)明提供的一種凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料在對棉織物改性中的應(yīng)用以及棉織物整理方法，將海藻酸鈉溶液與凹土溶液在50-70℃混合后，連續(xù)攪拌固化制得的凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料，通過考察凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料用于對棉織物改性時(shí)的抗紫外性能、力學(xué)性能以及透氣性，表明這種凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料能夠有效地應(yīng)用于對棉織物改性，并且提高棉織物的抗紫外性能，且棉織物的力學(xué)性能和透氣性不會(huì)降低太多。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的掃描電鏡圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2制備得到的凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的在纖維細(xì)度分析儀下的觀察圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3制備得到的凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的在纖維細(xì)度分析儀下的觀察圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例4制備得到的凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的在纖維細(xì)度分析儀下的觀察圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例5制備得到的凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的掃描電鏡圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

下面對本發(fā)明實(shí)施例的凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料在對棉織物改性中的應(yīng)用以及棉織物整理方法進(jìn)行具體說明。

s1、制備凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料。

凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料包括凹土芯材以及海藻酸鈉壁材。

s1.1、制備凹土溶液。

進(jìn)一步地，凹土溶液是在35-45℃時(shí)，將凹土在恒溫?cái)嚢璧耐瑫r(shí)加入到的溶劑中制備得到。上述溶劑為水或者六偏磷酸鈉水溶液。

在本發(fā)明一可選的實(shí)施例中，凹土溶液是將凹土在電磁攪拌的同時(shí)加入到35-45℃的水中制備得到。具體地，選用40℃的溫水，恒溫?cái)嚢柘录尤氚纪?，利用電磁攪拌器攪?4小時(shí)制備得到凹土溶液。

在本發(fā)明另一可選的實(shí)施例中，將水浴鍋設(shè)置為40℃，配置一定濃度的六偏磷酸鈉水溶液，恒溫?cái)嚢柘录尤氚纪?，選擇固液比為1:50，充分?jǐn)嚢韬笾苽涞玫桨纪寥芤捍谩?/p>

應(yīng)理解，上述采用六偏磷酸鈉水溶液溶解凹土，制備凹土溶液的具體操作是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。可以根據(jù)具體的需要選擇合適弄得的六偏磷酸鈉水溶液。

進(jìn)一步地，凹土是凹凸棒黏土的簡稱，又名坡縷石，是一種層鏈狀過渡結(jié)構(gòu)的以含水富鎂硅酸鹽為主的黏土礦，化學(xué)式為si8o20mg5(al)(oh)2(h2o)4·4h2o，其基本結(jié)構(gòu)單元為兩層硅氧四面體與一層鎂(鋁)氧八面體構(gòu)成的棒狀單晶。以下是凹土的組成及化學(xué)結(jié)構(gòu)：

凹土屬天然一維納米材料。凹土表面的si-o鍵和al-o鍵發(fā)生水解破裂可產(chǎn)生表面電荷，破鍵水解產(chǎn)生的r-oh上的羥基(-oh)具有酸堿兩性。

凹土獨(dú)特的結(jié)構(gòu)賦予了其吸附、催化、填充、吸收紫外線和抑菌等性能。將凹土用于凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的制備，能夠有效地發(fā)揮其特性，從而用于解決因有機(jī)或無機(jī)材料的固有缺陷使得織物功能的持久性不強(qiáng)、緩釋性較差等問題，進(jìn)而可應(yīng)用于后續(xù)對織物進(jìn)行改性。

進(jìn)一步地，凹土溶液的濃度對制備凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的穩(wěn)定性有較大的影響。

在本發(fā)明一可選的實(shí)施例中，凹土溶液的濃度2g/l～25g/l。能夠制得穩(wěn)定性能良好的凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料，并且將其固化烘干后得到的材料的表面形態(tài)以及粒徑良好。

s1.2、制備海藻酸鈉溶液。

進(jìn)一步地，海藻酸鈉溶液是將海藻酸鈉，在攪拌的同時(shí)加入到35-45℃的水中制備得到。海藻酸鈉溶液的濃度3g/l～25g/l。

進(jìn)一步地，制備海藻酸鈉溶液時(shí)，連續(xù)攪拌1.5-2.5小時(shí)。

在本發(fā)明一可選的實(shí)施例中，海藻酸鈉溶液是這樣制備的：海藻酸鈉是天然植物膠的鹽類，先將水溫升至40℃，然后邊快速攪拌邊將海藻酸鈉均勻的加入，撒入不能過快或過多，以防止溶解不及時(shí)而結(jié)成團(tuán)塊，從而使溶解速度迅速降低，連續(xù)攪拌2小時(shí)，隔夜靜置去除氣泡，將海藻酸鈉溶解后，可以加水稀釋到所需的濃度和質(zhì)量。

進(jìn)一步地，將海藻酸鈉溶液與凹土溶液混合前，還向海藻酸鈉溶液中加入乳化劑。

進(jìn)一步地，乳化劑是將曲拉通溶液在35-45℃，磁力攪拌0.5-1.5小時(shí)后，降溫至15-25℃后，靜置除去氣泡制備得到。

在本發(fā)明一可選的實(shí)施例中，具體地曲拉通溶液是這樣制備的：利用40℃的磁力攪拌下加入適量的曲拉通x-100，然后連續(xù)攪拌1小時(shí)得到曲拉通溶液，并降溫到20℃靜置去除氣泡。

進(jìn)一步地，曲拉通溶液是通過在50-60℃的石蠟液體中加入曲拉通，攪拌30分鐘后，制備得到。

在本發(fā)明另一可選的實(shí)施例中，具體地曲拉通溶液是這樣制備的：在瓶子中加入合適的液體石蠟，加熱到60℃，然后再加入適量的曲拉通x-100，高速攪拌30分鐘，液體是石蠟為淡黃色(溶液c)。溶液c降溫到20℃。

s1.3、將海藻酸鈉溶液與凹土溶液混合。

具體地，海藻酸鈉溶液與凹土溶液在50-70℃混合，海藻酸鈉溶液與所述凹土溶液的體積比0.5～4。

應(yīng)理解，上述將海藻酸鈉溶液與凹土溶液混合時(shí)的順序是不限定的。上述將海藻酸鈉溶液與凹土溶液混合時(shí)可以選擇將海藻酸鈉溶液加入到凹土溶液中進(jìn)行混合，也可以選擇將凹土溶液加入到海藻酸鈉溶液中進(jìn)行混合。

進(jìn)一步地，將上述的凹土溶液與海藻酸鈉溶液混合時(shí)，在50-70℃混合，連續(xù)攪拌固化0.5-2.5小時(shí)。

在本發(fā)明一可選的實(shí)施例中，在60℃的海藻酸鈉溶液中加入適量的凹土溶液，并高速攪拌1.5小時(shí)。

在本發(fā)明一可選的實(shí)施例中，分別采用濃度為5g/l、7.5g/l、10g/l、12.5g/l、15g/l的凹土與20g/l的海藻酸鈉溶液在50℃水浴下充分?jǐn)嚢琛?/p>

s1.4、固化。

向海藻酸鈉溶液與凹土溶液混合后的混合溶液中加入固化劑，在35-45℃攪拌20-40分鐘后，加熱至水分蒸發(fā)。

在本發(fā)明一可選的實(shí)施例中，上述的固化劑選擇cacl2。具體地，向海藻酸鈉溶液與凹土溶液混合后的混合溶液中逐步加入氯化鈣溶液，維持溫度在40℃，溫和攪拌半小時(shí)。然后溫度逐步增加，將水分逐步蒸發(fā)。

進(jìn)一步地，將制得的凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的微膠囊放在鋁樣品臺(tái)上烘干。

應(yīng)理解，進(jìn)一步地可以根據(jù)本領(lǐng)域常用的方法再經(jīng)鹽酸、氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值后制備凹土微膠囊。

s2、將凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料應(yīng)用于對棉織物進(jìn)行改性。

在本發(fā)明一可選的實(shí)施例中，棉織物整理方法是這樣的：在35-45℃的條件下，將棉織物浸泡在凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料溶液中，兩浸兩軋，軋余率100％，浸漬時(shí)間25-35min，水洗后晾干。

對棉織物的抗紫外性能、力學(xué)性能、透氣性進(jìn)行改性并進(jìn)行檢測。

以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的特征和性能作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供的一種凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料，通過以下步驟制得：其是這樣制備的：

溶液體積為1l一定時(shí)，配制25g/l的海藻酸鈉溶液和3g/l的凹土溶液，按1.6l的海藻酸鈉溶液與0.4l的凹土溶液在50℃水浴下充分?jǐn)嚢?，將?fù)合物用不同孔徑的針頭以勻速滴到氯化鈣溶液中，連續(xù)攪拌固化0.5小時(shí)，制得凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的微膠囊。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供的一種凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料，通過以下步驟制得：其是這樣制備的：

分別采用濃度為5g/l、7.5g/l、10g/l、15g/l、25g/l的海藻酸鈉與7g/l的凹土溶液在50℃水浴下充分?jǐn)嚢?，以cacl2為固化劑，將復(fù)合物用不同孔徑的針頭以勻速滴到氯化鈣溶液中，連續(xù)攪拌固化1.5小時(shí)，制得凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的微膠囊，分別標(biāo)記為a、b、c、d、e。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供的一種凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料，通過以下步驟制得：其是這樣制備的：

分別采用濃度為2g/l、5g/l、10g/l、15g/l、20g/l、25g/l的凹土與20g/l的海藻酸鈉溶液在60℃水浴下充分?jǐn)嚢?，以cacl2為固化劑，將復(fù)合物用不同孔徑的針頭以勻速滴到氯化鈣溶液中，連續(xù)攪拌固化2.5小時(shí)，制得凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的微膠囊，分別標(biāo)記為a、b、c、d、e、f。

實(shí)施例4

本實(shí)施例提供的一種凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料，通過以下步驟制得：其是這樣制備的：

分別采用濃度為10g/l、15g/l、20g/l、25g/l的凹土溶液分別與濃度為5g/l、7.5g/l、10g/l、12.5g/l的海藻酸鈉溶液在70℃水浴下充分?jǐn)嚢?，以cacl2為固化劑，將復(fù)合物用不同孔徑的針頭以勻速滴到氯化鈣溶液中，連續(xù)攪拌固化2.5小時(shí)，制得凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的微膠囊，分別標(biāo)記為a、b、c、d。

實(shí)施例5

本實(shí)施例提供的一種凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料，通過以下步驟制得：其是這樣制備的：

利用40℃的磁力攪拌下加入適量的曲拉通x-100,然后連續(xù)攪拌1小時(shí)得到溶液a，并降溫到20℃靜置去除氣泡。將溶液a與凹土溶液的比例分別為2:8、4:6、5:5、6:4、8:2分配。制得凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的微膠囊，分別標(biāo)記為a、b、c、d、e。

實(shí)驗(yàn)例一

對本發(fā)明的實(shí)施例1制備得到凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的微膠囊進(jìn)行掃描電鏡表征。得到sem照片。具體地，請參照圖1，圖中是在偏光顯微鏡放大1000倍下，微球切開內(nèi)壁的表面形態(tài)，其中海藻酸鈉比例大，凹土比例小，整個(gè)凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料微膠囊粒子的表面形態(tài)穩(wěn)定。

實(shí)驗(yàn)例二

對本發(fā)明的實(shí)施例2制備得到凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的微膠囊在纖維細(xì)度分析儀下觀察。具體地，請參照圖2，可以看出，當(dāng)凹土濃度一定時(shí)，海藻酸鈉濃度度越接近凹土濃度時(shí)，微膠囊粒子明顯增多，且濃度接近1:2時(shí)，微膠囊粒子大小越圓，分布均勻，表面形態(tài)穩(wěn)定。

實(shí)驗(yàn)例三

對本發(fā)明的實(shí)施例3制備得到凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的微膠囊在纖維細(xì)度分析儀下觀察。具體地，請參照圖3，圖中可以看出凹土濃度越低，微膠囊粒子越少，隨著凹土濃度的增加，越接近海藻酸鈉濃度時(shí)，微膠囊粒子明顯增多。整個(gè)凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料微膠囊粒子的表面形態(tài)穩(wěn)定。

實(shí)驗(yàn)例四

對本發(fā)明的實(shí)施例4制備得到凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的微膠囊在纖維細(xì)度分析儀下觀察。具體地，請參照圖4，圖中可以看出相同溶液體積下，芯材與壁材是1:2時(shí)，微膠囊粒子明顯增多，且粒子大小較均勻，微球在不斷緩釋，微粒逐漸變?yōu)榍蛐?、顆?；蚬攘Ｐ?，整個(gè)凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料微膠囊粒子的表面形態(tài)穩(wěn)定。

實(shí)驗(yàn)例五

對本發(fā)明的實(shí)施例4制備得到凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的微膠囊進(jìn)行掃描電鏡表征。得到sem照片。具體地，請參照圖5，經(jīng)過掃描電子顯微鏡掃描之后，微膠囊的表面特征。整個(gè)凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料微膠囊粒子的表面形態(tài)穩(wěn)定。

實(shí)驗(yàn)例六

將本發(fā)明的實(shí)施例1、2、3、4、5制備得到凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料用于對棉織物進(jìn)行改性。對棉織物的抗紫外性能進(jìn)行考察。

在30℃的條件下，將棉織物浸泡在上述各個(gè)凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料溶液中，兩浸兩軋，軋余率100％，浸漬時(shí)間30min，水洗后晾干。

利用南通三思紡織科技有限公司的yg902c防紫外透過及防曬保護(hù)測試儀，按照gb/t18830-2002《紡織品防紫外線性能的評定》測定整理棉織物的防紫外線效果，分別用紫外線透過率(uva、uvb)和紫外線防護(hù)系數(shù)(upf)表示。

紫外線是一種電磁波，照射到織物上，一部分被吸收，一部分被反射，一部分透過，透過的紫外線可能會(huì)使皮膚老化、干燥，甚至有致癌的危險(xiǎn)，因此有效減少紫外透過率，提高織物的抗紫外性能是非常必要的。

表1各個(gè)實(shí)施例對棉織物的抗紫外性能的影響

由上表可以看出，織物的upf值由原樣的1.3上升到39.9，說明經(jīng)過該凹土微膠囊整理后的棉織物抗紫外性能得到提高。因此，可以判斷：這種凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料能夠有效地應(yīng)用于對棉織物改性，并且提高棉織物的抗紫外性能。

實(shí)驗(yàn)例七

將本發(fā)明的實(shí)施例1、2、3、4、5制備得到凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的微膠囊用于對棉織物進(jìn)行改性。對棉織物的力學(xué)性能進(jìn)行考察。

在35℃的條件下，將棉織物浸泡在上述各個(gè)凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料溶液中，兩浸兩軋，軋余率100％，浸漬時(shí)間25min，水洗后晾干。

利用yg026b型電子織物強(qiáng)力機(jī)按照gb/t3923.1-1997《紡織品織物拉伸性能1：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定條樣法》測定真絲織物的拉伸強(qiáng)力。測試方法：扯邊紗條樣法：將一定尺寸(長度為30cm)的織物試樣扯去邊紗到規(guī)定的寬度(5cm)，夾持長度為250mm，拉伸速度為200mm/min，采樣頻率為500次/min，預(yù)加張力為0.05cn/dtex，實(shí)驗(yàn)次數(shù)3次。

表2各個(gè)實(shí)施例對棉織物的力學(xué)性能的影響

由上表可以看出，織物經(jīng)向和緯向的斷裂強(qiáng)度均有下降，但是強(qiáng)度下降不多。說明將這種凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料應(yīng)用于對棉織物進(jìn)行改性時(shí)，對棉織物的力學(xué)性能的降低影響不大。

實(shí)驗(yàn)例八

將本發(fā)明的實(shí)施例1、2、3、4、5制備得到凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料的微膠囊用于對棉織物進(jìn)行改性。對棉織物的透氣性進(jìn)行考察。

在45℃的條件下，將棉織物浸泡在上述各個(gè)凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料溶液中，兩浸兩軋，軋余率100％，浸漬時(shí)間35min，水洗后晾干。

利用yg461l型透氣性能測試儀按照gb/t5453-1997規(guī)定的實(shí)驗(yàn)發(fā)法，使得織物透氣儀測定織物再一定壓力差條件下，單位時(shí)間內(nèi)通過織物的空氣量，從而求得織物的透氣性能。

表3各個(gè)實(shí)施例對棉織物的透氣性的影響

由上表可以看出，棉織物的透氣性略有降低，但是整體影響不大。說明將這種凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料應(yīng)用于對棉織物進(jìn)行改性時(shí)，不會(huì)對棉織物的透氣性降低太多。

綜上所述，本發(fā)明提供的一種凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料在對棉織物改性中的應(yīng)用以及棉織物整理方法，將海藻酸鈉溶液與凹土溶液在50-70℃混合后，連續(xù)攪拌固化制得的凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料，通過考察凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料用于對棉織物改性時(shí)的抗紫外性能、力學(xué)性能以及透氣性，表明這種凹土/海藻酸鈉有機(jī)-無機(jī)雜化材料能夠有效地應(yīng)用于對棉織物改性，并且提高棉織物的抗紫外性能，且棉織物的力學(xué)性能和透氣性不會(huì)降低太多。

以上所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。