離子液體金屬配合物的棉織物抗紫外整理應(yīng)用及其整理方法和抗紫外棉織物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及離子液體金屬配合物的織物功能整理應(yīng)用，具體而言，涉及離子液體 金屬配合物的抗紫外棉織物功能整理的新應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前的織物抗紫外整理劑主要有兩大類，一類是抗紫外屏蔽劑，另一類是抗紫外 吸收劑?？棺贤馄帘蝿┲饕苑瓷?、折射或散射方式來(lái)降低紫外光的透射率，達(dá)到抗紫外目 的，如氧化鋅、二氧化鈦、氧化鐵、二氧化硅等納米無(wú)機(jī)材料，其納米徑粒尺寸與紫外線波 長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)，會(huì)對(duì)對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的紫外線產(chǎn)生散射或反射，達(dá)到織物抗紫外作用。因此，若整理于 織物上的抗紫外顆粒直徑單一，則只能對(duì)相對(duì)應(yīng)的一波段的紫外光有屏蔽防護(hù)作用，無(wú)法 實(shí)現(xiàn)全波段紫外光屏蔽防護(hù)；另外，還普遍存在織物整理工藝復(fù)雜、整理后織物耐洗牢度偏 低的技術(shù)問(wèn)題。專利號(hào)CN200410054186. 5的專利方案公開(kāi)了一種抗紫外整理液，整理后在 織物表面形成二氧化鈦納米凝膠粒，賦予織物優(yōu)異的抗紫外性能，但耐洗牢度偏低；專利號(hào) 為：200410053059. 3以鈦酸四丁酯作為前驅(qū)體制備了含鈦納米溶膠，通過(guò)軋、烘、焙工藝對(duì) 棉織物進(jìn)行抗紫外整理，賦予棉織物抗紫外性能，但整理后織物手感及機(jī)械強(qiáng)度受到一定 影響?？棺贤馕談┮话闶呛蠧=N、N=N、N=0、C=0、NH 2、-OH、-S03H等基團(tuán)，通過(guò)分子中的 化學(xué)鍵和官能團(tuán)吸收紫外光，實(shí)現(xiàn)抗紫外功能。
[0003] 眾所周知的現(xiàn)有技術(shù)中，離子液體金屬配合物主要應(yīng)用于有機(jī)催化合成、分離領(lǐng) 域的催化劑和分離溶劑，如中國(guó)專利CN201010541440. X公開(kāi)的釕、銠過(guò)渡金屬配合物功能 化離子液體，應(yīng)用于加氫反應(yīng)的催化劑。
[0004] 中國(guó)專利CN2014103237875公開(kāi)的專利技術(shù)方案，將離子液體金屬配合物作為活 性染料的吸附劑，用于染料污水凈化處理。該專利方案的咪唑基離子液體鹽由氯代烷烴或 溴代烷烴與烷基咪唑混合后，在75-85°C溫度中攪拌24-48小時(shí)制得；再與亞鐵鹽溶解于水 中，在20-90°C溫度中攪拌2-10小時(shí)，制得咪唑基離子液體鐵配合物，其反應(yīng)結(jié)構(gòu)式是： 其中，;
R2= CnH2n+1 , n=l-8 ； 最后，所述咪唑基離子液體鐵配合物與堿溶液混合，室溫條件下，攪拌1-2小時(shí)，過(guò)濾 得到羥基化咪唑基離子液體鐵配合物，作為活性染料的吸附劑，其結(jié)構(gòu)式為：


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明申請(qǐng)的發(fā)明目的在于提供一種離子液體金屬配合物的棉織物抗紫外整理 應(yīng)用及其整理方法和抗紫外棉織物。
[0006] 本發(fā)明申請(qǐng)涉及的離子液體金屬配合物的棉織物抗紫外整理應(yīng)用，尤其是咪唑基 離子液體鐵配合物和羥基化咪唑基離子液體鐵配合物的棉織物抗紫外整理應(yīng)用。所述的 咪唑基離子液體鐵配合物和羥基化咪唑基離子液體鐵配合物為中國(guó)專利CN2014103237875 專利技術(shù)方案公開(kāi)的咪唑基離子液體鐵配合物和羥基化咪唑基離子液體鐵配合物。
[0007] 本發(fā)明申請(qǐng)涉及的離子液體金屬配合物的棉織物抗紫外整理方法，其方法是： (1) 棉織物浸入含有亞鐵鹽的水溶液中，加入咪唑基離子液體鹽，加熱20-80°C攪拌 2~10小時(shí)； (2) 向上述溶液中加入堿，20-80°C反應(yīng)2~10小時(shí)，洗滌干燥棉織物； 所述亞鐵鹽是：硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硝酸亞鐵其一； 所述咪唑基離子液體鹽是：i-丁基-3-甲基咪唑氯代鹽或溴代鹽、1-丁基-3-乙基 咪唑氯代鹽或溴代鹽、1- 丁基-3-丙基咪唑氯代鹽或溴代鹽、1，3-二丁基咪唑氯代鹽或溴 代鹽、1- 丁基-3-戊基咪唑氯代鹽或溴代鹽、1- 丁基-3-已基咪唑氯代鹽或溴代鹽、1- 丁 基-3-辛基咪唑氯代鹽或溴代鹽其一； 所述堿為：氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇溶液其一。
[0008] 本發(fā)明申請(qǐng)還涉及離子液體金屬配合物的棉織物抗紫外整理方法制得的抗紫外 棉織物。
[0009] 本發(fā)明申請(qǐng)技術(shù)方案，棉織物表面帶有的負(fù)電荷與溶液中的亞鐵正離子以靜電作 用相結(jié)合，離子液體咪唑陽(yáng)離子作為配體，與亞鐵離子通過(guò)配位鍵配位，從而使棉織物表面 帶有離子液體鐵配合物抗紫外整理基團(tuán)，尤其是在堿性條件下，加強(qiáng)了上述的靜電結(jié)合和 配體結(jié)合，不僅進(jìn)一步提高了棉織物對(duì)包括咪唑、金屬離子等陽(yáng)離子基團(tuán)及羥基、硫酸根等 陰離子基團(tuán)的結(jié)合能力，從而再一步提高紫外光吸收性能，而且堿的參與，使棉織物上整理 有粒徑跨度范圍得到充分?jǐn)U張的離子液體金屬配合物晶粒，晶粒范圍為300~1600nm，實(shí) 現(xiàn)了對(duì)全波長(zhǎng)紫外光的反射或折射，抗紫外光防護(hù)性能得到全面拓展；本技術(shù)方案的離子 液體金屬配合物以靜電引力與棉織物結(jié)合，使整理后棉織物的耐洗性能得到大幅度提高， 經(jīng)多次洗滌后，其抗紫外性能不降低，參見(jiàn)表1，表1給出的性能值是整理棉織物經(jīng)30次洗 滌后的抗紫外測(cè)得值，在波長(zhǎng)290-450nm范圍內(nèi)，紫外光透射率均小于1. 5%、UPF值大于90， 與現(xiàn)有抗紫外整理劑相比，顯著的降低了 315-410nm波長(zhǎng)紫外光的透射率。本抗紫外整理 方法技術(shù)方案的另一技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是：離子液體金屬配合物抗紫外整理工藝方法簡(jiǎn)單，原位生 成反應(yīng)條件溫和、易于實(shí)現(xiàn)，且手感和織物質(zhì)感沒(méi)有明顯改變。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是掃描電子顯微鏡（SEM)測(cè)定圖，其中的A為未整理棉織物圖，B是經(jīng)整理的 棉織物圖。
[0011] 圖2是本抗紫外整理棉織物的紫外透射光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下述各實(shí)施例中，水溶液的水用量對(duì)整理結(jié)果沒(méi)有影響，在實(shí)際應(yīng)用中，以棉織物 能完全浸入溶液為準(zhǔn)，確定基本的水用量。
[0013] 實(shí)施例1 (1) 將1. 0~10g棉織物浸入含有0. 5 g硫酸亞鐵水溶液中，加入1. 0 gl- 丁基-3-甲 基咪唑鹽，在20°C攪拌10小時(shí)； (2) 向上述溶液中加入1. 0g的氫氧化鈉，在20°C反應(yīng)10小時(shí)，其后，清水洗滌棉織物 3次，干燥。
[0014] 實(shí)施例2 (1) 將1. 0~10g棉織物浸入含有1. 0 g硫酸亞鐵水溶液中，加入2. 0 gl- 丁基-3-乙 基咪唑鹽，在20°C攪拌10小時(shí)； (2) 向上述溶液中加入1. 5g的氫氧化鈉，在20°C反應(yīng)10小時(shí)，其后，清水洗滌棉織物 3次，干燥。
[0015] 實(shí)施例3 (1) 將1. 0~10g棉織物浸入含有2. 0 g硫酸亞鐵水溶液中，加入3. 0 gl- 丁基-3-丙 基咪唑鹽，在40°C攪拌5小時(shí)； (2) 向上述溶液中加入2. 0g的氫氧化鈉，在40°C反應(yīng)5小時(shí)，其后，清水洗滌棉織物3 次，干燥。
[0016] 實(shí)施例4 (1) 將1.0~10g棉織物浸入含有2.5 g氯化亞鐵水溶液中，加入4.0 gl，3-二丁基咪 唑鹽，在40°C攪拌5小時(shí)； (2) 向上述溶液中加入2. 5 g的氫氧化鉀，在40°C反應(yīng)5小時(shí)，其后，清水洗滌棉織物 3次，干燥。
[0017] 實(shí)施例5 (1) 將1. 0~10g棉織物浸入含有3. 0 g氯化亞鐵水溶液中，加入5. 0 gl- 丁基-3-戊 基咪唑鹽，在60°C攪拌4小時(shí)； (2) 向上述溶液中加入3. 0g的氫氧化鉀，在60°C反應(yīng)4小時(shí)，其后，清水洗滌棉織物3 次，干燥。
[0018] 實(shí)施例6 (1) 將1. 0~lOg棉織物浸入含有4. Og氯化亞鐵水溶液中，加入7. 0 gl- 丁基-3-已 基咪唑鹽，在60°C攪拌4小時(shí)； (2) 向上述溶液中加入4. Og的氫氧化鉀，在60°C反應(yīng)4小時(shí)，其后，清水洗滌棉織物3 次，干燥。
[0019] 實(shí)施例7 (1) 將1.0~10g棉織物浸入含有5.0 g硝酸亞鐵水溶液中，加入10.0 g的1-丁 基-3-辛基咪唑鹽，在80°C攪拌2小時(shí)； (2) 向上述溶液中加入5. Og的氫氧化鋇，在80°C反應(yīng)2小時(shí)，其后，清水洗滌棉織物3 次，干燥。
[0020] 取上述實(shí)施例1-7整理后的棉織物樣品，洗滌30次后，掃描電子顯微鏡（SEM)來(lái)測(cè) 定。由SEM測(cè)定得到整理在織物上的離子液體金屬配合物顆粒的粒徑范圍結(jié)果，如圖1所 示。由圖1可看出，整理棉織物表面覆蓋一層離子液體金屬配合物，離子液體金屬配合物的 顆粒大小不均，粒徑大小約為300-1600 nm，可對(duì)不同波長(zhǎng)的紫外光反射或折射。
[0021] 取上述實(shí)施例1整理后的棉織物樣品和未經(jīng)整理的同質(zhì)棉織物，整理樣品經(jīng)洗滌 30次后，再者進(jìn)行抗紫外性能測(cè)定，結(jié)果參見(jiàn)圖2。從圖2可看出，未整理棉織物的紫外光 透射率為5. 0-16. 5%，整理棉織物的紫外光透射率約為1. 5%左右，明顯降低。
[0022] 實(shí)施例1-7獲得的整理棉織物，其抗紫外數(shù)據(jù)為表1所列示。
[0023] 其中T-UVB是指290-315 nm波長(zhǎng)范圍的紫外光透射率，T-UVA是指315-410 nm波 長(zhǎng)范圍的紫外光透射率(取5次測(cè)定平均值)。從表1可看出，在波長(zhǎng)為290-410nm范圍內(nèi)， 整理棉織物的紫外光透射率均小于1. 5%，紫外防護(hù)因子UPF均大于90,這表明離子液體金 屬配合物具有優(yōu)良的抗紫外性能。而且，表1所列出數(shù)據(jù)是以上實(shí)施例的抗紫外整理棉織 物經(jīng)洗滌30次后測(cè)定的結(jié)果，這表明離子液體金屬配合物整理棉織物的耐洗性能也非常 優(yōu)良。
[0024]表1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種離子液體金屬配合物的棉織物抗紫外整理應(yīng)用，是咪唑基離子液體鐵配合物和 羥基化咪唑基離子液體鐵配合物的棉織物抗紫外整理應(yīng)用。2. -種離子液體金屬配合物的棉織物抗紫外整理方法，其特征在于其方法是： (1)棉織物浸入含有亞鐵鹽的水溶液中，加入咪唑基離子液體鹽，加熱20-80°C攪拌 2~10小時(shí)； (2)向上述溶液中加入堿，20-80°C反應(yīng)2~10小時(shí)，洗滌干燥棉織物； 所述亞鐵鹽是：硫酸亞鐵、氯化亞鐵、硝酸亞鐵其一； 所述咪唑基離子液體鹽是：i-丁基-3-甲基咪唑氯代鹽或溴代鹽、1-丁基-3-乙基 咪唑氯代鹽或溴代鹽、1-丁基-3-丙基咪唑氯代鹽或溴代鹽、1，3-二丁基咪唑氯代鹽或溴 代鹽、1-丁基-3-戊基咪唑氯代鹽或溴代鹽、1-丁基-3-已基咪唑氯代鹽或溴代鹽、1-丁 基-3-辛基咪唑氯代鹽或溴代鹽其一； 所述堿為：氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇溶液其一。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子液體金屬配合物的棉織物抗紫外整理方法，其特征在 于： (1) 棉織物浸入含有亞鐵鹽的水溶液中，加入咪唑基離子液體鹽，加熱50~60°C攪拌 2~4小時(shí)； (2) 向上述溶液中加入堿，50~60°C攪拌2~4小時(shí)，洗滌干燥棉織物。4. 一種由權(quán)利要求2或3所述的離子液體金屬配合物的棉織物抗紫外整理方法制得的 抗紫外棉織物。
【專利摘要】本發(fā)明申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N離子液體金屬配合物的棉織物抗紫外整理應(yīng)用及其整理方法和抗紫外棉織物。其整理方法是：棉織物浸入含有亞鐵鹽的水溶液中，再加入咪唑基離子液體鹽，于20-80℃攪拌2～10小時(shí)；其后再加入堿，20-80℃反應(yīng)2～10小時(shí)，洗滌干燥棉織物。本技術(shù)方案具有全波段抗紫外光防護(hù)性能，且抗紫外整理工藝方法簡(jiǎn)單，原位生成反應(yīng)條件溫和、易于實(shí)現(xiàn)。
【IPC分類】D06M13/352, D06M11/28, D06M11/54, D06M11/65
【公開(kāi)號(hào)】CN104894842
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510381463
【發(fā)明人】程德紅, 韓玲, 路艷華, 林杰
【申請(qǐng)人】遼東學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日