[发明专利]一种智能防紫外织物的制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于功能纺织品领域，是一种智能防紫外织物的制备方法。 

背景技术：

太阳辐射中的紫外辐射可分为三个部分：长波紫外线--UVA(波长315nm～400nm)、中波紫外线-UVB(波长280nm～315nm)、短波紫外线-UVC(波长180nm～280nm)。UVA射入人的皮肤可激活皮肤中的黑色素，使皮肤变黑，加速皮肤老化；当皮肤大量接收过量UVB辐射后，会产生红斑、水泡，引起灼伤，会引起严重的皮肤病和皮肤癌；UVC辐射会引发皮肤癌。实际上，由于大气层的强烈吸收，太阳辐射中达到地面的UVC已非常微弱，因此，在地表面对人体危害最大的紫外线是UVA和UVB，这些紫外线是一般抗紫外线产品着重阻隔的部分。 

根据国家标准GB/T 18830-2009《纺织品防紫外线性能的评定》的规定，只有当样品的UPF(Ultraviolet Protection Factor)值大于40，并且UVA的透过率小于5％时，才能称之为“防紫外线产品”，这两个条件缺一不可。这是衡量一种产品是不是“防紫外线产品”的指标。比如UPF值为50，就说明有1/50的紫外线可以透过织物。UPF值越高，就说明紫外线的防护效果越好。但国家标准中纺织品的UPF值只分40+和50+两档，因为当UPF大于40以后，并且UVA的透过率小于5％，即为合格产品，而当UPF大于50以后，并且UVA的透过率小于5％，对人体的影响就比较小了。 

目前，国内外研制的防紫外织物，都是采用织物对紫外线的吸收和反射原理。一般在纺织品中添加一种能反射或吸收紫外线的物质，这种物质称为紫外线遮蔽剂。紫外线遮蔽剂有有机类和无机类之分。有机类紫外线遮蔽剂主要有苯酮类和苯并三唑类等芳香族有机化合物，有机遮蔽剂主要吸收紫外线，并能进行能量转换，以热能或其他低能辐射，将能量释放或消耗，因此又称为紫外线吸收剂；无机类的紫外线遮蔽剂主要有二氧化钛、氧化锌和陶土等折射率很高的无机物，它们的作用机理主要是反射和散射紫外线，又称为紫外线反射剂。 

目前防紫外织物主要有两种类型：一是用生产防紫外纤维，然后织成织物。二是后整理法，即用浸渍、印花、树脂、微胶囊等技术处理到织物上，这是国内研究和开发最多的一类。 

本发明利用磁控溅射法对织物基布进行溅射，在织物表面形成一层WO₃纳米薄膜，该膜本身的颜色近似白色，在紫外线的照射下颜色会逐渐加深，照射的时间越长，紫外线越强，织物的颜色就越深。在紫外线的照射下，织物会由白色逐渐变为蓝色，再变为黑色。当织物的颜色越来越深时，阻挡紫外线的能力就越来越强。当织物变为蓝色时，UPF值比白色时提高了近7倍，可以达到40以上，达到国家标准，当变为黑色时，UPF值已经超过50，达到了防紫外织物的最高标准。但当织物放在没有紫外线照射的环境中时，织物会逐渐恢复其原来的颜色。 

该织物特别适合制作太空宇航服，在太空中，因为没有臭氧层的保护，紫外线特别强，织物很快就变为深色，对紫外线进行自锁，保护宇航员。但当宇航员返回太空仓时，织物颜色逐渐变浅，织物恢复其本来的性能，不影响宇航服的其他特殊性能。在医院的紫外杀菌间等紫外辐射较强的地方，用此织物制作的防护服，不仅可以保护医护人员的安全，而且可以从服装的颜色变化上，判断出环境的紫外线强度，以便尽早采用措施，保护病人的安全。另外，在普通的服装上，可以缝一小块这种织物作紫外线测试标样，同时缝一小块警示标志织物，对应于测试标样织物在临界紫外强度时的颜色，当测试标样的颜色达到或超过警示标志织物的颜色深度时，提醒人们穿着防紫外服装，并对脸部等采取防紫外措施。 

发明内容：

本发明利用磁控溅射法对基布进行溅射，将WO₃溅射到织物表面，研制成功智能防紫外织物，该织物在紫外线的照射下，颜色会逐渐变深，阻挡紫外线的能力越来越强。 

本发明的技术解决方案是： 

这种具有紫外光致变色性能的织物的制备方法，主要包括下述步骤： 

1)、对所选的织物进行前处理，以清除织物表面污垢。 

2)、前处理工艺流程：丙酮浸泡织物超声波处理30分钟→纯净水浸泡织物超声波处理30分钟→纯净水漂洗织物5遍→烘干(100℃)。 

3)、溅射工艺流程：抽真空→充入氩气、氧气→设置溅射功率→直流溅射→得到紫外光致变色织物。 

本发明具有以下优点：