[发明专利]一种抗紫外真丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗紫外真丝及其制备方法，具体涉及一种以含不饱和支链的笼型碳硼烷为原料，经乳化处理、对真丝进行化学接枝改性的工艺，制备一种抗紫外真丝，属纺织品化学与应用领域。

背景技术

真丝是一种天然蛋白质纤维，由于其优越的机械强度和手感等特性在纺织领域广泛使用，并誉为“纤维皇后”被人们所喜爱。但是真丝织物紫外线穿透率高，因此对其进行防紫外线整理势在必行。由于紫外线中对人体造成直接危害的主要是波长为400～320um的UV-A段及320～290um的UV-B段，防紫外线主要是针对这两个波段进行。

目前，纺织品防紫外线处理主要通过后整理的方法实现，将整理剂通过交联剂附着于真丝表面达到抗紫外的目的。如利用无机物质氧化锌、二氧化钛等对真丝进行反射紫外线的整理；或者采用有机物质苯并三唑等对真丝进行吸收紫外线整理，并将紫外线转化成热能或无害的低能量辐射，从而达到防紫外线的目的。采用后整理对真丝进行抗紫外整理的方案存在一些不足之处，最为突出的是后整理提供的抗紫外功能耐久性差，例如抗紫外阳伞，历经雨淋后抗紫外功能会变差甚至消失。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种永久性抗紫外真丝及其工艺简单，易于工业化实施的制备方法。

本发明的技术方案是提供一种抗紫外真丝，它的真丝大分子与不饱和笼型碳硼烷接枝共聚，在真丝大分子上化学键合聚笼型碳硼烷侧链，所述的聚笼型碳硼烷的结构式为：

其中：

R为(CH₂)n(CH₂CH₂O)m、(CH₂)n(CH₂O)m、C(O)(CH₂)n(CH₂CH₂O)m、和C(O)(CH₂)n(CH₂O)m中的一种，m为0～2的整数，n为0～8的整数；R’为H或CH₃；x为5～100的整数。

一种抗紫外真丝的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重量计，将1～20份含不饱和支链的笼型碳硼烷、2～20份非离子乳化剂、2～20份阴离子乳化剂和10～200份去离子水依次加入到容器中，高速剪切乳化处理10～60分钟，得到单体乳液；

(2)按重量计，将0.01～0.1份水溶性引发剂溶解在2～10份去离子水中，搅动至引发剂完全溶解得引发剂溶液；

(3)按重量计，将1份干燥真丝，投入到10～120份的单体乳液中，升温至60～90℃，再加入引发剂溶液，保温1～10小时，完成真丝接枝反应；所述的引发剂溶液中，水溶性引发剂与干燥真丝比为0.01～0.1∶1；

(4)冷却反应液，取出真丝，经漂洗和皂洗处理后，再用10～50份有机溶剂对真丝在30～90℃的温度条件下洗涤10～60分钟，干燥后得到一种抗紫外真丝。

所述的含不饱和支链的笼型碳硼烷为烯丙氧甲基碳硼烷、烯丙氧乙氧甲基碳硼烷、己烯氧甲基碳硼烷、丙烯酰氧丙氧甲基碳硼烷、丙烯酰氧乙氧甲基碳硼烷、丙烯酰氧甲氧甲基碳硼烷、丙烯酰氧甲基碳硼烷、甲基丙烯酰氧丙氧甲基碳硼烷、甲基丙烯酰氧乙氧甲基碳硼烷、甲基丙烯酰氧甲氧甲基碳硼烷和甲基丙烯酰氧甲基碳硼烷中的一种。

所述的非离子乳化剂为平平加O-10、平平加O-20、斯盘-40、斯盘-60、斯盘-80、斯盘-85、吐温-40、吐温-60、吐温-80和吐温-85中的一种。

所述的阴离子乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)硫酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠AEC-2和OP硫酸盐中的一种。

所述的水溶性引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵和过硫酸钠中的一种。

所述的有机溶剂为乙酸乙酯、乙醇、甲醇、丙酮、丁酮和四氢呋喃中的一种，或其中任意两种的混合物。

本发明采用对真丝化学改性的方法提供抗紫外功能，将具有抗紫外功能的笼型碳硼烷以牢固的化学键结合在真丝纤维大分子链多肽和侧链氨基酸上，克服抗紫外功能耐久性不好的缺点，从而实现永久性抗紫外的目的。其原理是：接枝真丝侧链上的硼(B)元素中子相对质量很大，电子离核的距离相对较远，中子与电子相互约束松垮。而中子本身不带电但具有磁矩，因此硼原子对外来辐射的吸收几乎不受带电粒子的制约，外来辐射很容易越过电子云与硼原子核相遇。因此硼元素具有非常卓越的辐射吸收性能，加之笼型碳硼烷具有非常密集的硼原子堆积，在辐射防护领域具有无可比拟的应用性能。