CN101328646B

CN101328646B - 一种抗紫外线非织造布的制备方法

Info

Publication number: CN101328646B
Application number: CN2008100393024A
Authority: CN
Inventors: 朱利民; 马宗会; 郑妍; 余灯广
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2028-06-20
Also published as: CN101328646A

Abstract

本发明涉及一种抗紫外线非织造布的制备方法，包括：室温下，称取40～60mg紫外线吸收剂和0.7～1g聚合物，溶于5～15ml有机溶剂中配成纺丝液，在纺丝电压为10～25kV，喷头与接受屏的距离为10～20cm，喷丝头挤出速度为0.5～5ml/h的条件下，采用高温纺丝法纺丝制得非织造布。本发明方法简便易行，设备需求简单，所得非织造布光滑平整，透气性好，抗紫外线效果优异。

Description

一种抗紫外线非织造布的制备方法

技术领域

本发明属功能纺织品制备领域，特别是涉及一种抗紫外线非织造布的制备方法。

背景技术

随着工业化进程的加快，环境污染越来越严重，从而导致了臭氧层严重破坏，甚至出现了空洞，到达地球表面的太阳紫外线辐射量明显的增加，直接威胁到人类的健康。紫外线由波长较短、强度较大的UVB(280～320nm)和波长较长、低能量的UVA(320～400nm)和UVC(小于280nm)组成。其中对人体最有害的部分是波长300～310nm的UVB。因此，人们必需大力研究紫外辐射防护问题，除使用防晒霜外，还必须利用合适的纺织品来达到防辐射目的。

非织造布在医疗卫生、服装、工业、土工、农业、室内装饰等领域均有广泛的应用，传统制造非织造布的方法大致分为湿式法和干式法，另外，还有热风或热压固定法、粘合剂法以及高压静电纺丝法等。高压静电纺丝法是国内外最近几年才开始采用的一种制备超细纤维及非织造布的重要方法，通过高压静电纺丝法制得的纤维，直径一般在几十纳米到几百纳米之间，由这些纤维形成的非织造布是一种具有纳米孔的多孔材料，具有极大的比表面积，因此有许多潜在用途。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种抗紫外线非织造布的制备方法，本发明方法简便易行，设备需求简单，所得非织造布光滑平整，透气性好，能有效吸收对人体有害的紫外线。

本发明的一种抗紫外线非织造布的制备方法，包括：

室温下，称取40～60mg紫外线吸收剂和0.7～1g聚合物，溶于5～15ml有机溶剂中配成纺丝液，在纺丝电压为10～25kV，喷头与接受屏的距离为10～20cm，喷丝头挤出速度为0.5～5ml/h的条件下，纺丝制得非织造布。

所述的紫外线吸收剂为水杨酸对-叔丁基苯酯，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，2，4-二羟基二苯甲酮，2-(2′-羟基苯基)苯并三唑，2，4-双(2，4-二羟基苯基)-6-(4-甲氧基苯基)-1，3，5-三嗪，2，4-双(2，4-二羟基苯基)-6-苯基-1，3，5-三嗪，阿魏酸。

所述的紫外线吸收剂为阿魏酸或水杨酸对-叔丁基苯酯。

所述的聚合物为聚丙烯腈、聚乳酸、聚乙烯醇、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、纤维素、壳聚糖、聚酰胺、聚氨酯或聚乙烯中的一种或几种。

所述的有机溶剂为甲酸、乙腈、丙酮、二氯甲烷、乙醇、四氢呋喃或N、N-二甲基乙酰胺。

所述的聚合物与溶剂的质量体积比g/ml为1∶8～20。

所述的纺丝液中紫外线吸收剂与聚合物的质量比为1∶10～40。

所述的纺丝方法为高压静电纺丝法。

所述的非织造布的纤维分布均匀，直径在100～300nm。

本发明将紫外线吸收剂与聚合物在有机溶剂中配成纺丝液，通过高压静电纺丝法制备具有抗紫外效果的非织造布，非织造布的纤维分布均匀，且直径较细，抗紫外线效果优异，透气性良好。

有益效果

(1)本发明方法简便易行，设备需求简单，对环境无污染；

(2)所得非织造布的布面光滑平整，透气性好，能有效吸收对人体有害的紫外线。

附图说明

图1是本发明制备的抗紫外线非织造布的数码照片；

图2是本发明制备的抗紫外线非织造布的扫描电镜照片。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

(1)抗紫外线非织造布的制备

精确称取50mg阿魏酸，0.95g聚丙烯腈，溶于10ml N，N-二甲基乙酰胺中配成纺丝液。在电压12kV，喷头与接受屏的距离为15cm，喷丝头挤出速度为3ml/h的条件下，纺丝制的非织造布。

(2)非织造布的宏观和微观形貌

通过数码相机拍摄的非织造布照片(图1)，可以看到，非织造布表面十分光滑。通过扫描电镜照片(图2)，可以看到纤维分布均匀，直径较细，在100～300nm之间。

(3)抗紫外效果测定

目前织物抗紫外线效果评价方法有分光光度计法、紫外线强度累计法、变色褪色法和直观法等，其中分光光度计法较优。分光光度计可检测各个不同波长下的透射比，是目前国际上最流行和通用的方法。目前国内外的主要评价标准有：我国的GB/T18830-2002，澳大利亚/新西兰的AS/ZS4399，美国的AATCC183-1998、ASTM草案D13.65，英国的BS7914-1998、BS7974-1999以及欧盟PrEN 13758等。

紫外线防护系数(UPF)是表示织物紫外线防护能力的参数，它是不使用防护品时计算出的紫外线辐射效应与使用防护品时计算出的紫外线辐射效应的比值。UPF值已被国际上广泛采纳，同时已作为织物抗紫外线特性的特征评价参数写入澳大利亚/新西兰标准，UPF的数值及防护等级见表1，UPF值越高，织物的抗紫外性能越强。在PrEN13758和ISO提案中规定，UPF值应大于30，UVA透射比不大于5％；我国标准中，评定指标规定UPF值＞30，UVA透射比≤5％。

表1UPF的数值及防护等级

实验结果见表2，不同的非织造布厚度具有不同的抗紫外效果，这是因为非织造布越厚，载有的紫外线吸收剂越多，所以抗紫外效果越好。

表2非织造布的抗紫外效果

(4)非织造布的透气性

非织造布的透气性主要与孔径和厚度有关，孔径与纤维的直径有关，纤维的直径越小非织造布的孔径就越小。随着非织造布的厚度增加，透气性变差，见表3。

表3非织造布的透气性

实施例2

(1)抗紫外线非织造布的制备

精确称取100mg阿魏酸，0.9g聚丙烯腈，溶于10ml N，N-二甲基乙酰胺中配成纺丝液。在电压12kV，喷头与接受屏的距离为15cm，喷丝头挤出速度为3ml/h的条件下，纺丝制的非织造布。

(2)抗紫外效果透气性的测定

当紫外线吸收剂与聚合物的质量比提高时，非织造布的抗紫外效果有一定的提高，结果见表3。但是它的透气性有所降低，见表4。

表3非织造布的抗紫外效果

表4非织造布的透气性