一種新型抗紫外線紡織面料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型抗紫外線紡織面料的制備方法，屬于紡織加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]紫外線是波長在200?400nm范圍內(nèi)的電磁波，波長400?320nm區(qū)域稱UV-A ；波長320?280nm區(qū)域稱UV-B ;波長280?200nm的區(qū)域稱UV-C0 UV-C波長較短，在空氣中已被吸收，不能到達(dá)地球表面。紫外線在日光中約占6%，其中UV-A比例較大，UV-B比例較小。UV-A會(huì)透過表皮組織，使肌肉失去彈性，皮膚粗糙，形成皺紋。UV-B則和致癌物質(zhì)有聯(lián)系。
[0003]過強(qiáng)的太陽光紫外線照射對人體健康危害很大，除了涂抹防曬霜等護(hù)膚品外，目前開發(fā)有效屏蔽紫外線的功能性織物面料，已成為國際紡織業(yè)的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的抗紫外紡織品主要通過添加有機(jī)抗紫外添加劑共混熔融紡絲處理或進(jìn)行表面整理得到，常用的抗紫外添加劑多為有機(jī)酚類化合物，它們長期使用后有分解失效可能，且容易產(chǎn)生化學(xué)性過敏，不同程度地存在毒性及刺激性等問題。
[0004]目前，國內(nèi)外大多采用溶膠凝膠法和化學(xué)鍍層法在紡織品表面制備抗紫外薄膜。前者制備方法簡便易行，但薄膜不夠致密均勻、附著力較弱、易脫落；后者在化學(xué)反應(yīng)液中進(jìn)行，會(huì)產(chǎn)生工業(yè)廢水，造成環(huán)境污染。而磁控濺射法屬于物理加工方法，不會(huì)產(chǎn)生污染，用該方法制備的薄膜均勻致密、性能優(yōu)良，薄膜與基材附著牢靠，較前兩種加工方法有明顯的優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種新型抗紫外線紡織面料的制備方法，要求其具有優(yōu)良的抗紫外線性能，同時(shí)該制備方法簡單易操作，便于工業(yè)化生產(chǎn)，能夠滿足生產(chǎn)和生活的需求。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是通過磁控濺射技術(shù)分別將納米銀、納米氧化鋅和納米二氧化鈦顆粒先后濺射到織物基材上，形成均勻的納米復(fù)合薄膜，最終得到抗紫外線面料。具體步驟如下:
[0007]一、預(yù)處理
[0008]將織物基材放入丙酮溶液中，超聲洗滌30?60min，去除織物表面的有機(jī)溶劑、灰塵等雜質(zhì)，然后用去離子水反復(fù)沖洗后放入40?45°C的烘箱中烘干。
[0009]二、濺射
[0010]將預(yù)處理后的織物基材放入濺射腔內(nèi)的樣品架上，靶材與織物基材的間距為40?10mm ;為控制沉積基材的溫度，避免由于高溫而發(fā)生的基材變形，采用水冷裝置冷卻基材；為避免雜質(zhì)顆粒落到基材表面，采用基材在上、靶材在下的結(jié)構(gòu)，即由下向上的濺射方式；為保證濺射納米薄膜的純度，實(shí)驗(yàn)過程中先將反應(yīng)室抽至本底真空，然后沖入高純氬氣作為濺射氣體；具體濺射工藝參數(shù)如下:
[0011](I)分別采用銀靶、ZnO靶和T12靶作為靶材，采用間隔濺射制備復(fù)合薄膜，所述的靶材純度為99.99% ；
[0012](2)濺射工藝條件為:首先濺射銀靶時(shí)，濺射功率為20?80W，濺射時(shí)間為10?30min ;接著濺射ZnO靶時(shí)，濺射功率為60?150W，濺射時(shí)間為30?60min ;最后濺射T12靶時(shí)，濺射功率為60?150W，濺射時(shí)間為30?60min ;濺射銀靶、ZnO靶和T12靶時(shí)，濺射氣壓為0.5?3Pa，氣體流量為5?30mL / min。
[0013]所述的基材采用滌綸、丙綸、純棉、滌棉混紡等織物面料。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0015](I)本發(fā)明的新型抗紫外線紡織面料，制備方法簡單易操作、成本低、無污染，薄膜與基材結(jié)合牢度高，膜層分布均勻致密，附著力強(qiáng)，便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
[0016](2)本發(fā)明的新型抗紫外線紡織面料，具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，且無味、無毒、無刺激性，使用安全，尤其是其吸收紫外線能力強(qiáng)，對UV-A區(qū)和UV-B區(qū)紫外線都有屏蔽作用，紫外線吸收或反射率達(dá)到90%以上。另外，采用磁控濺射沉積薄膜所制成的抗紫外面料，對紫外線輻射不僅具有反射作用，而且還有特殊的選擇、吸收性能，可將紫外線能量轉(zhuǎn)換成熱能或其他無害低能形式，因此具有防暑、隔熱、觸感涼爽的性能。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明中制備的新型抗紫外線紡織面料的視頻顯微鏡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1
[0019](I)清洗:選用丙綸織物，將其放入丙酮溶液中，超聲波洗滌40min，去除表面的有機(jī)溶劑、灰塵等雜質(zhì)，然后用去離子水反復(fù)沖洗后放入45°C的烘箱中烘干。
[0020](2)濺射:將預(yù)處理后的基材放入濺射腔內(nèi)的樣品架上，靶材與織物基材的間距為60mm ;采用水冷裝置冷卻基材；將反應(yīng)室抽至本底真空，然后沖入體積分?jǐn)?shù)為99.999%高純氬氣作為濺射氣體；具體濺射工藝參數(shù)如下:首先濺射銀靶，濺射功率為40W，濺射氣壓為2.8Pa，濺射時(shí)間為20min ;接著濺射ZnO靶時(shí)，濺射功率為120W，濺射氣壓為0.5Pa，濺射時(shí)間為60min ;最后濺射T12靶，濺射功率為60W，濺射氣壓為0.8Pa，濺射時(shí)間為30min ；濺射銀靶、ZnO靶和T12靶時(shí)，氣體流量都為20mL / min。為使濺射出的粒子能均勻附著在基材上，樣品架要以20r / min的速度旋轉(zhuǎn)。薄膜厚度由膜厚儀監(jiān)測控制，濺射前預(yù)設(shè)薄膜厚度，到達(dá)設(shè)定厚度后機(jī)器報(bào)警，關(guān)機(jī)，取出樣品，最后，得到具有抗紫外線性能的納米復(fù)合薄膜結(jié)構(gòu)的面料。
[0021]實(shí)施例2
[0022](I)清洗:選用純棉織物，將其放入丙酮溶液中，超聲波洗滌35min，去除表面的有機(jī)溶劑、灰塵等雜質(zhì)，然后用去離子水反復(fù)沖洗后放入45°C的烘箱中烘干。
[0023](2)濺射:將預(yù)處理后的基材放入濺射腔內(nèi)的樣品架上，靶材與織物基材的間距為70_ ;采用水冷裝置冷卻基材；將反應(yīng)室抽至本底真空，然后沖入體積分?jǐn)?shù)為99.999%高純氬氣作為濺射氣體；具體濺射工藝參數(shù)如下:首先濺射銀靶，濺射功率為60W，濺射氣壓為1.5Pa，濺射時(shí)間為1min ;接著濺射ZnO靶時(shí)，濺射功率為100W，濺射氣壓為IPa，濺射時(shí)間為30min ;最后濺射T12靶，濺射功率為80W，濺射氣壓為IPa，濺射時(shí)間為30min ;濺射銀靶、ZnO靶和T12靶時(shí)，氣體流量都為20mL / min。為使濺射出的粒子能均勻附著在基材上，樣品架要以20r / min的速度旋轉(zhuǎn)。薄膜厚度由膜厚儀監(jiān)測控制，濺射前預(yù)設(shè)薄膜厚度，到達(dá)設(shè)定厚度后機(jī)器報(bào)警，關(guān)機(jī)，取出樣品，最后，得到具有抗紫外線性能的納米復(fù)合薄膜結(jié)構(gòu)的面料。
[0024]實(shí)施例3
[0025](I)清洗:選用滌綸織物，將其放入丙酮溶液中，超聲