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CN116356446A - 一种原纱驱蚊防晒面料及其制备方法 - Google Patents

一种原纱驱蚊防晒面料及其制备方法 Download PDF

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CN116356446A CN202310386730.9A CN202310386730A CN116356446A CN 116356446 A CN116356446 A CN 116356446A CN 202310386730 A CN202310386730 A CN 202310386730A CN 116356446 A CN116356446 A CN 116356446A
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Abstract

本发明涉及一种原纱驱蚊防晒面料，通过在聚酰胺6纤维中添加二氧化钛母粒及艾草提取物微囊，采用熔融纺丝技术制备而成。同时，本发明提供了其具体的制备方法，通过本发明提供的方法制备的原纱驱蚊防晒面料，具有优异的防晒性能、驱蚊性能及亲肤性能，适用于普通消费者户外活动使用。

Description

一种原纱驱蚊防晒面料及其制备方法
技术领域
本发明属于功能面料技术领域，具体涉及一种原纱驱蚊防晒面料，同时，涉及其制备方法。
背景技术
在进行爬山、野营、钓鱼等户外活动时，往往会遭受到太阳的暴晒和蚊虫的叮咬，穿戴一件即能防晒，又能驱蚊的面料的服饰，是非常必要的。
目前，具有单一的防晒功能的面料是比较常见的，防晒面料防晒功能的实现一般采用助剂防晒、涂层防晒、物理防晒和原纱级防晒四种方式。助剂防晒一般采用浸扎处理，成本低，效率高，面料品种广泛，防晒性能持久性一般；涂层防晒的防晒性能优异，适用于户外极端天气，但透气透湿性差，手感硬；物理防晒是通过面料厚度，款式设计等来实现防晒功能的，但面料不够轻薄，穿着舒适性差；而原纱级防晒，通过紫外纤维与组织方式实现防晒功能，防晒性能高效，安全持久。
具有驱蚊功能的面料的功能的实现大多通过防晒助剂来实现，然助剂存在耐洗性较差、气味较重等不足；且制备的驱蚊纱线以短纤为主，如艾草改性粘胶，短纤面料因自身绒感太强、挺阔度不足等原因不适合作为防晒服材质使用。
目前基于防晒和驱蚊功能相结合的面料比较少，如公开号为CN106476345A的专利申请公开了一种驱蚊防晒织物，其把防晒功能和驱蚊功能的助剂包埋在不同的材料层中再复合制备成防晒面料，从而实现防晒和驱蚊的双重功能，这种方法制备的面料的透气透湿性差，手感硬，不够轻薄，亲肤性差，只适合高空作业等特殊场合使用，现有技术中，尚缺失同时满足防晒和驱蚊功能的且适用于普通消费者的户外活动的面料。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种原纱驱蚊防晒面料，其即具有防晒又具有驱蚊的功能，且亲肤性好，适用于普通消费者户外活动使用，本发明同时提供了其制备方法。
本发明的技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种原纱驱蚊防晒面料，在聚酰胺6纤维中添加二氧化钛母粒及艾草提取物微囊，采用熔融纺丝制备而成。
进一步的，所述艾草提取物微胶囊采用如下方法制备而成：
(1)取艾草提取物，按水与艾草提取物的质量比为1:(12-18)加入到55-65℃的水中，搅拌均匀，得到混合溶液；
(2)在混合溶液中加入艾草提取物6-9倍的纳米多孔材料，搅拌混合均匀，得到艾草提取物微囊。
进一步的，所述的纳米多孔材料为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅中的一种或两种。
进一步的，所述的搅拌混合的速度为30-60r/min；所述搅拌混合的时间为40-100min。
同时，本发明提供了一种原纱驱蚊防晒面料的制备方法，包括如下步骤：
(1)20D锦纶FDY经纱的制备
取聚酰胺6纤维与二氧化钛母粒混合；控制纺丝温度250-300℃，螺杆转速100-200r/min，侧出风速度0.4-0.6m/s，卷绕速度4500-5000m/min，拉伸比为70-100，进行熔融纺丝，制成20D锦纶FDY经纱；
(2)驱蚊防晒锦纶6FDY纬纱的制备
依次将聚酰胺6纤维90份、亚磷酸酯胺0.1份、三氯甲烷0.2份和艾草提取物微囊1份加入到双螺杆挤出机中，混合，造粒，得到艾草提取物母粒；取聚酰胺6纤维与二氧化钛母粒、艾草提取物母粒混合；控制纺丝温度250-300℃，螺杆转速100-200r/min，侧出风速度0.4-0.6m/s，卷绕速度4500-5000m/min，拉伸比为70-100，进行熔融纺丝，制成驱蚊防晒锦纶6FDY纬纱；
(3)以20D锦纶FDY经纱为经线，驱蚊防晒锦纶6FDY纬纱为纬线，织造成原纱驱蚊防晒面料半成品，染色；
(4)后整定型
采用亲水助剂水溶液浸轧步骤(3)得到的驱蚊防晒面料半成品，定型后，即得原纱驱蚊防晒面料。
进一步的，20D锦纶FDY经纱与驱蚊防晒锦纶6FDY纬纱的质量比为(70-90)：(10-30)。
进一步的，聚酰胺6纤维与二氧化钛母粒的质量比为100：(1.5-2)。
进一步的，步骤(2)中，聚酰胺6纤维与二氧化钛母粒、艾草提取物母粒的质量比为100：(1.5-2)：(1-1.5)。
进一步的，所述的亲水助剂为鲁道夫ICS、亨斯迈HSD或德美DM-3729G中的一种；浓度为30-50g/L。
进一步的，所述的亲水助剂水溶液与多功能防晒面料半成品的质量比为：(0.03-0.05)：1；定性温度为160-180℃，定型时间为60-90s。
本发明所述的聚酰胺6纤维可以替换为聚酰胺66纤维。
本发明具有如下的有益效果：
1.将二氧化钛母粒、艾草提取物微胶囊及聚酰胺6切片混合熔融，用熔融仿丝技术仿丝，制备成长纤纱线，后纺织而成面料，解决了短纤面料因自身绒感太强、挺阔度不足的缺陷，且其生产工艺成熟、简单，可在不改变设备的基础上，通过改变物料比制备一系列产品，适宜于工厂大规模生产。
2.本发明通过添加艾草提取物微囊，达到了驱蚊的效果，艾草作为一种天然植物，其主要化学成分为挥发油类、黄酮类、水杨酸和糖类，其中黄酮和水杨酸具有影响蚊虫嗅觉的效果，让蚊虫无法辨别方位，从而起到驱蚊的作用。
3.本发明通过添加二氧化钛母粒达到了抗紫外的作用，采用添加纳米TiO2的锦纶纤维与紧密的织造工艺，实现UPF100+,稳定高效的抗紫外性能。纳米TiO2属于无机紫外屏蔽剂，具有抗紫外效果在于其具有结晶性化合物的电子结构，由充满电子的价电子带和没有电子的空轨道形成的传导带构成。价带和导带之间的能量值，称为禁带宽度。当固体受光照射时，仅有比禁带宽度能量大的光被吸收，价带的电子激发至导带，结果价带缺少电子，即发生空穴。这样生成的电子和空穴容易在固体内移动且极强有化学活性。纳米TiO2的禁带宽度约为2.3eV，当受到紫外线照射时，价带的电子可激发。激发的电子与空穴在发生各种氧化还原反应时相互之间又重新结合。重新结合时观察不到化学反应，以热和光的形式释放掉能量，同时还会将周围的细菌与病毒杀死(氧化)。因此纳米TiO2具有两种优良性能，即抗紫外性与抗菌性。
4.本发明通过熔融纺丝技术，得到原纱面料，柔软舒适，瞬间凉感性能显著，亲肤性能好，适合做成服饰，满足普通消费者户外活动的驱蚊防晒需求。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
(1)20D锦纶FDY经纱的制备
取聚酰胺6纤维与二氧化钛母粒混合；控制纺丝温度300℃，螺杆转速200r/min，侧出风速度0.6m/s，卷绕速度5000m/min，拉伸比为100，进行熔融纺丝，制成20D锦纶FDY经纱；
(2)驱蚊防晒锦纶6FDY纬纱的制备
依次将聚酰胺6纤维90份、亚磷酸酯胺0.1份、三氯甲烷0.2份和艾草提取物微囊1份加入到双螺杆挤出机中，混合，造粒，得到艾草提取物母粒；取聚酰胺6纤维100份与二氧化钛母粒1.5份、艾草提取物母粒1份混合，控制纺丝温度300℃，螺杆转速200r/min，侧出风速度0.6m/s，卷绕速度5000m/min，拉伸比为100，进行熔融纺丝，制成驱蚊防晒锦纶6FDY纬纱；
(3)以20D锦纶FDY经纱70份为经线，驱蚊防晒锦纶6FDY纬纱10份为纬线，织造成原纱驱蚊防晒面料半成品，染色；
(4)后整定型
采用亲水助剂鲁道夫ICS，配制成浓度为30g/L水溶液，使用3％的用量浸轧驱蚊防晒面料半成品，定型，定性温度为160℃，定型时间为60s。
实施例2
(1)20D锦纶FDY经纱的制备
取聚酰胺6纤维与二氧化钛母粒混合；控制纺丝温度250℃，螺杆转速100r/min，侧出风速度0.4m/s，卷绕速度4500m/min，拉伸比为70，进行熔融纺丝，制成20D锦纶FDY；
(2)驱蚊防晒锦纶6FDY纬纱的制备
依次将聚酰胺6纤维90份、亚磷酸酯胺0.1份、三氯甲烷0.2份和艾草提取物微囊1份加入到双螺杆挤出机中，混合，造粒，得到艾草提取物母粒；取聚酰胺6纤维100份与二氧化钛母粒2份、艾草提取物母粒1.5份混合，控制纺丝温度250℃，螺杆转速100r/min，侧出风速度0.4m/s，卷绕速度4500m/min，拉伸比为70，进行熔融纺丝，制成驱蚊防晒锦纶6FDY；
(3)以20D锦纶FDY经纱90份为经线，驱蚊防晒锦纶6FDY纬纱30份为纬线，织造成原纱驱蚊防晒面料半成品，染色；
(4)后整定型
采用亲水助剂德美DM-3729G，配制成浓度为40g/L水溶液，使用4％的用量浸轧驱蚊防晒面料半成品，定型，定性温度为170℃，定型时间为75s。
实施例3
(1)20D锦纶FDY经纱的制备
取聚酰胺6纤维与二氧化钛母粒混合造粒，得切片；控制纺丝温度270℃，螺杆转速150r/min，侧出风速度0.5m/s，卷绕速度4700m/min，拉伸比为85，进行熔融纺丝，制成20D锦纶FDY经纱；
(2)驱蚊防晒锦纶6FDY纬纱的制备
依次将聚酰胺6纤维90份、亚磷酸酯胺0.1份、三氯甲烷0.2份和艾草提取物微囊1份加入到双螺杆挤出机中，混合，造粒，得到艾草提取物母粒；取聚酰胺6纤维100份与二氧化钛母粒1.7份、艾草提取物母粒1.2份混合；控制纺丝温度280℃，螺杆转速150r/min，侧出风速度0.5m/s，卷绕速度4700m/min，拉伸比为85，进行熔融纺丝，制成驱蚊防晒锦纶6FDY纬纱；
(3)以20D锦纶FDY经纱80份为经线，驱蚊防晒锦纶6FDY纬纱20份为纬线，织造成原纱驱蚊防晒面料半成品，染色；
(4)后整定型
采用亲水助剂亨斯迈HSD，配制成浓度为50g/L水溶液，使用5％的用量浸轧驱蚊防晒面料半成品，定型，定性温度为180℃，定型时间为90s。
效果试验
取用本发明制备成的原纱防晒驱蚊面料，进行防紫外线性能、防晒性能及瞬间凉感性能等检测。
一、防紫外线性能
Figure BDA0004174281550000051
从上表可以看出，本发明面料抗紫外线性能UPF>100，说明本发明制备的面料防晒性能显著。
二、驱蚊性能
试验方法：依据GB/T28408-2012(防护服装防虫防护服)和GB/T30126-2013(纺织品驱蚊性能的检测和评价)。
供试昆虫：白蚊伊蚊，羽化后4-7天未吸血的雌性成虫。
试验条件：温度为26.2℃，相对温度为63.9％。
试验方法：将白蚊伊蚊雌性成虫(约60只)放入蚊笼(33cm*33cm*33cm)中，三名工作人员参加测试，测试者测试前清洁手。每位测试者先用对照面料包裹拳头，放入蚊笼中，立即计时，每隔20秒计数记录对照表面蚊虫停落数，测试时长2分钟。随后测试者用驱蚊处理面料包裹拳头，放入蚊笼中，同时进行测试并记录蚊虫停落数，并计算趋避率。同时以未处理同款面料为对照组进行对照试验。
实验结果如下：
对照组蚊虫停落数(只) 实验组蚊虫停落数(只) 趋避率(％)
105 46 56.19
从以上数据可以看出，本发明制备的驱蚊防晒面料对蚊虫有显著的趋避作用。
三、瞬间凉感性能检测
按GB/T 35263-2017《纺织品接触瞬间凉感性能的检测和评价》测试凉感系数Qmax＝0.22，远远大于国标的标准，说明其凉感性能优异。
四、回潮率及含水率检测
纺织材料吸湿和放湿是一个普通的自然现象，其好坏直接影响着纺织服装的舒适性。长丝吸湿性表征指标为回潮率和含水率。回潮率是指试样的湿重与干重差值对干重的百分率，含水率是指试样中水分的重量占试样湿重的百分率。本发明制备的面料的锦纶长丝回潮率为4.18％，含水率为4.02％，高回潮率与含水率使得锦纶长丝的导热率有0.224-0.337W/(m·K),而聚酯纤维只有0.084W/(m·K),说明锦纶长丝向体外移除热量的能力是涤纶的3倍。所以锦纶FDY纤维制成的面料其亲肤性能更优，舒适性更优。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种原纱驱蚊防晒面料，其特征在于，在聚酰胺6纤维中添加二氧化钛母粒及艾草提取物微囊，采用熔融纺丝制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种原纱驱蚊防晒面料，其特征在于，所述艾草提取物微胶囊采用如下方法制备而成：
(1)取艾草提取物，按水与艾草提取物的质量比为1:(12-18)加入到55-65℃的水中，搅拌均匀，得到混合溶液；
(2)在混合溶液中加入艾草提取物6-9倍的纳米多孔材料，搅拌混合均匀，得到艾草提取物微囊。
3.根据权利要求2所述的一种原纱驱蚊防晒面料，其特征在于，所述的纳米多孔材料为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅中的一种或两种。
4.根据权利要求2所述的一种原纱驱蚊防晒面料，其特征在于，所述的搅拌混合的速度为30-60r/min；所述搅拌混合的时间为40-100min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种原纱驱蚊防晒面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)20D锦纶FDY经纱的制备
取聚酰胺6纤维与二氧化钛母粒混合；控制纺丝温度250-300℃，螺杆转速100-200r/min，侧出风速度0.4-0.6m/s，卷绕速度4500-5000m/min，拉伸比为70-100，进行熔融纺丝，制成20D锦纶FDY经纱；
(2)驱蚊防晒锦纶6FDY纬纱的制备
依次将聚酰胺6纤维90份、亚磷酸酯胺0.1份、三氯甲烷0.2份和艾草提取物微囊1份加入到双螺杆挤出机中，混合，造粒，得到艾草提取物母粒；取聚酰胺6纤维与二氧化钛母粒、艾草提取物母粒混合；控制纺丝温度250-300℃，螺杆转速100-200r/min，侧出风速度0.4-0.6m/s，卷绕速度4500-5000m/min，拉伸比为70-100，进行熔融纺丝，制成驱蚊防晒锦纶6FDY纬纱；
(3)以20D锦纶FDY经纱为经线，驱蚊防晒锦纶6FDY纬纱为纬线，织造成原纱驱蚊防晒面料半成品，染色；
(4)后整定型
采用亲水助剂水溶液浸轧步骤(3)得到的驱蚊防晒面料半成品，定型后，即得原纱驱蚊防晒面料。
6.根据权利要求5所述的一种原纱驱蚊防晒面料的制备方法，其特征在于，20D锦纶FDY经纱与驱蚊防晒锦纶6FDY纬纱的质量比为(70-90)：(10-30)。
7.根据权利要求5所述的一种原纱驱蚊防晒面料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，聚酰胺6纤维与二氧化钛母粒的质量比为100：(1.5-2)。
8.根据权利要求5所述的一种原纱驱蚊防晒面料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，聚酰胺6纤维与二氧化钛母粒、艾草提取物母粒的质量比为100：(1.5-2)：(1-1.5)。
9.根据权利要求5所述的一种原纱驱蚊防晒面料的制备方法，其特征在于，所述的亲水助剂为鲁道夫ICS、亨斯迈HSD或德美DM-3729G中的一种；浓度为30-50g/L。
10.根据权利要求5所述的一种原纱驱蚊防晒面料的制备方法，其特征在于，所述的亲水助剂水溶液与多功能防晒面料半成品的质量比为：(0.03-0.05)：1；定性温度为160-180℃，定型时间为60-90s。
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