一种防辐射防紫外线织物的制备方法
技术领域
本发明涉及针织物的制备领域，尤其涉及一种防辐射防紫外线织物的制备方法。
背景技术
近年来，国内有关织物面料的各种功能性面料层出不穷，诸如抗静电易护理、三防、远红外负离子、抗菌、吸湿排汗等，这些功能确实能够带来很多的革新，但是兼具抗辐射以及抗紫外功能的针织物报道较少，单一的抗辐射功能织物也有一定的研究，但实际上不仅对于辐射，紫外线也是对人体具有一定损失的因素，若能兼具将会给功能性织物带来更大的市场前景。
一般具有抗辐射功能的织物都会设置外表的抗辐射层，例如防辐射服的涂层等或者以添加金属纤维来进行制备，这种传统的抗辐射功能的实现方法应用到织物的抗辐射制备中去，一方面会给织物带来透气性差的缺点，另一方面并不能兼具抗紫外线的性能，若额外添加抗紫外线添加剂则具有持久效果不好的缺点，容易发生迁移。
基于此，若能提供一种兼具透气舒适、防辐射以及防紫外线功能的复合型功能织物，将会给功能性织物产品带来很大的革新。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种兼具透气舒适特性、优异的防辐射功能、抗紫外能力强的防辐射防紫外线织物的制备方法。
技术方案：为达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种防辐射防紫外线织物的制备方法，分为内织物层、中层织物层和外织物层，具体包括如下步骤：
(1)内织物层的制备：内织物层由30％-45％的棉麻纤维、20％-25％的纳米银纤维以及余量的抗辐射植物纤维复合而成；
所述抗辐射植物纤维的制备方法如下：
首先选取芥菜、芦荟、景天植物的健康饱满的新鲜叶片，粉碎混合均匀，首先采用10-12倍重量的乙醇溶液进行提取得一次滤液，再采用8-10倍的40％的柠檬酸溶液提取得二次滤液；最后用8-12倍的去离子水提取得三次滤液，提取时间均为1h，合并三次滤液，减压蒸馏浓缩溶液干燥得到提取物；
将提取物用碱溶液进行精制纯化，再加入3-5g/L的酶溶液，用质量分数为60％的1-丁基-3-甲基氯化咪唑进行溶解充分，溶解后过滤杂质形成纺丝溶液，进而进行纺丝成型得到所需抗辐射植物纤维；
按配比取所需量的各种纤维由平针组织复合而成的纬编工艺编织制成内织物层；
(2)外织物层的制备：
外织物层的制备：所述外织物层包括20％-35％的棉纤维、20％-35％的抗紫外聚酯纤维，以及余量的抗紫外植物纤维复合而成；
所需抗紫外聚酯纤维的制备方法为：在酯交换釜内加入新戊二醇、对苯二甲酸混合后250℃下进行酯化反应，酯化反应结束后加入缩聚催化剂，抽真空，升温至280℃预缩聚，加入HTUV100抗紫外剂，继续升温至300℃至真空度达到60Pa冷却造粒得抗紫外聚酯切片，增粘处理后进行干燥，纺丝得抗紫外聚酯纤维；
所需抗紫外植物纤维提取自牵牛花的花蕊以及仙人掌的果实，具体提取方法为：首先取健康饱满的两种植物，粉碎混合均匀，采用10-12倍重量的乙醇溶液进行提取得一次滤液，再采用8-10倍的柠檬酸溶液提取得二次滤液；提取时间均为2h，合并2次滤液，减压蒸馏浓缩溶液干燥得到提取物；
对提取物采用微波辐照方法在120℃进行处理30min，再水洗2次后打纤、抖松烘干得到所需抗紫外植物纤维；
按配比取所需量的各种纤维由双轴向经编工艺编织制成外织物层；
(3)中间织物层的制备：
中间织物层的制备：所述中间织物层包括10％-15％的羊毛纤维、20％-50％的聚酯纤维、以及余量的芳香族聚酰胺纤维；按配比取所需量的各种纤维由双轴向经编工艺编织制成中间织物层；
(4)复合：将制备好的内织物层、中间织物层和外织物层依次复合形成三层复合织物即得。
更为优选的，步骤(1)、(2)所述一次滤液的提取温度为120℃。
更为优选的，步骤(1)、(2)所述二次滤液的提取温度为105℃。
更为优选的，步骤(1)所述三次滤液的提取温度为80℃。
更为优选的，步骤(1)所述酶溶液中含有30％的蛋白酶和余量的纤维素酶。
更为优选的，步骤(2)中所述缩聚催化剂为锑系催化剂。
更为优选的，步骤(1)、(2)中粉碎的目数均为60目。
更为优选的，步骤(3)中所述聚酯纤维中含有不低于50％的涤纶纤维。
有益效果：本发明所提供的一种防辐射防紫外线织物的制备方法，具体的复合羊毛针织物由内织物层、中间织物层以及外织物层复合而成，内、中间、外织物层分别由不同的多种纤维成分混合再通过相应的不同的编织方法进行编织复合在一起，其中内织物层中加入了一部分的抗辐射植物纤维进行提取制作，外织物层中加入了抗紫外聚酯纤维和抗紫外植物纤维，在提高其抗辐射抗紫外能力的同时保证其舒适保暖透气性能。本发明一种防辐射防紫外线织物的制备方法制备而成的防辐射防紫外线织物不仅具有手感柔软触感舒适的优点，还具有优异的抗辐射抗紫外能力。
具体实施方式
下面结合实施方式对本发明作进一步详细说明：
实施例1：
一种防辐射防紫外线织物的制备方法，分为内织物层、中层织物层和外织物层，具体包括如下步骤：
(1)内织物层的制备：内织物层由30％的棉麻纤维、25％的纳米银纤维，以及余量的抗辐射植物纤维复合而成；
所述抗辐射植物纤维的制备方法如下：
首先选取芥菜、芦荟、景天植物的健康饱满的新鲜叶片，粉碎至60目混合均匀，首先采用10倍重量的乙醇溶液120℃下进行提取得一次滤液，再采用8倍的40％的柠檬酸溶液105℃下提取得二次滤液；最后用8倍的去离子水80℃下提取得三次滤液，提取时间均为1h，合并三次滤液，减压蒸馏浓缩溶液干燥得到提取物；
将提取物用碱溶液进行精制纯化，再加入3g/L的酶溶液，用质量分数为60％的1-丁基-3-甲基氯化咪唑进行溶解充分，溶解后过滤杂质形成纺丝溶液，进而进行纺丝成型得到所需抗辐射植物纤维；所述酶溶液中含有30％的蛋白酶和余量的纤维素酶；
按配比取所需量的各种纤维由平针组织复合而成的纬编工艺编织制成内织物层；
(2)外织物层的制备：
外织物层的制备：所述外织物层包括20％的棉纤维、35％的抗紫外聚酯纤维，以及余量的抗紫外植物纤维复合而成；
所需抗紫外聚酯纤维的制备方法为：在酯交换釜内加入新戊二醇、对苯二甲酸混合后250℃下进行酯化反应，酯化反应结束后加入锑系催化剂，抽真空，升温至280℃预缩聚，加入HTUV100抗紫外剂，继续升温至300℃至真空度达到60Pa冷却造粒得抗紫外聚酯切片，增粘处理后进行干燥，纺丝得抗紫外聚酯纤维；
所需抗紫外植物纤维提取自牵牛花的花蕊以及仙人掌的果实，具体提取方法为：首先取健康饱满的两种植物，粉碎至60目混合均匀，采用10倍重量的乙醇溶液进行120℃下提取得一次滤液，再采用8倍的柠檬酸溶液105℃下提取得二次滤液；提取时间均为2h，合并2次滤液，减压蒸馏浓缩溶液干燥得到提取物；
对提取物采用微波辐照方法在120℃进行处理30min，再水洗2次后打纤、抖松烘干得到所需抗紫外植物纤维；
按配比取所需量的各种纤维由双轴向经编工艺编织制成外织物层；
(3)中间织物层的制备：
中间织物层的制备：所述中间织物层包括10％的羊毛纤维、50％的聚酯纤维、以及余量的芳香族聚酰胺纤维；所述聚酯纤维中含有不低于50％的涤纶纤维；按配比取所需量的各种纤维由双轴向经编工艺编织制成中间织物层；
(4)复合：将制备好的内织物层、中间织物层和外织物层依次复合形成三层复合织物即得。
实施例2：
一种防辐射防紫外线织物的制备方法，分为内织物层、中层织物层和外织物层，具体包括如下步骤：
(1)内织物层的制备：内织物层由45％的棉麻纤维、20％的纳米银纤维，以及余量的抗辐射植物纤维复合而成；
所述抗辐射植物纤维的制备方法如下：
首先选取芥菜、芦荟、景天植物的健康饱满的新鲜叶片，粉碎至60目混合均匀，首先采用12倍重量的乙醇溶液120℃下进行提取得一次滤液，再采用10倍的40％的柠檬酸溶液105℃下提取得二次滤液；最后用12倍的去离子水80℃下提取得三次滤液，提取时间均为1h，合并三次滤液，减压蒸馏浓缩溶液干燥得到提取物；
将提取物用碱溶液进行精制纯化，再加入5g/L的酶溶液，用质量分数为60％的1-丁基-3-甲基氯化咪唑进行溶解充分，溶解后过滤杂质形成纺丝溶液，进而进行纺丝成型得到所需抗辐射植物纤维；所述酶溶液中含有30％的蛋白酶和余量的纤维素酶；
按配比取所需量的各种纤维由平针组织复合而成的纬编工艺编织制成内织物层；
(2)外织物层的制备：
外织物层的制备：所述外织物层包括35％的棉纤维、20％的抗紫外聚酯纤维，以及余量的抗紫外植物纤维复合而成；
所需抗紫外聚酯纤维的制备方法为：在酯交换釜内加入新戊二醇、对苯二甲酸混合后250℃下进行酯化反应，酯化反应结束后加入锑系催化剂，抽真空，升温至280℃预缩聚，加入HTUV100抗紫外剂，继续升温至300℃至真空度达到60Pa冷却造粒得抗紫外聚酯切片，增粘处理后进行干燥，纺丝得抗紫外聚酯纤维；
所需抗紫外植物纤维提取自牵牛花的花蕊以及仙人掌的果实，具体提取方法为：首先取健康饱满的两种植物，粉碎至60目混合均匀，采用12倍重量的乙醇溶液进行120℃下提取得一次滤液，再采用10倍的柠檬酸溶液105℃下提取得二次滤液；提取时间均为2h，合并2次滤液，减压蒸馏浓缩溶液干燥得到提取物；
对提取物采用微波辐照方法在120℃进行处理30min，再水洗2次后打纤、抖松烘干得到所需抗紫外植物纤维；
按配比取所需量的各种纤维由双轴向经编工艺编织制成外织物层；
(3)中间织物层的制备：
中间织物层的制备：所述中间织物层包括15％的羊毛纤维、40％的聚酯纤维、以及余量的芳香族聚酰胺纤维；所述聚酯纤维中含有不低于50％的涤纶纤维；按配比取所需量的各种纤维由双轴向经编工艺编织制成中间织物层；
(4)复合：将制备好的内织物层、中间织物层和外织物层依次复合形成三层复合织物即得。
实施例3：
一种防辐射防紫外线织物的制备方法，分为内织物层、中层织物层和外织物层，具体包括如下步骤：
(1)内织物层的制备：内织物层由35％的棉麻纤维、23％的纳米银纤维，以及余量的抗辐射植物纤维复合而成；
所述抗辐射植物纤维的制备方法如下：
首先选取芥菜、芦荟、景天植物的健康饱满的新鲜叶片，粉碎至60目混合均匀，首先采用11倍重量的乙醇溶液120℃下进行提取得一次滤液，再采用9倍的40％的柠檬酸溶液105℃下提取得二次滤液；最后用10倍的去离子水80℃下提取得三次滤液，提取时间均为1h，合并三次滤液，减压蒸馏浓缩溶液干燥得到提取物；
将提取物用碱溶液进行精制纯化，再加入4g/L的酶溶液，用质量分数为60％的1-丁基-3-甲基氯化咪唑进行溶解充分，溶解后过滤杂质形成纺丝溶液，进而进行纺丝成型得到所需抗辐射植物纤维；所述酶溶液中含有30％的蛋白酶和余量的纤维素酶；
按配比取所需量的各种纤维由平针组织复合而成的纬编工艺编织制成内织物层；
(2)外织物层的制备：
外织物层的制备：所述外织物层包括30％的棉纤维、30％的抗紫外聚酯纤维，以及余量的抗紫外植物纤维复合而成；
所需抗紫外聚酯纤维的制备方法为：在酯交换釜内加入新戊二醇、对苯二甲酸混合后250℃下进行酯化反应，酯化反应结束后加入锑系催化剂，抽真空，升温至280℃预缩聚，加入HTUV100抗紫外剂，继续升温至300℃至真空度达到60Pa冷却造粒得抗紫外聚酯切片，增粘处理后进行干燥，纺丝得抗紫外聚酯纤维；
所需抗紫外植物纤维提取自牵牛花的花蕊以及仙人掌的果实，具体提取方法为：首先取健康饱满的两种植物，粉碎至60目混合均匀，采用11倍重量的乙醇溶液进行120℃下提取得一次滤液，再采用9倍的柠檬酸溶液105℃下提取得二次滤液；提取时间均为2h，合并2次滤液，减压蒸馏浓缩溶液干燥得到提取物；
对提取物采用微波辐照方法在120℃进行处理30min，再水洗2次后打纤、抖松烘干得到所需抗紫外植物纤维；
按配比取所需量的各种纤维由双轴向经编工艺编织制成外织物层；
(3)中间织物层的制备：
中间织物层的制备：所述中间织物层包括13％的羊毛纤维、35％的聚酯纤维、以及余量的芳香族聚酰胺纤维；所述聚酯纤维中含有不低于50％的涤纶纤维；按配比取所需量的各种纤维由双轴向经编工艺编织制成中间织物层；
(4)复合：将制备好的内织物层、中间织物层和外织物层依次复合形成三层复合织物即得。
性能及服用测试：
取上述实施例1-3制备的防辐射防紫外线织物与市售普通具有抗辐射抗紫外功能的织物，分为三个试验组和一个对照组进行以下测试：
1)舒适透气保暖程度测试：
进行织物成衣服用舒适度测试，每组选取50名无皮肤疾病健康试穿对象，服用3天后进行调查回访。
服用评价指标如下：
A级：完全无不适现象发生，穿着舒适，柔软贴身，透气好。
B级：稍微有不适现象发生，穿着较为舒适，柔软度尚佳，透气尚好。
C级：不适现象明显，穿着舒适度不佳，柔软度不佳，透气性能不佳。
回访结果如表1所示：
表1：服用回访结果
从上表数据可看出，本发明一种防辐射防紫外线织物，具有较优的舒适透气度，广受消费者的喜爱。
2)防辐射性能测试：
测试方法：根据GB/T23463-2009《防护服装微波辐射防护服》测试实验面料对电磁波的屏蔽效能(SE)。在屏蔽室中放置一个穿着防辐射服的人体模型，人体模型前端安装有能够发射出不同频率电磁波的发射天线，人体模型内部的电场探头来接收信号，分别检测未穿着样衣时电磁波的电场强度E2(V/m)和穿着样衣时电磁波的电场强度E1(V/m)，再根据屏蔽效能SE＝20lg(E2/E1)进行计算。
本实验测试中测试频率分别为30MHz、300MHZ和3000MHz。
表2实施例1-3的织物在测试频率分别为30MHz、300MHZ和3000MHz的屏蔽效能
从上表数据可看出，本发明一种防辐射防紫外线织物，在各测试频率下均保持较好的屏蔽效能，且洗涤10次后屏蔽效能降低不明显。
3)抗紫外性能测试：
结构如表1所示：
表1实施例1-3与对比例抗紫外线吸收能力对比
应当指出，以上具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
