[發明專利]一種抗紫外無紡膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202011361901.5
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112593408A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 李艷霞;李朝輝;胡志波
• 申請（專利權）人: 湖北省纖維檢驗局孝感分局（湖北省纖維制品檢測中心孝感分中心）
• 主分類號: D06M15/37
• 分類號: D06M15/37;D06M15/61;D06M13/352;D01F6/18;D01F1/10;D04H1/728;D01D5/00;D06M101/28
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 金杭

本發明涉及無紡布技術領域，提供了一種抗紫外無紡膜及其制備方法，包括以下步驟：首先利用靜電紡絲法制備富含鋅離子的聚丙烯腈無紡膜，再將其浸沒在含有2?甲基咪唑的甲醇溶液中，在無紡膜表面原位生成金屬間框架化合物ZIF?8，利用聚乙烯亞胺對該無紡膜進行表面改性后，再在其表面上負載苯并三唑類紫外吸收劑，即得到抗紫外無紡膜。本發明所得的無紡膜具有優良的抗紫外性能，紫外吸收劑在聚丙烯腈纖維上附著牢固，具有持久的抗紫外性能。

技術領域

本發明涉及一種抗紫外無紡膜及其制備方法，屬于無紡布制備技術領域。

背景技術

太陽光中波長在300-400nm的紫外線可以穿過臭氧層到達地面。適當的紫外線照射對人體發育有好處，但是過度的紫外線照射可曬傷皮膚，甚至誘發黑色素瘤皮膚癌，給人體帶來嚴重傷害。紡織品是保護人體防輻射的第一道屏障，提高紡織品的抗紫線外性能，可以有效防止人體被紫外線損傷。提高紡織品抗紫外性能的途徑通常是在織物中加入紫外吸收劑。例如，中國專利(CN108456947B)“一種抗紫外PET纖維及其制備方法”將PET切片與復合有機紫外吸收劑的中空多孔微球混合均勻后熔融紡絲制得PET纖維，由于最終制得的產品中均勻分散有復合有機紫外吸收劑的中空多孔微球而使得PET纖維具有較好的抗紫外性能。在該專利中，負載有紫外吸收劑的中空多孔微球通過熔融紡絲過程被復合到PET纖維內部，使得紫外吸收劑在纖維上可以穩定固著，不易脫落，但是抗紫外微球的加入對紡絲質量產生影響，紫外吸收劑存在于纖維內部的這種結構也影響紫外吸收劑的防紫外功能。中國專利(公開號CN107747173)“農用非織造布的防紫外整理方法”利用抗紫外整理劑溶液浸軋處理農用非織造布，制備得到抗紫外的非織造布，方法簡單易行，但是紫外線屏蔽劑與纖維的結合力較弱，不耐洗滌，無紡布的防紫外性能持久性能較差。中國專利(申請號：201911407797.6)“一種耐洗防紫外無紡布復合面料”將抗紫外層通過膠黏劑粘在兩層無紡布之間，制備了一種三明治型的抗紫外無紡布復合材料，該發明目的在于保護無紡布中攜帶的抗紫外屏蔽劑，使其在洗滌過程中不易脫落，從而延長了無紡布抗紫外時間。但是該復合材料結構較為復雜，制備流程長，增加了無紡布制備成本。

發明內容

為了克服現有技術中織物抗紫外性能差和抗紫外劑在織物上不能耐久的問題，本發明提供一種抗紫外無紡膜及其制備方法，利用外延生長法在無紡膜上負載金屬間框架化合物ZIF-8，利用ZIF-8對紫外吸收劑強烈的吸附能力實現紫外吸收劑的穩定負載，使得負載在纖維表面的紫外吸收劑能夠與無紡膜牢固結合，長期發揮其抗紫外的功能。

為實現上述目的，本發明的技術方案是采用以下步驟：

(1)將聚丙烯腈溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，配置成質量分數8-20％的聚丙烯腈紡絲液。再向該紡絲液中添加一定量的六水合硝酸鋅，室溫攪拌12h，得到含有鋅離子的紡絲液；

(2)調節靜電紡絲機的紡絲電壓為10-40kV，使紡絲液噴射到鋁箔收集板上，得到富含鋅離子的聚丙烯腈無紡膜；

(3)將步驟(2)中制得的無紡膜浸沒在50mL含3.0克2-甲基咪唑的甲醇溶液中，室溫下放置24h，使得ZIF-8納米顆粒在無紡膜上生成。將所得無紡膜用50mL甲醇漂洗3次，60℃烘干，得到負載了ZIF-8納米顆粒的無紡膜；

(4)將步驟(3)中所得到的的無紡膜放置于50mL含有0.5g的聚乙烯亞胺(PEI，分子量10000Da)的甲醇溶液中，室溫下保持12h，將所得無紡膜用甲醇漂洗3次，得到改性的負載了ZIF-8納米顆粒的無紡膜；

(5)將步驟(4)中得到的無紡膜放置于50mL質量分數為0.1～0.3Wt％的紫外線吸收劑的甲醇溶液中，室溫下保持12h，用甲醇漂洗3次，60℃干燥，得到抗紫外無紡膜。

所述的聚丙烯腈和六水合硝酸鋅的質量比為100:0.5～2.5。

所述的紫外吸收劑為苯并三唑類紫外吸收劑中的一種或多種。