專利名稱：一種智能防紫外織物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于功能紡織品領(lǐng)域，是一種智能防紫外織物的制備方法。
背景技術(shù)：
太陽輻射中的紫外輻射可分為三個部分長波紫外線一UVA(波長315nm 400nm)、中波紫外線-UVB (波長^Onm 315nm)、短波紫外線-UVC(波長180nm ^Onm)。 UVA射入人的皮膚可激活皮膚中的黑色素，使皮膚變黑，加速皮膚老化；當(dāng)皮膚大量接收過量UVB輻射后，會產(chǎn)生紅斑、水泡，引起灼傷，會引起嚴(yán)重的皮膚病和皮膚癌；UVC輻射會引發(fā)皮膚癌。實際上，由于大氣層的強(qiáng)烈吸收，太陽輻射中達(dá)到地面的UVC已非常微弱，因此， 在地表面對人體危害最大的紫外線是UVA和UVB，這些紫外線是一般抗紫外線產(chǎn)品著重阻隔的部分。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18830-2009《紡織品防紫外線性能的評定》的規(guī)定，只有當(dāng)樣品的UPF(Ultraviolet Protection Factor)值大于40，并且UVA的透過率小于5%時，才能稱之為“防紫外線產(chǎn)品”，這兩個條件缺一不可。這是衡量一種產(chǎn)品是不是“防紫外線產(chǎn)品” 的指標(biāo)。比如UPF值為50，就說明有1/50的紫外線可以透過織物。UPF值越高，就說明紫外線的防護(hù)效果越好。但國家標(biāo)準(zhǔn)中紡織品的UPF值只分40+和50+兩檔，因為當(dāng)UPF大于40以后，并且UVA的透過率小于5%，即為合格產(chǎn)品，而當(dāng)UPF大于50以后，并且UVA的透過率小于5%，對人體的影響就比較小了。目前，國內(nèi)外研制的防紫外織物，都是采用織物對紫外線的吸收和反射原理。一般在紡織品中添加一種能反射或吸收紫外線的物質(zhì)，這種物質(zhì)稱為紫外線遮蔽劑。紫外線遮蔽劑有有機(jī)類和無機(jī)類之分。有機(jī)類紫外線遮蔽劑主要有苯酮類和苯并三唑類等芳香族有機(jī)化合物，有機(jī)遮蔽劑主要吸收紫外線，并能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，以熱能或其他低能輻射，將能量釋放或消耗，因此又稱為紫外線吸收劑；無機(jī)類的紫外線遮蔽劑主要有二氧化鈦、氧化鋅和陶土等折射率很高的無機(jī)物，它們的作用機(jī)理主要是反射和散射紫外線，又稱為紫外線反射劑。目前防紫外織物主要有兩種類型一是用生產(chǎn)防紫外纖維，然后織成織物。二是后整理法，即用浸漬、印花、樹脂、微膠囊等技術(shù)處理到織物上，這是國內(nèi)研究和開發(fā)最多的一類。本發(fā)明利用磁控濺射法對織物基布進(jìn)行濺射，在織物表面形成一層WO3納米薄膜， 該膜本身的顏色近似白色，在紫外線的照射下顏色會逐漸加深，照射的時間越長，紫外線越強(qiáng)，織物的顏色就越深。在紫外線的照射下，織物會由白色逐漸變?yōu)樗{(lán)色，再變?yōu)楹谏?。?dāng)織物的顏色越來越深時，阻擋紫外線的能力就越來越強(qiáng)。當(dāng)織物變?yōu)樗{(lán)色時，UPF值比白色時提高了近7倍，可以達(dá)到40以上，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)變?yōu)楹谏珪r，UPF值已經(jīng)超過50，達(dá)到了防紫外織物的最高標(biāo)準(zhǔn)。但當(dāng)織物放在沒有紫外線照射的環(huán)境中時，織物會逐漸恢復(fù)其原來的顏色。該織物特別適合制作太空宇航服，在太空中，因為沒有臭氧層的保護(hù)，紫外線特別強(qiáng)，織物很快就變?yōu)樯钌?，對紫外線進(jìn)行自鎖，保護(hù)宇航員。但當(dāng)宇航員返回太空倉時，織物顏色逐漸變淺，織物恢復(fù)其本來的性能，不影響宇航服的其他特殊性能。在醫(yī)院的紫外殺菌間等紫外輻射較強(qiáng)的地方，用此織物制作的防護(hù)服，不僅可以保護(hù)醫(yī)護(hù)人員的安全，而且可以從服裝的顏色變化上，判斷出環(huán)境的紫外線強(qiáng)度，以便盡早采用措施，保護(hù)病人的安全。 另外，在普通的服裝上，可以縫一小塊這種織物作紫外線測試標(biāo)樣，同時縫一小塊警示標(biāo)志織物，對應(yīng)于測試標(biāo)樣織物在臨界紫外強(qiáng)度時的顏色，當(dāng)測試標(biāo)樣的顏色達(dá)到或超過警示標(biāo)志織物的顏色深度時，提醒人們穿著防紫外服裝，并對臉部等采取防紫外措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明利用磁控濺射法對基布進(jìn)行濺射，將WO3濺射到織物表面，研制成功智能防紫外織物，該織物在紫外線的照射下，顏色會逐漸變深，阻擋紫外線的能力越來越強(qiáng)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這種具有紫外光致變色性能的織物的制備方法，主要包括下述步驟1)、對所選的織物進(jìn)行前處理，以清除織物表面污垢。2)、前處理工藝流程丙酮浸泡織物超聲波處理30分鐘一純凈水浸泡織物超聲波處理30分鐘一純凈水漂洗織物5遍一烘干(100°C )。3)、濺射工藝流程抽真空一充入氬氣、氧氣一設(shè)置濺射功率一直流濺射一得到紫外光致變色織物。本發(fā)明具有以下優(yōu)點1)、該制備方法基布適應(yīng)性廣?；疾粌H可以用無紡織物，還可以用機(jī)織物等?；伎椢锏睦w維可以用滌綸、錦綸、芳綸等化纖，也可以用混紡織物。2)、磁控濺射法是綠色環(huán)保涂層方法，無廢水排出，對環(huán)境沒有污染。3)、該制備方法研制的防紫外織物，是一種智能織物，對紫外線有自鎖功能，織物的顏色隨紫外線的強(qiáng)度變化，紫外線越強(qiáng)，顏色越深，阻擋紫外線的能力越強(qiáng)。而且，織物的這種反應(yīng)是可逆的。


圖1智能防紫外織物的結(jié)構(gòu)示意2本發(fā)明的工藝流程示意圖
具體實施例方式下面根據(jù)附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明，以便能更好地說明本發(fā)明的技術(shù)特征和產(chǎn)品特點。本發(fā)明采用磁控濺射技術(shù)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為一層納米金屬膜1和一層基布2。其加工步驟如下1)、選擇基布。2)、對所選的織物進(jìn)行前處理，前處理工藝流程為基布一丙酮浸泡超聲波處理 (30分鐘)—純凈水浸泡超聲波處理(30分鐘)—漂洗(5次)—烘干(10(TC )。3)、將經(jīng)過前處理的織物放入處理室，在特定真空條件下，利用直流磁控濺射技
4術(shù)，將納米WO3沉積在織物表面，從而制得智能防紫外織物。例如，靶材金屬鎢的純度為 99. 95%，氧氣的純度為99. 95%，氬氣的純度為99. 95%。采用直流濺射，濺射工藝參數(shù)為 靶基距30mm-70mm，本底真空5*10-3-4*l(T4Pa，工作氣壓0. 1-101 ，氬氣氧氣流量比10 6， 濺射功率30W-200W，濺射時間l-90min。
權(quán)利要求
1.一種具有紫外光致變色的智能防紫外織物，其特征在于對紫外線有自鎖功能，織物的顏色隨紫外線的強(qiáng)度變化，紫外線越強(qiáng)，顏色越深，阻擋紫外線的能力越強(qiáng)。而且，織物的反應(yīng)是可逆的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能防紫外織物，利用磁控濺射技術(shù)將WO3沉積到織物表面， 在織物表面形成一層納米WO3膜，制得具有智能防紫外織物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能防紫外織物所用基布可以是無紡織物，也可以用機(jī)織物等。基布織物的纖維可以用滌綸、錦綸、芳綸等化纖，也可以用混紡織物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能防紫外織物，其特征在于磁控濺射所用靶材為純金屬鎢，與濺射室的氧氣反應(yīng)后形成WO3,濺射到織物的表面形成一層納米WO3薄膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及有關(guān)智能防紫外織物的制備。利用磁控濺射法，以純金屬鎢為靶材，對基布進(jìn)行濺射，在濺射的過程中，金屬鎢與濺射室的氧氣發(fā)生反應(yīng)形成WO3，將WO3濺射到織物表面形成納米薄膜，研制成功智能防紫外織物。該制備方法研制的防紫外織物，是一種智能防紫外織物，對紫外線有自鎖功能，織物的顏色隨紫外線的強(qiáng)度變化，紫外線越強(qiáng)，顏色越深，阻擋紫外線的能力越強(qiáng)。而且，織物的這種反應(yīng)是可逆的。這種織物特別適合制作太空宇航服和防強(qiáng)紫外工作服。
文檔編號D06M11/48GK102337671SQ201010238318
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者杜文琴, 狄劍鋒, 蘇啟來 申請人:五邑大學(xué)