一种耐水洗抗紫外保健面料的制备工艺的制作方法

1.本发明具体涉及一种耐水洗抗紫外保健面料的制备工艺，属于吸波保健产品的生产工艺技术领域。


背景技术：

2.太阳光中的紫外线辐射对人体健康有诸多的不利，并且具有逐渐积累的作用，长时间照射，会带给人体很大的伤害，破坏人体健康。所以利用防紫外线纺织品以及遮阳伞等外物进行紫外线遮蔽，已经成为一种不可缺少的防护手段。因此，为了避免人体皮肤遭受过量太阳光中紫外线的照射，避免人体皮肤受到损害，有关防紫外线织物的开发和应用，已经逐渐成为科研的热点。根据纺织品的紫外线防护原理，可以通过减少纺织物紫外线透过率、增大纺织物对紫外线的吸收率或反射率两种方法，实现纺织品的紫外线防护。
3.当前比较常用的有两种方法：一种是在纺丝液中混入一些特殊结构的具有紫外线屏蔽效果的纳米材料，从而得到具有紫外线防护功能的纤维，然后制成的纺织物具有优异的抗紫外线能力。这种方法获得的防紫外线织物紫外线屏蔽率高，防紫外线效果持久，但是局限性比较大。另一种是直接对纺织物进行后整理，通过表面涂层技术、纳米-凝胶技术和自组装技术等制备出具有良好防紫外线能力的复合棉织物。这一类方法制备的纺织物紫外线防护能力也能得到很大的提高，而且整理工艺也比较简单，但是对纺织物形貌影响较大，并且大部分紫外线防护效果并不持久。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术领域存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种耐水洗抗紫外保健面料的制备工艺，为其发展与应用。
5.本发明提供的一种耐水洗抗紫外保健面料的制备工艺，包括以下步骤：
6.步骤（1）硼氮掺杂碳量子点溶液的制备
7.将柠檬酸、乙二胺和硼砂溶解在去离子水中，待充分搅拌溶解后形成透明溶液，然后转移至含有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在烘箱中反应一定时间。反应结束后，将反应釜置于自来水流下，快速冷却后制得浅黄色的硼氮掺杂碳量子点溶液；
8.步骤（2）bn-cqds溶液的制备
9.将制得的浅黄色硼氮掺杂碳量子点溶液装入透析袋中透析一定时间，并每隔一段时间换一次水。最后冷冻干燥得到以柠檬酸为碳源的bn-cqds溶液；
10.步骤（3）纺纱与织造
11.将准备好的棉纤维经过和棉、梳棉、并条、精梳、粗纱、细纱、整经、织造等工艺制备成初始面料；
12.步骤（4）棉织品的碱化处理
13.将织造好的面料，放在氢氧化钠溶液中进行碱化处理，一段时间碱化后用去离子水多次洗涤；
14.步骤（5）纤维素的改性处理
15.将碱化处理后的面料转移至环氧丙基三甲基氯化铵溶液中，水浴搅拌，然后用去离子水多次冲洗棉织物，在一定温度下真空干燥完成纤维素的改性；
16.步骤（6）阳离子纤维素接枝bn-cqds
17.将改性后的面料放入盛有柠檬酸碳源制备的bn-cqds水溶液的烧杯中，水浴搅拌一段时间，实现面料中阳离子纤维素接枝bn-cqds；
18.步骤（7）面料的浸洗烘干
19.将阳离子纤维素接枝bn-cqds后的面料用去离子水浸泡冲洗，放入真空干燥箱中，烘干制备出耐水洗抗紫外保健面料。
20.碳量子点(cqds)作为一种具有稳定荧光性能新型碳纳米荧光材料，自发现以来备受科研工作者的关注。碳量子点具有类球形的石墨
21.能状晶体结构，主要由碳、氮、氧三种元素组成，而且表面含有大量的含氧官能团量子点因其原料丰富易得、合成工艺简单、成本较低等工艺方面的优势和生物相容性好、对环境友好、独特的荧光性质和表面官能团容易修饰等性质上的优势，已经在很多领域发挥着不可替代的作用。利用碳量子点优异的紫外吸收性能结合棉织物具有透气性好、吸湿性强和对皮肤保护性好等特性，能够开发出一种既能保持棉织物质透气性好、吸湿性强和对皮肤保护性好等优异性能又能提高其防紫外线能力的整理工艺。
22.作为优选，步骤（1）硼氮掺杂碳量子点溶液的制备包括将0.3~0.6g柠檬酸、0.3~1.2ml乙二胺和0.03~0.06g硼砂溶解在60~100 ml去离子水中，待充分搅拌溶解后形成透明溶液，然后转移至含有80~150ml的聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在150~220℃的烘箱中反应3~8小时。反应结束后，将反应釜置于自来水流下，快速冷却后制得浅黄色的硼氮掺杂碳量子点溶液。
23.本发明创造性的使用了水热反应合成硼氮掺杂碳量子点溶液，其中碳量子点是一种新型稳定型碳纳米荧光材料，本方法中使用乙二胺作为氮源，硼砂作为硼源制备的硼氮掺杂碳量子点溶液具有生物相容性好、对环境友好、独特的荧光发光现象、官能团简单等诸多物理化学性质，并且有着非常优异的紫外吸收能力，能够使得制备的面料拥有优秀的抗紫外辐射能力。
24.作为优选，步骤（2）bn-cqds溶液的制备包括将制得的浅黄色硼氮掺杂碳量子点溶液装入透析袋中透析18~40小时，并每隔6~8小时换一次水。最后冷冻干燥得到以柠檬酸为碳源的bn-cqds溶液。
25.这里使用透析袋的作用是将含有硼氮掺杂碳量子点的大分子保留在袋中，而去除反应物中的小分子，每隔一段时间换一次水是为了将溶液中不需要的分子去除干净，以提高柠檬酸为碳源的bn-cqds溶液的纯度。
26.作为优选，步骤（3）纺纱与织造包括将准备好的棉纤维经过和棉、梳棉、并条、精梳、粗纱、细纱、整经、织造等工艺制备成初始面料。其过程中主要参数为：混纺比例40:40~70:70，重复2~3遍，并合数4~8根，粗纱定量0.5~1.2 g/m，细纱定量4~8 g/100 m。
27.本方法制备的初始面料在后续会进行纤维素的改性等过程，所以在纺纱过程中需要进行和棉、梳棉操作，梳棉过程中能够减少纤维损伤，保证初始面料的纤维没有过多的纤维沉积更有利于后续纤维素的改性以获得非常优秀的耐水洗能力。
28.作为优选，步骤（4）棉织品的碱化处理包括将织造好的面料，放在15~30ml质量分数为25%~45%的氢氧化钠溶液中进行碱化0.5~1.5小时，碱化后用去离子水多次洗涤7~10次。
29.本方法中对织好的棉织品进行碱化处理，目的是使纤维素与碱相互作用生成碱纤维素，而碱纤维素有高度的反应性，可促使后续纤维素的改性的反应效率，以及促进阳离子纤维素与bn-cqds的接枝。
30.作为优选，步骤（5）纤维素的改性处理包括将碱化处理后的面料转移至10~30ml质量分数为35%~45%的环氧丙基三甲基氯化铵溶液中，25~40℃中水浴搅拌3~5小时，然后用去离子水多次冲洗棉织物，在70~90℃下真空干燥2~4小时完成纤维素的改性。
31.本方法中使用环氧丙基三甲基氯化铵溶液对棉织物表面进行改性，这是由于环氧丙基三甲基氯化铵能够与棉织物中纤维素上的c6-oh发生开环反应，生成盐阳离子纤维素醚，使得棉织物表面带有季铵型阳离子，其反应生成的官能团简单，能有效提高后续接枝的效率。
32.作为优选，步骤（6）阳离子纤维素接枝bn-cqds包括将改性后的面料放入盛有15~30ml的柠檬酸碳源制备的bn-cqds水溶液的烧杯中，30~50℃水浴搅拌1~3小时，实现面料中阳离子纤维素接枝bn-cqds。
33.本方法中改性后的棉织物表面带有的季铵型阳离子能够与碳量子点表面的羧基官能团发生化学反应，生成稳定的离子键的季铵盐，能够在提高棉织物防紫外线能力的同时，增强其耐水洗性能。
34.作为优选，步骤（7）面料的浸洗烘干包括将阳离子纤维素接枝bn-cqds后的面料用去离子水浸泡冲洗7~10次，放入70~90℃真空干燥箱中，烘干制备出耐水洗抗紫外保健面料。
35.将阳离子纤维素接枝bn-cqds后的面料多次进行去离子水的浸泡冲洗是为了去除反应中多余的未反应的反应物，防止其他的杂质破坏阳离子纤维素与bn-cqds的接枝效果，从而使得制备的耐水洗抗紫外保健面料拥有更好的抗紫外线能力和耐水洗能力。
36.采用本发明，用bn-cqds以及使用纤维素改性等方法制备的耐水洗抗紫外保健面料能够有效保护人体减少紫外线的电磁辐射的同时还兼有耐水洗特点提高报建面料的使用寿命。
附图说明
37.图1是一种耐水洗抗紫外保健面料的制备工艺流程图。
具体实施方式
38.实施例1
39.本发明提供的一种耐水洗抗紫外保健面料的制备工艺，包括以下步骤：
40.步骤（1）硼氮掺杂碳量子点溶液的制备
41.0.3g柠檬酸、0.3ml乙二胺和0.03g硼砂溶解在60ml去离子水中，待充分搅拌溶解后形成透明溶液，然后转移至含有80ml的聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在150℃的烘箱中反应3小时。反应结束后，将反应釜置于自来水流下，快速冷却后制得浅黄色的硼氮掺杂碳量
子点溶液。
42.步骤（2）bn-cqds溶液的制备
43.将制得的浅黄色硼氮掺杂碳量子点溶液装入透析袋中透析18小时，并每隔6小时换一次水。最后冷冻干燥得到以柠檬酸为碳源的bn-cqds溶液。
44.步骤（3）纺纱与织造
45.将准备好的棉纤维经过和棉、梳棉、并条、精梳、粗纱、细纱、整经、织造等工艺制备成初始面料。其过程中主要参数为：混纺比例40:40，重复2遍，并合数4根，粗纱定量0.5g/m，细纱定量4g/100 m。
46.步骤（4）棉织品的碱化处理
47.将织造好的面料，放在15ml质量分数为25%的氢氧化钠溶液中进行碱化0.5小时，碱化后用去离子水多次洗涤7次。
48.步骤（5）纤维素的改性处理
49.将碱化处理后的面料转移至10ml质量分数为35%的环氧丙基三甲基氯化铵溶液中，25℃中水浴搅拌3小时，然后用去离子水多次冲洗棉织物，在70℃下真空干燥2小时完成纤维素的改性。
50.步骤（6）阳离子纤维素接枝bn-cqds
51.将改性后的面料放入盛有15ml的柠檬酸碳源制备的bn-cqds水溶液的烧杯中，30℃水浴搅拌1小时，实现面料中阳离子纤维素接枝bn-cqds。
52.步骤（7）面料的浸洗烘干
53.将阳离子纤维素接枝bn-cqds后的面料用去离子水浸泡冲洗7次，放入70℃真空干燥箱中，烘干制备出耐水洗抗紫外保健面料。
54.实施例2
55.步骤（1）硼氮掺杂碳量子点溶液的制备
56.0.4g柠檬酸、0.6ml乙二胺和0.04g硼砂溶解在70ml去离子水中，待充分搅拌溶解后形成透明溶液，然后转移至含有90ml的聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在160℃的烘箱中反应3小时。反应结束后，将反应釜置于自来水流下，快速冷却后制得浅黄色的硼氮掺杂碳量子点溶液。
57.步骤（2）bn-cqds溶液的制备
58.将制得的浅黄色硼氮掺杂碳量子点溶液装入透析袋中透析24小时，并每隔6小时换一次水。最后冷冻干燥得到以柠檬酸为碳源的bn-cqds溶液。
59.步骤（3）纺纱与织造
60.将准备好的棉纤维经过和棉、梳棉、并条、精梳、粗纱、细纱、整经、织造等工艺制备成初始面料。其过程中主要参数为：混纺比例50:50，重复3遍，并合数5根，粗纱定量0.6g/m，细纱定量5g/100 m。
61.步骤（4）棉织品的碱化处理
62.将织造好的面料，放在20ml质量分数为30%的氢氧化钠溶液中进行碱化0.5小时，碱化后用去离子水多次洗涤7次。
63.步骤（5）纤维素的改性处理
64.将碱化处理后的面料转移至15ml质量分数为40%的环氧丙基三甲基氯化铵溶液
中，30℃中水浴搅拌3小时，然后用去离子水多次冲洗棉织物，在75℃下真空干燥2小时完成纤维素的改性。
65.步骤（6）阳离子纤维素接枝bn-cqds
66.将改性后的面料放入盛有20ml的柠檬酸碳源制备的bn-cqds水溶液的烧杯中，35℃水浴搅拌1小时，实现面料中阳离子纤维素接枝bn-cqds。
67.步骤（7）面料的浸洗烘干
68.将阳离子纤维素接枝bn-cqds后的面料用去离子水浸泡冲洗7次，放入75℃真空干燥箱中，烘干制备出耐水洗抗紫外保健面料。
69.实施例3
70.步骤（1）硼氮掺杂碳量子点溶液的制备
71.0.5g柠檬酸、0.8ml乙二胺和0.05g硼砂溶解在80ml去离子水中，待充分搅拌溶解后形成透明溶液，然后转移至含有100ml的聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在170℃的烘箱中反应4小时。反应结束后，将反应釜置于自来水流下，快速冷却后制得浅黄色的硼氮掺杂碳量子点溶液。
72.步骤（2）bn-cqds溶液的制备
73.将制得的浅黄色硼氮掺杂碳量子点溶液装入透析袋中透析24小时，并每隔8小时换一次水。最后冷冻干燥得到以柠檬酸为碳源的bn-cqds溶液。
74.步骤（3）纺纱与织造
75.将准备好的棉纤维经过和棉、梳棉、并条、精梳、粗纱、细纱、整经、织造等工艺制备成初始面料。其过程中主要参数为：混纺比例60:60，重复3遍，并合数6根，粗纱定量0.8g/m，细纱定量6g/100 m。
76.步骤（4）棉织品的碱化处理
77.将织造好的面料，放在25ml质量分数为35%的氢氧化钠溶液中进行碱化1.0小时，碱化后用去离子水多次洗涤8次。
78.步骤（5）纤维素的改性处理
79.将碱化处理后的面料转移至20ml质量分数为40%的环氧丙基三甲基氯化铵溶液中，35℃中水浴搅拌4小时，然后用去离子水多次冲洗棉织物，在80℃下真空干燥3小时完成纤维素的改性。
80.步骤（6）阳离子纤维素接枝bn-cqds
81.将改性后的面料放入盛有25ml的柠檬酸碳源制备的bn-cqds水溶液的烧杯中，40℃水浴搅拌2小时，实现面料中阳离子纤维素接枝bn-cqds。
82.步骤（7）面料的浸洗烘干
83.将阳离子纤维素接枝bn-cqds后的面料用去离子水浸泡冲洗8次，放入80℃真空干燥箱中，烘干制备出耐水洗抗紫外保健面料。
84.实施例4
85.步骤（1）硼氮掺杂碳量子点溶液的制备
86.0.6g柠檬酸、1.0ml乙二胺和0.06g硼砂溶解在90ml去离子水中，待充分搅拌溶解后形成透明溶液，然后转移至含有120ml的聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在180℃的烘箱中反应5小时。反应结束后，将反应釜置于自来水流下，快速冷却后制得浅黄色的硼氮掺杂碳
量子点溶液。
87.步骤（2）bn-cqds溶液的制备
88.将制得的浅黄色硼氮掺杂碳量子点溶液装入透析袋中透析30小时，并每隔6小时换一次水。最后冷冻干燥得到以柠檬酸为碳源的bn-cqds溶液。
89.步骤（3）纺纱与织造
90.将准备好的棉纤维经过和棉、梳棉、并条、精梳、粗纱、细纱、整经、织造等工艺制备成初始面料。其过程中主要参数为：混纺比例70:70，重复3遍，并合数8根，粗纱定量1.0g/m，细纱定量7g/100 m。
91.步骤（4）棉织品的碱化处理
92.将织造好的面料，放在30ml质量分数为40%的氢氧化钠溶液中进行碱化1.2小时，碱化后用去离子水多次洗涤9次。
93.步骤（5）纤维素的改性处理
94.将碱化处理后的面料转移至25ml质量分数为45%的环氧丙基三甲基氯化铵溶液中，40℃中水浴搅拌5小时，然后用去离子水多次冲洗棉织物，在85℃下真空干燥3小时完成纤维素的改性。
95.步骤（6）阳离子纤维素接枝bn-cqds
96.将改性后的面料放入盛有30ml的柠檬酸碳源制备的bn-cqds水溶液的烧杯中，45℃水浴搅拌3小时，实现面料中阳离子纤维素接枝bn-cqds。
97.步骤（7）面料的浸洗烘干
98.将阳离子纤维素接枝bn-cqds后的面料用去离子水浸泡冲洗8次，放入85℃真空干燥箱中，烘干制备出耐水洗抗紫外保健面料。
99.对比例1
100.步骤（1）硼氮掺杂碳量子点溶液的制备
101.0.3g葡萄糖、0.3ml乙二胺和0.03g硼砂溶解在60ml去离子水中，待充分搅拌溶解后形成透明溶液，然后转移至含有80ml的聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在150℃的烘箱中反应3小时。反应结束后，将反应釜置于自来水流下，快速冷却后制得浅黄色的硼氮掺杂碳量子点溶液。
102.步骤（2）bn-cqds溶液的制备
103.将制得的浅棕色硼氮掺杂碳量子点溶液装入透析袋中透析18小时，并每隔6小时换一次水。最后冷冻干燥得到以葡萄糖为碳源的bn-cqds溶液。
104.步骤（3）纺纱与织造
105.将准备好的棉纤维经过和棉、梳棉、并条、精梳、粗纱、细纱、整经、织造等工艺制备成初始面料。其过程中主要参数为：混纺比例40:40，重复2遍，并合数4根，粗纱定量0.6g/m，细纱定量5g/100 m。
106.步骤（4）棉织品的碱化处理
107.将织造好的面料，放在15ml质量分数为25%的氢氧化钠溶液中进行碱化0.5小时，碱化后用去离子水多次洗涤7次。
108.步骤（5）纤维素的改性处理
109.将碱化处理后的面料转移至10ml质量分数为35%的环氧丙基三甲基溴化铵溶液
中，25℃中水浴搅拌3小时，然后用去离子水多次冲洗棉织物，在70℃下真空干燥2小时完成纤维素的改性。
110.步骤（6）阳离子纤维素接枝bn-cqds
111.将改性后的面料放入盛有15ml的葡萄糖碳源制备的bn-cqds水溶液的烧杯中，30℃水浴搅拌1小时，实现面料中阳离子纤维素接枝bn-cqds。
112.步骤（7）面料的浸洗烘干
113.将阳离子纤维素接枝bn-cqds后的面料用去离子水浸泡冲洗7次，放入70℃真空干燥箱中，烘干制备出耐水洗抗紫外保健面料。
114.对比例2
115.步骤（1）硼氮掺杂碳量子点溶液的制备
116.0.5g葡萄糖、0.8ml乙二胺和0.05g硼砂溶解在80ml去离子水中，待充分搅拌溶解后形成透明溶液，然后转移至含有100ml的聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在180℃的烘箱中反应4小时。反应结束后，将反应釜置于自来水流下，快速冷却后制得浅黄色的硼氮掺杂碳量子点溶液。
117.步骤（2）bn-cqds溶液的制备
118.将制得的浅棕色硼氮掺杂碳量子点溶液装入透析袋中透析24小时，并每隔6小时换一次水。最后冷冻干燥得到以葡萄糖为碳源的bn-cqds溶液。
119.步骤（3）纺纱与织造
120.将准备好的棉纤维经过和棉、梳棉、并条、精梳、粗纱、细纱、整经、织造等工艺制备成初始面料。其过程中主要参数为：混纺比例60:60，重复3遍，并合数5根，粗纱定量0.8g/m，细纱定量7g/100 m。
121.步骤（4）棉织品的碱化处理
122.将织造好的面料，放在25ml质量分数为35%的氢氧化钠溶液中进行碱化1小时，碱化后用去离子水多次洗涤8次。
123.步骤（5）纤维素的改性处理
124.将碱化处理后的面料转移至20ml质量分数为40%的环氧丙基三甲基溴化铵溶液中，35℃中水浴搅拌5小时，然后用去离子水多次冲洗棉织物，在70℃下真空干燥2小时完成纤维素的改性。
125.步骤（6）阳离子纤维素接枝bn-cqds
126.将改性后的面料放入盛有25ml的葡萄糖碳源制备的bn-cqds水溶液的烧杯中，40℃水浴搅拌2小时，实现面料中阳离子纤维素接枝bn-cqds。
127.步骤（7）面料的浸洗烘干
128.将阳离子纤维素接枝bn-cqds后的面料用去离子水浸泡冲洗9次，放入80℃真空干燥箱中，烘干制备出耐水洗抗紫外保健面料。
129.将实例1至4及对比例1和2制得的耐水洗抗紫外保健试样进行性能测试，具体检测方法如下：
130.抗起球测试
131.采用宁波纺织仪器厂生产的马丁代尔磨损试验仪，裁2组试样，分别为直径为40mm的试样和直径为140mm的磨料，每种织物试样和磨料各裁4块，参照gb/t4808.2-1997《纺织
品织物起球试验马丁代尔法》进行测试并评级，多次测试取平均值。
132.防紫外线性能测试
133.利用hd902c型防紫外线透过测试仪，按照澳大利亚as/nzs 4399服装防晒标准测试，通过测试upf值衡量棉织物的刚紫外线性能，将样品选取三个不同的地方正反面各测试一次，取平均值。其中upf的数值及防护等级为：15~24为较好防护，25~39非常好的防护，40~50、50+非常优异的防护。
134.悬垂性能测试
135.采用日本大荣公司生产的drp-200型悬垂性测试仪，将试样裁成直径为24cm的圆片，每种织物各裁3块，参照gb/t23329-2009《纺织品织物悬垂性的测定》进行测试，多次测试取平均值。
136.耐水洗性能测试
137.利用yk-y0072型耐水洗测试仪，按照aatcc61一2003《家庭和商业洗涤色牢度:加速法》进行家庭洗衣测试，每次洗涤5 min，洗涤完成后，干燥样品再次测量紫外线防护系数，通过在1、5、10次洗涤后测试其upf值来评估样品的洗涤耐久性，多次测试取平均值。
138.表1 抗起球测试结果
[0139][0140]
由表1中可知，实施例1至4均比对比例1和2有着更好的抗起球性能。在织物表面经受摩擦后纤维端露出织物会产生起毛现象，合成纤维的强伸度高，弹性好，摩擦时不易磨断脱落，一旦起毛后容易进一步纠缠起球。起毛起球严重影响了服装的手感、美观和使用性能。从结果上看，对比例使用葡萄糖作为碳源制备的耐水洗抗紫外保健试样因其织物组织结构为类似为畦编组织，导致其样品较薄、较疏松，对摩擦等外力作用的抵抗性能较差，容易起毛起球影响样品使用性能。而实施例均有较好的抗起球性能，制备的面料具有良好的手感、美观和使用性能。
[0141]
表2 防紫外线性能测试结果
[0142][0143]
由表2中可知，实施例1至4均比对比例1和2有着非常良好的抗紫外线性能，且均大于100。而且使用柠檬酸做碳源制备的样品upf值优于使用葡萄糖做碳源制备的样品。这是由于使用柠檬酸做碳源制备的bn-cqds具有更多的羟基和氨基的石墨状晶体，其物理结构更有利于对紫外线形成吸收效果，而从有着优异的抗紫外线性能。
[0144]
表3 悬垂性能测试结果
[0145][0146]
由表3中可知，实施例1至4的悬垂系数均小于0.45，悬垂性能好于对比例。织物的悬垂性能常用悬垂系数来表征，是指织物因自重下垂的程度和形态。而从结果表明实施例随着bn-cqds的含量增加悬垂性能有所上升，这是由于bn-cqds中石墨晶体改善了棉织物纤维的韧性，使得样品的服用性能提升。
[0147]
表4 耐水洗性能测试
[0148][0149]
由表4中可知，实施例1至4随着洗涤次数的增多，upf值均保持在100以上且远大于对比例的数值，仍保持着非常优异的紫外线吸收能力。这是由于制备过程中使用环氧丙基三甲基氯化铵与棉织物中纤维素上的c6-oh发生开环反应，使得棉织物表面带有季铵型阳离子，然后利用棉织物上的季铵阳离子与碳量子点表面的羧基官能团发生反应生成稳定的离子键季铵盐，在水系过程中因其稳定的离子键结构，不容易受到外力的影响而断裂导致碳原子点结构发生破坏导致抗紫外线能力下降，有效的提高了面料的耐水洗性能。
[0150]
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征：
1.一种耐水洗抗紫外保健面料的制备工艺，其特征在于：步骤（1）硼氮掺杂碳量子点溶液的制备将柠檬酸、乙二胺和硼砂溶解在去离子水中，待充分搅拌溶解后形成透明溶液，然后转移至含有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在烘箱中反应一定时间；反应结束后，将反应釜置于自来水流下，快速冷却后制得浅黄色的硼氮掺杂碳量子点溶液；步骤（2）bn-cqds溶液的制备将制得的浅黄色硼氮掺杂碳量子点溶液装入透析袋中透析一定时间，并每隔一段时间换一次水；最后冷冻干燥得到以柠檬酸为碳源的bn-cqds溶液；步骤（3）纺纱与织造将准备好的棉纤维经过和棉、梳棉、并条、精梳、粗纱、细纱、整经、织造等工艺制备成初始面料；步骤（4）棉织品的碱化处理将织造好的面料，放在氢氧化钠溶液中进行碱化处理，一段时间碱化后用去离子水多次洗涤；步骤（5）纤维素的改性处理将碱化处理后的面料转移至环氧丙基三甲基氯化铵溶液中，水浴搅拌，然后用去离子水多次冲洗棉织物，在一定温度下真空干燥完成纤维素的改性；步骤（6）阳离子纤维素接枝bn-cqds将改性后的面料放入盛有柠檬酸碳源制备的bn-cqds水溶液的烧杯中，水浴搅拌一段时间，实现面料中阳离子纤维素接枝bn-cqds；步骤（7）面料的浸洗烘干将阳离子纤维素接枝bn-cqds后的面料用去离子水浸泡冲洗，放入真空干燥箱中，烘干制备出耐水洗抗紫外保健面料。2.根据权利要求1所述的一种耐水洗抗紫外保健面料制备工艺的方法，其特征在于：步骤（1）硼氮掺杂碳量子点溶液的制备包括将0.3~0.6g柠檬酸、0.3~1.2ml乙二胺和0.03~0.06g硼砂溶解在60~100ml去离子水中，待充分搅拌溶解后形成透明溶液，然后转移至含有80~150ml的聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在150~220℃的烘箱中反应3~8小时；反应结束后，将反应釜置于自来水流下，快速冷却后制得浅黄色的硼氮掺杂碳量子点溶液。3.根据权利要求2所述的一种耐水洗抗紫外保健面料制备工艺的方法，其特征在于：步骤（2）bn-cqds溶液的制备包括将制得的浅黄色硼氮掺杂碳量子点溶液装入透析袋中透析18~40小时，并每隔6~8小时换一次水；最后冷冻干燥得到以柠檬酸为碳源的bn-cqds溶液。4.根据权利要求3所述的一种耐水洗抗紫外保健面料制备工艺的方法，其特征在于：步骤（3）纺纱与织造包括将准备好的棉纤维经过和棉、梳棉、并条、精梳、粗纱、细纱、整经、织造等工艺制备成初始面料；其过程中主要参数为：混纺比例40:40~70:70，重复2~3遍，并合数4~8根，粗纱定量0.5~1.2g/m，细纱定量4~8g/100m。5.根据权利要求4所述的一种耐水洗抗紫外保健面料制备工艺的方法，其特征在于：步骤（4）棉织品的碱化处理包括将织造好的面料，放在15~30ml质量分数为25%~45%的氢氧化钠溶液中进行碱化0.5~1.5小时，碱化后用去离子水多次洗涤7~10次。6.根据权利要求5所述的一种耐水洗抗紫外保健面料制备工艺的方法，其特征在于：步
骤（5）纤维素的改性处理包括将碱化处理后的面料转移至10~30ml质量分数为35%~45%的环氧丙基三甲基氯化铵溶液中，25~40℃中水浴搅拌3~5小时，然后用去离子水多次冲洗棉织物，在70~90℃下真空干燥2~4小时完成纤维素的改性。7.根据权利要求6所述的一种耐水洗抗紫外保健面料制备工艺的方法，其特征在于：步骤（6）阳离子纤维素接枝bn-cqds包括将改性后的面料放入盛有15~30ml的柠檬酸碳源制备的bn-cqds水溶液的烧杯中，30~50℃水浴搅拌1~3小时，实现面料中阳离子纤维素接枝bn-cqds。8.根据权利要求7所述的一种耐水洗抗紫外保健面料制备工艺的方法，其特征在于：步骤（7）面料的浸洗烘干包括将阳离子纤维素接枝bn-cqds后的面料用去离子水浸泡冲洗7~10次，放入70~90℃真空干燥箱中，烘干制备出耐水洗抗紫外保健面料。

技术总结
本发明涉及一种耐水洗抗紫外保健面料的制备工艺。耐水洗抗紫外保健面料的制备工艺方法包括：硼氮掺杂碳量子点溶液的制备；BN-CQDs溶液的制备；纺纱；棉织品的碱化处理；纤维素的改性处理；阳离子纤维素接枝BN-CQDs；面料浸洗干燥等。其中纺纱工艺主要包含和棉、梳棉、并条、精梳、粗纱、细纱、整经、织造等等工艺步骤。本发明创造性的使用了硼氮掺杂碳量子点新型稳定型碳纳米荧光材料，其具有生物相容性好、对环境友好、独特的荧光发光现象、官能团简单等诸多物理化学性质，有着非常优异的紫外吸收能力，使得制备的面料具有非常优秀的抗紫外线辐射能力有效的保护人力的健康，有极高的保健效果。效果。效果。


技术研发人员：方彦雯 卫敏 廖钟财 潘丹
受保护的技术使用者：和也健康科技有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/9/9