一种吸收近红外线整理剂的制备与应用

1.本发明涉及吸收近红外线整理剂技术领域，具体涉及一种吸收近红外线整理剂的制备与应用。


背景技术：

2.目前近红外吸收材料的制备和应用取得了一定的进展。如中国专利《一种近红外吸收颜料的透明隔热涂层及制备方法》制备了一种近红外吸收颜料可用于透明隔热涂层，其通过向硫化铜颜料中掺杂金属离子作为近红外吸收剂，随后与透明的树脂分散液共混，进而涂覆在基板上形成涂层。由于在材料的制备过程中引入重金属离子，因此有可能会对环境造成危害。中国专利《一类在近红外区具有强吸收和光热效应的染料及其制备方法与应用》制备了一类在近红外区有强吸收的有机材料，其主体结构为含氧鎓离子的花菁类染料，尽管这类染料吸收范围可调控，同时在近红外区域有强吸收，但是其化学稳定性却相对较差(储存稳定性、化学稳定性、光稳定性均较差)，因此难以推广应用。中国专利《一种近红外吸收隔热膜材料及其制备方法》制备了一种近红外吸收隔热膜材料，该材料包括二异氰酸酯、聚醚和含两个活性羟基官能团的七甲川菁类染料等，其所述隔热膜材料能够吸收700-880nm范围内的近红外光；但是，其所选用的吸光剂七甲川菁类染料同样具备储存稳定性、化学稳定性、光稳定性均较差的缺点。


技术实现要素：

3.针对现有技术不足，本发明提供一种吸收近红外线整理剂的制备与应用，以此来克服背景技术中提及的问题。
4.为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：一种吸收近红外线整理剂的制备，包括原料a以及原料b，原料a按照重量份组成：助剂扩散剂nno2～3.5份、表面活性剂jfc4～7份、分散剂ws3～5.5份、十二烷基硫酸钠0.3～1.5份、共混物8～10份、原料b按照重量份组成：按粘合剂0.35～0.65份和足量去离子水,将二水合醋酸锌溶于乙二醇单甲醚或异丙醇中，配制浓度为0.3-0.75mol/l的醋酸锌溶液，滴加醇胺溶液至溶液ph为6.5-7.5。
5.作为优选，所述醇胺为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种，铝前驱体为硝酸铝或氯化铝中的一种，铝离子与锌离子的摩尔比为1:10～1:20。
6.作为优选，所述共混物为纳米sio2和纳米tio2，纳米sio2和纳米tio2的比例为4:13～4:19，黏合剂为聚丙烯酸酯浆料、环氧树脂、丙烯酸树脂或者羧甲基纤维素。
7.优选的，所述预处理a原料包括以下步骤：
8.s1：取适量助剂扩散剂nno、表面活性剂jfc、分散剂ws和十二烷基硫酸钠加去离子水配制成1％的水溶液，静置备用；
9.s2：称取适量共混物放入搅拌装置中，将步骤s1中配制好的水溶液倒入搅拌装置温度升至60摄氏度并保持750～1300r/min，充分搅拌14～26min后备用；
10.s3：将黏合剂倒入步骤s2中已搅拌好混合溶液中，保持温度60
°
c、350～750r/min均匀搅拌5min，然后温度升至75℃再保持750～1300r/min充分搅拌20min后静冷却至室温得到最终产物。
11.优选的，所述预处理b原料包括以下步骤：
12.(1)将二水合醋酸锌溶于乙二醇单甲醚或异丙醇中，配制浓度为0.3-0.75mol/l的醋酸锌溶液；将铝前驱体添加到上述溶液中，完全溶解后，滴加醇胺溶液至溶液ph为6.5-7.5，在60-75℃水浴中，搅拌2-4h后，静置24-48h，即得掺铝氧化锌溶胶；
13.(2)将分子量为1.5-10
×
104，脱乙酰度为80-95％的壳聚糖溶解在溶质质量分数1％-3％醋酸溶液中，配制质量分数3％-5％的壳聚糖溶液；然后将步骤(1)中所得掺铝氧化锌溶胶添加到上述壳聚糖溶液中，再加入交联剂环氧氯丙烷，用0.1mol/lnaoh溶液调节ph至4.5，静置过夜，得到掺铝氧化锌/壳聚糖整理液；
14.(3)将掺铝氧化锌/壳聚糖整理液与处理液融合得到混合溶液。
15.作为优选，所述将经退浆、煮练、漂白的纯棉织物或涤棉混纺织物浸轧上述混合溶液中，两浸两轧，轧余率80％-100％，80-90℃烘干后，焙烘2-5min，然后水洗3-5次，皂煮、烘干。
16.本发明还提供了一种吸收近红外线整理剂纺织服装中的应用。
17.本发明的有益效果：本发明所述选用具有较低近红外反射率，同时可满足可见光伪装要求的卟啉类、酞菁类、叶绿素铜钠染料对纺织品进行着色，所得织物不仅具有优异的红外伪装效果，而且保持纺织品原有的优异透湿性、透气性。
18.本发明含纳米二氧化硅和纳米二氧化钛粉体的整理剂，通过加入适用的分散剂(如分散剂ws)与黏合剂等复配而制得；该整理剂可用常规的浸-轧-烘工艺处理到纺织物上：处理后的纺织物具有良好的红外线吸收性能，达到蓄热保暖的效果，蓄热保温效果要优于单组分整理剂处理的织物，且经过整理液处理后的纺织品，仍然保持应有的白度、手感等；整理液制备、纺织品整理工艺简单，操作方便，成本低。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例一：
21.一种吸收近红外线整理剂的制备，包括原料a以及原料b，原料a按照重量份组成：助剂扩散剂nno2份、表面活性剂jfc4份、分散剂ws3份、十二烷基硫酸钠0.3份、共混物8份、原料b按照重量份组成：按粘合剂0.35份和足量去离子水,将二水合醋酸锌溶于乙二醇单甲醚或异丙醇中，配制浓度为0.3mol/l的醋酸锌溶液，滴加醇胺溶液至溶液ph为6.5，醇胺为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种，铝前驱体为硝酸铝或氯化铝中的一种，铝离子与锌离子的摩尔比为1:10，共混物为纳米sio2和纳米tio2，纳米sio2和纳米tio2的比例为4:13，黏合剂为聚丙烯酸酯浆料、环氧树脂、丙烯酸树脂或者羧甲基纤维素。
22.预处理a原料包括以下步骤：
23.s1：取适量助剂扩散剂nno、表面活性剂jfc、分散剂ws和十二烷基硫酸钠加去离子水配制成1％的水溶液，静置备用；s2：称取适量共混物放入搅拌装置中，将步骤s1中配制好的水溶液倒入搅拌装置温度升至60摄氏度并保持750r/min，充分搅拌14min后备用；s3：将黏合剂倒入步骤s2中已搅拌好混合溶液中，保持温度60℃、350r/min均匀搅拌5min，然后温度升至75℃再保持750r/min充分搅拌20min后静冷却至室温得到最终处理液。
24.预处理b原料包括以下步骤：
25.(1)将二水合醋酸锌溶于乙二醇单甲醚或异丙醇中，配制浓度为0.3mol/l的醋酸锌溶液；将铝前驱体添加到上述溶液中，完全溶解后，滴加醇胺溶液至溶液ph为6.5，在60℃水浴中，搅拌2h后，静置24h，即得掺铝氧化锌溶胶；(2)将分子量为1.5
×
104，脱乙酰度为80％的壳聚糖溶解在溶质质量分数1％-3％醋酸溶液中，配制质量分数3％％的壳聚糖溶液；然后将步骤(1)中所得掺铝氧化锌溶胶添加到上述壳聚糖溶液中，再加入交联剂环氧氯丙烷，用0.1mol/lnaoh溶液调节ph至4.5，静置过夜，得到掺铝氧化锌/壳聚糖整理液；(3)将掺铝氧化锌/壳聚糖整理液与处理液融合得到混合溶液。
26.将经退浆、煮练、漂白的纯棉织物或涤棉混纺织物浸轧上述混合溶液，两浸两轧，轧余率80％-100％，80-90℃烘干后，焙烘5min，然后水洗5次，皂煮、烘干，得到新的整理剂样品1。
27.实施例二：
28.一种吸收近红外线整理剂的制备，包括原料a以及原料b，原料a按照重量份组成：助剂扩散剂nno3.5份、表面活性剂jfc7份、分散剂ws3～5.5份、十二烷基硫酸钠1.5份、共混物8～10份、原料b按照重量份组成：按粘合剂0.65份和足量去离子水,将二水合醋酸锌溶于乙二醇单甲醚或异丙醇中，配制浓度为0.75mol/l的醋酸锌溶液，滴加醇胺溶液至溶液ph为7.5，醇胺为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种，铝前驱体为硝酸铝或氯化铝中的一种，铝离子与锌离子的摩尔比为1:20，共混物为纳米sio2和纳米tio2，纳米sio2和纳米tio2的比例为4:19，黏合剂为聚丙烯酸酯浆料、环氧树脂、丙烯酸树脂或者羧甲基纤维素。
29.预处理a原料包括以下步骤：
30.s1：取适量助剂扩散剂nno、表面活性剂jfc、分散剂ws和十二烷基硫酸钠加去离子水配制成1％的水溶液，静置备用；s2：称取适量共混物放入搅拌装置中，将步骤s1中配制好的水溶液倒入搅拌装置温度升至60摄氏度并保持1300r/min，充分搅拌26min后备用；s3：将黏合剂倒入步骤s2中已搅拌好混合溶液中，保持温度60℃、750r/min均匀搅拌5min，然后温度升至75℃再保持1300r/min充分搅拌20min后静冷却至室温得到最终处理液。
31.预处理b原料包括以下步骤：
32.(1)将二水合醋酸锌溶于乙二醇单甲醚或异丙醇中，配制浓度为0.75mol/l的醋酸锌溶液；将铝前驱体添加到上述溶液中，完全溶解后，滴加醇胺溶液至溶液ph为7.5，在60-75℃水浴中，搅拌4h后，静置48h，即得掺铝氧化锌溶胶；(2)将分子量为10
×
104，脱乙酰度为95％的壳聚糖溶解在溶质质量分数3％醋酸溶液中，配制质量分数5％的壳聚糖溶液；然后将步骤(1)中所得掺铝氧化锌溶胶添加到上述壳聚糖溶液中，再加入交联剂环氧氯丙烷，用0.1mol/lnaoh溶液调节ph至4.5，静置过夜，得到掺铝氧化锌/壳聚糖整理液；(3)后将预处理后的a原料与预处理后的b溶液融合，
33.将经退浆、煮练、漂白的纯棉织物或涤棉混纺织物浸轧上述混合溶液，两浸两轧，
轧余率80％-100％，80-90℃烘干后，焙烘5min，然后水洗5次，皂煮、烘干，得到新的整理剂样品2。
34.实施例三：
35.一种吸收近红外线整理剂的制备，包括原料a以及原料b，原料a按照重量份组成：助剂扩散剂nno2份、表面活性剂jfc7份、分散剂ws5.5份、十二烷基硫酸钠0.3份、共混物8份、原料b按照重量份组成：按粘合剂0.65份和足量去离子水,将二水合醋酸锌溶于乙二醇单甲醚或异丙醇中，配制浓度为0.75mol/l的醋酸锌溶液，滴加醇胺溶液至溶液ph为7.5，醇胺为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种，铝前驱体为硝酸铝或氯化铝中的一种，铝离子与锌离子的摩尔比为1:10，共混物为纳米sio2和纳米tio2，纳米sio2和纳米tio2的比例为4:13，黏合剂为聚丙烯酸酯浆料、环氧树脂、丙烯酸树脂或者羧甲基纤维素。
36.预处理a原料包括以下步骤：
37.s1：取适量助剂扩散剂nno、表面活性剂jfc、分散剂ws和十二烷基硫酸钠加去离子水配制成1％的水溶液，静置备用；s2：称取适量共混物放入搅拌装置中，将步骤s1中配制好的水溶液倒入搅拌装置温度升至60摄氏度并保持1300r/min，充分搅拌26min后备用；s3：将黏合剂倒入步骤s2中已搅拌好混合溶液中，保持温度60℃、750r/min均匀搅拌5min，然后温度升至75℃再保持1300r/min充分搅拌20min后静冷却至室温得到最终处理液。
38.预处理b原料包括以下步骤：
39.(1)将二水合醋酸锌溶于乙二醇单甲醚或异丙醇中，配制浓度为0.75mol/l的醋酸锌溶液；将铝前驱体添加到上述溶液中，完全溶解后，滴加醇胺溶液至溶液ph为6.5，在60℃水浴中，搅拌2h后，静置48h，即得掺铝氧化锌溶胶；(2)将分子量为1.5
×
104，脱乙酰度为95％的壳聚糖溶解在溶质质量分数1％醋酸溶液中，配制质量分数5％的壳聚糖溶液；然后将步骤(1)中所得掺铝氧化锌溶胶添加到上述壳聚糖溶液中，再加入交联剂环氧氯丙烷，用0.1mol/lnaoh溶液调节ph至4.5，静置过夜，得到掺铝氧化锌/壳聚糖整理液；(3)将掺铝氧化锌/壳聚糖整理液与处理液融合得到混合溶液。
40.将经退浆、煮练、漂白的纯棉织物或涤棉混纺织物浸轧上述混合溶液，两浸两轧，轧余率80％-100％，80-90℃烘干后，焙烘5min，然后水洗5次，皂煮、烘干，得到新的整理剂样品3。
41.采用中国科学院上海技术物理研究所研制的ir-i型红外发射率测量仪，测量样品表面在8-14μm波长范围发射率，结果如表1。
42.浸润前水洗3次水洗5次样品10.410.430.49样品20.480.50.56样品30.590.640.67对比例10.560.580.64对比例20.430.50.51对比例30.670.690.75纯棉织物0.930.950.93
43.从表1可看出，与空白织物相比，实施例1所得纺织品在8-14μm波长范围具有较低的红外发射率，且具有较好的耐洗性能。从实施例1可看出，壳聚糖的使用降低了织物的红
外发射率，这可能是由于添加壳聚糖后，整理到纺织品上的掺铝氧化锌的量增加，而且其与纺织品的结合也变强。
44.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
45.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种吸收近红外线整理剂的制备，其特征在于，包括原料a以及原料b，原料a按照重量份组成：助剂扩散剂nno2～3.5份、表面活性剂jfc4～7份、分散剂ws3～5.5份、十二烷基硫酸钠0.3～1.5份、共混物8～10份、原料b按照重量份组成：按粘合剂0.35～0.65份和足量去离子水,将二水合醋酸锌溶于乙二醇单甲醚或异丙醇中，配制浓度为0.3-0.75mol/l的醋酸锌溶液，滴加醇胺溶液至溶液ph为6.5-7.5。2.根据权利要求1所述的一种吸收近红外线整理剂的制备，其特征在于，所述醇胺为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种，铝前驱体为硝酸铝或氯化铝中的一种，铝离子与锌离子的摩尔比为1:10～1:20。3.根据权利要求1所述的一种吸收近红外线整理剂的制备，其特征在于，所述共混物为纳米sio2和纳米tio2，纳米sio2和纳米tio2的比例为4:13～4:19，黏合剂为聚丙烯酸酯浆料、环氧树脂、丙烯酸树脂或者羧甲基纤维素。4.根据权利要求1所述的一种吸收近红外线整理剂的制备，其特征在于，所述预处理a原料包括以下步骤：s1：取适量助剂扩散剂nno、表面活性剂jfc、分散剂ws和十二烷基硫酸钠加去离子水配制成1％的水溶液，静置备用；s2：称取适量共混物放入搅拌装置中，将步骤s1中配制好的水溶液倒入搅拌装置温度升至60摄氏度并保持750～1300r/min，充分搅拌14～26min后备用；s3：将黏合剂倒入步骤s2中已搅拌好混合溶液中，保持温度60
°
c、350～750r/min均匀搅拌5min，然后温度升至75℃再保持750～1300r/min充分搅拌20min后静冷却至室温得到最终处理液。5.根据权利要求1所述的一种吸收近红外线整理剂的制备，其特征在于，所述预处理b原料包括以下步骤：(1)将二水合醋酸锌溶于乙二醇单甲醚或异丙醇中，配制浓度为0.3-0.75mol/l的醋酸锌溶液；将铝前驱体添加到上述溶液中，完全溶解后，滴加醇胺溶液至溶液ph为6.5-7.5，在60-75℃水浴中，搅拌2-4h后，静置24-48h，即得掺铝氧化锌溶胶；(2)将分子量为1.5-10
×
104，脱乙酰度为80-95％的壳聚糖溶解在溶质质量分数1％-3％醋酸溶液中，配制质量分数3％-5％的壳聚糖溶液；然后将步骤(1)中所得掺铝氧化锌溶胶添加到上述壳聚糖溶液中，再加入交联剂环氧氯丙烷，用0.1mol/lnaoh溶液调节ph至4.5，静置过夜，得到掺铝氧化锌/壳聚糖整理液；(3)将掺铝氧化锌/壳聚糖整理液与处理液融合得到混合溶液。6.根据权利要求4-5任一所述的一种吸收近红外线整理剂的制备，其特征在于，所述将经退浆、煮练、漂白的纯棉织物或涤棉混纺织物浸轧上述混合溶液中，两浸两轧，轧余率80％-100％，80-90℃烘干后，焙烘2-5min，然后水洗3-5次，皂煮、烘干。7.根据权利要求1-6任一所述的一种吸收近红外线整理剂纺织服装中的应用。

技术总结
本发明涉及吸收近红外线整理剂技术领域，具体为一种吸收近红外线整理剂的制备，包括原料A以及原料B，原料A按照重量份组成：助剂扩散剂NNO2～3.5份、表面活性剂JFC4～7份、分散剂WS3～5.5份、十二烷基硫酸钠0.3～1.5份、共混物8～10份、原料B按照重量份组成：按粘合剂0.35～0.65份和足量去离子水,将二水合醋酸锌溶于乙二醇单甲醚或异丙醇中，配制浓度为0.3-0.75mol/L的醋酸锌溶液，滴加醇胺溶液至溶液pH为6.5-7.5。增强了织物的红外发射率，且具有较好的耐洗性能。较好的耐洗性能。


技术研发人员：余德游 韦选香 蒋文斌 张勇 姜晨晨
受保护的技术使用者：浙江理工大学象山针织研究院有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/8/4