紫外線對(duì)人體的傷害已為人們所認(rèn)識(shí),市場(chǎng)上也出現(xiàn)了許多具有防紫外線功能的織物。但是這些防紫外線整理劑通常都是采用交聯(lián)劑的辦法處理到織物上,這必然會(huì)影響織物的某些性能。而能直接與纖維反應(yīng)的防紫外線整理劑則研究的較少。
織物用防紫外線整理劑主要有[1][2];a、光屏蔽劑,這是一類能夠反射紫外光的物質(zhì),在織物中添加光屏蔽劑可使織物屏蔽紫外光波,阻止紫外光直接射到皮膚上,從而起到防紫外線的作用。一般作為屏蔽劑的多是無(wú)機(jī)填料和顏料,如碳黑、氧化鋅和二氧化鐵等。B、紫外線吸收劑,能有效地吸收紫外光并能將其能量轉(zhuǎn)化成熱能或可見(jiàn)光釋放。如鄰烴基二苯甲酮,當(dāng)它吸收紫外光后,所含的氫鍵被破壞,接著發(fā)生互變異構(gòu),再放出熱回到原來(lái)狀態(tài)。酸酯類等紫外光吸收劑的作用機(jī)理與二苯甲酮類相似。
本文作者則是在傳統(tǒng)的苯并三唑類紫外線吸收劑衍生物中引入三聚氯氰反應(yīng)基團(tuán),從而能使防紫外整理劑直接應(yīng)用于棉織物的防紫外線整理,并且保證了防紫外整理的耐久性。
1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.1實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
鄰硝基苯胺、亞硝酸鈉、保險(xiǎn)粉、NP-9,1631,及常用化學(xué)試劑(試劑均由深圳先進(jìn)化工有限公司提供);40×40純棉平紋織物(經(jīng)退、煮、漂加工)。三口燒瓶,冷凝管、攪拌器等配套裝置;紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)、數(shù)字式酸度計(jì)、振蕩式恒溫水浴鍋等。
1.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程
防紫外劑的合成——防紫外劑的溶解——乳化——配制工作液處理織物——防紫外效果的評(píng)定。
2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.1合成
2.1.1合成流程
鄰硝基苯胺重氨化→重氮化物與A偶合→將偶合產(chǎn)物中的硝基還原形成苯并三挫類衍生物→將苯并三唑類衍生物與三聚氯氰反應(yīng)得到最終產(chǎn)物。其中A是含有烴基和氨基的芳香類有機(jī)物。
2.1.2反應(yīng)過(guò)程
在裝的攪拌器及溫度計(jì)的三口燒瓶中加入9.2g鄰硝基
把1.1g氫氧化鈉、4.7g碳酸鈉及40ml水依次加入洗凈的三口燒瓶中,混勻,再加大適量A冷至5℃以下,在約3Omin內(nèi)滴加上述重氮液,滴加完畢攪拌10min,撒去冰鹽浴,在室溫下攪拌30min,過(guò)濾。濾餅用溫水洗至中性,風(fēng)干,得暗紅色偶合產(chǎn)物,待用。
取上述偶合產(chǎn)物6.7g加入12g氫氧化鈉、16m195%乙醇和43ml水,在三口燒瓶中攪拌均勻,控制溫度在25℃左右,分批加大19g保險(xiǎn)粉,快速攪拌,逐步升溫至60-65℃,恒溫2h后,待反應(yīng)液呈淡黃色后,過(guò)濾。
將上一步得到的濾液在適當(dāng)條件下與三聚氯氰反應(yīng),調(diào)pH值至中性,過(guò)濾,將濾餅干燥得防紫外整理劑。此防紫外整理劑是一含有活性基團(tuán)的苯并三唑類衍生物紫外線吸收劑,它具有活性染料的性質(zhì),能與纖維素纖維反應(yīng)而以化學(xué)鍵的形式與纖維素纖維結(jié)合。
2.2將固體防紫外線整理劑制備成水溶性整理劑
2.2.1選擇溶劑
由于防紫外劑為顆粒狀的固體,它不能直接溶于水,也不能直接使用分散劑使之分散于水中,故要選擇一種有機(jī)溶劑使之溶解。實(shí)驗(yàn)得出常用溶劑的溶解度如表1。
表l防紫外線劑在常用溶劑中的溶解度
| 溶劑 | 氯仿 | 丙酮 | 乙酸 | 甲醇 | 水 |
| 溶解度/g | 45 | 19 | 24 | 38 | 幾乎不溶 |
注:溶解度指100g溶劑中最多溶解的溶質(zhì)的量。
由表中數(shù)據(jù)得出:防紫外劑在氯仿中溶解度最大,但是氯仿具有很強(qiáng)的揮發(fā)性,而且它的毒性大,它能損傷腎臟、肝臟功能,引起心臟絮亂、心力衰竭以至死亡。防紫外劑在甲醇中也有較大溶解度,但是甲醇也具有揮發(fā)性和毒性。乙酸一般不用作溶劑,它也有很大的揮發(fā)性。在提倡綠色環(huán)保型助劑的今天不應(yīng)選用以上溶劑。而對(duì)于丙酮,它雖然溶解防紫外劑的能力不如其它溶劑,但是它毒性小而且價(jià)格便宜,所以選用丙酮作為溶劑。
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