棉用反应型紫外吸收剂的制备及应用

论文摘要

由于臭氧层遭到严重破坏,到达地球表面的紫外线不断增加,导致人类皮肤癌的发病率不断上升,紫外线对人体的辐射危害已引起世界各国的高度重视。目前国内常用的紫外线吸收剂主要有:二苯甲酮类和苯并三唑类。这些紫外线吸收剂均不含反应性基团,对棉、麻等纤维素纤维缺乏亲和力,不易与纤维固着,很易扩散。纯棉织物具有良好的吸湿和透气性,是人们青睐的夏季服装面料,但其抗紫外线性能很差,是紫外线最易透过的面料。因此,开发棉用反应型紫外线吸收剂对保护人类健康具有重大意义。本文以三聚氯氰、间苯二酚和磺基水杨酸钠等为原料,合成了两种三嗪类紫外吸收剂,它们具有反应性基团,能够与棉纤维中的羟基发生反应并在一定条件下固着。通过对反应溶剂、反应物配比、反应温度及反应时间的选择,获得了最优反应条件。并对制备的反应型紫外线吸收剂进行了IR、1H-NMR、13C-NMR和MS结构表征。利用制备的紫外吸收剂对纯棉织物进行抗紫外辐射整理,通过对吸收剂用量、整理温度、整理时间和浴比等应用条件的研究,获得了两种吸收剂的最优整理工艺。并用积分球式紫外分光光度计测试了整理织物的抗紫外辐射性能,结果表明两种吸收剂整理的棉织物具有非常好的紫外防护性能,并且对织物的白度影响也较小。同时还对整理织物的耐洗牢度进行了测试,表明所制吸收剂具有优良的耐洗性和良好的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 2 文献综述
• 2.1 纺织品防紫外线辐射整理概述
• 2.1.1 纺织品防紫外线辐射整理的必要性
• 2.1.2 纺织品防紫外线辐射整理
• 2.1.3 影响纺织品防紫外线辐射功能的其它因素
• 2.2 织物抗紫外辐射整理剂的种类
• 2.2.1 紫外线屏蔽剂
• 2.2.2 紫外线吸收剂
• 2.3 紫外线防护性能的测试方法
• 2.3.1 分光光度计法
• 2.3.2 紫外线防护指数UPF 法
• 2.3.3 阳光防护因子 SPF 法
• 2.3.4 紫外线强度计法
• 2.3.5 感光法
• 2.4 三嗪类紫外线吸收剂的发展
• 2.5 1,3,5－均三嗪类紫外吸收剂的合成方法
• 2.5.1 对称型三嗪紫外吸收剂的合成方法
• 2.5.2 非对称结构的三嗪类紫外线吸收剂的合成方法
• 2.6 本课题研究思路
• 3 实验部分
• 3.1 实验药品
• 3.2 实验仪器及设备
• 3.3 反应型紫外吸收剂Ⅰ的合成
• 3.3.1 产物Ⅰ合成步骤
• 3.3.2 产物Ⅰ的提纯
• 3.4 反应型紫外吸收剂Ⅱ的合成
• 3.4.1 产物Ⅱ合成步骤
• 3.4.2 产物Ⅱ的提纯
• 3.5 紫外线吸收剂Ⅰ和Ⅱ的结构表征
• 3.5.1 熔点的测定
• 3.5.2 红外光谱测试
• 3.5.3 质谱测试
• 3.5.4 核磁共振测试
• 3.6 紫外线吸收剂Ⅰ和Ⅱ的紫外吸收性能测试
• 3.7 棉织物抗紫外线辐射整理
• 3.8 整理棉织物的抗紫外辐射性能测试
• 3.9 整理棉织物的白度测试
• 3.10 整理棉织物的耐洗牢度测试
• 4 结果与讨论
• 4.1 紫外吸收剂Ⅰ和Ⅱ反应条件的选择
• 4.1.1 反应溶剂的选择
• 4.1.2 反应温度的选择
• 4.1.3 催化剂用量的选择
• 4.2 紫外吸收剂Ⅰ合成正交实验结果
• 4.3 紫外线吸收剂Ⅰ的结构表征
• 4.3.1 原料及吸收剂Ⅰ的熔点测定结果
• 4.3.2 吸收剂Ⅰ的红外谱图解析
• --MS 谱图解析'>4.3.3 吸收剂Ⅰ的 ESI^--MS 谱图解析
• 1H-NMR 谱图解析'>4.3.4 吸收剂Ⅰ的¹H-NMR 谱图解析
• 13C-NMR 谱图解析'>4.3.5 吸收剂Ⅰ的¹³C-NMR 谱图解析
• 4.3.6 吸收剂Ⅰ的紫外吸收光谱
• 4.4 吸收剂Ⅰ整理棉织物抗紫外线辐射测试结果
• 4.4.1 吸收剂Ⅰ整理棉织物白度测试结果
• 4.4.2 吸收剂Ⅰ整理棉织物紫外透射谱图测试结果
• 4.5 吸收剂Ⅰ整理布样耐洗牢度测试结果
• 4.6 紫外吸收剂Ⅱ合成正交实验结果
• 4.7 紫外线吸收剂Ⅱ的结构表征
• 4.7.1 原料及吸收剂Ⅱ的熔点测定结果
• 4.7.2 吸收剂Ⅱ的红外谱图解析
• +-MS 谱图解析'>4.7.3 吸收剂Ⅱ的ESI⁺-MS 谱图解析
• 13C-NMR 谱图解析'>4.7.4 紫外线吸收剂Ⅱ的¹³C-NMR 谱图解析
• 4.7.5 吸收剂Ⅱ的紫外吸收光谱
• 4.8 吸收剂Ⅱ整理棉织物抗紫外线辐射测试结果
• 4.8.1 吸收剂Ⅱ整理棉织物白度测试结果
• 4.8.2 吸收剂Ⅱ整理棉织物紫外透射谱图测试结果
• 4.9 吸收剂Ⅱ整理布样耐洗牢度测试
• 4.10 合成的两种紫外吸收剂Ⅰ和Ⅱ的比较
• 5 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢