【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及紫外屏蔽材料，具体来说是一种碱木质素纳米球/棉织物复合织物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、紫外线是一种太阳发出的频率较高的电磁辐射，一般来说，来自太阳的紫外线能够分为长波紫外线(uva，320～400nm)、中波紫外线(uvb，280～320nm)和短波紫外线(uvc，200～280nm)三个部分。暴露在强烈的紫外线下可能会导致晒伤、皮肤损伤、甚至癌症。紫外线能够被臭氧层吸收，以防止它对人们的健康构成威胁，然而由于氟利昂气体的随意排放导致臭氧层损伤，臭氧层被快速消耗，出现臭氧层空洞，进入地面的紫外线不断增强，过度暴露在紫外线下会威胁人们的健康。因此，寻求高效的紫外屏蔽方式尤为重要。
2、常用的紫外屏蔽方式是使用紫外屏蔽剂，分为无机紫外屏蔽剂和有机紫外屏蔽剂两种类型。无机紫外屏蔽剂是利用纳米尺寸的无机化合物反射、散射或吸收紫外线来达到屏蔽紫外线的效果，目前常用的无机紫外屏蔽剂包括氧化锌、二氧化钛、氧化铈；然而无机化合物存在诸多缺点，包括使用寿命短、污染环境、相容性差，极大地限制了无机紫外屏蔽剂的应用。有机紫外屏蔽剂主要是利用小分子化合物吸收紫外线的方式以达到紫外屏蔽的效果，目前常用的有机紫外屏蔽剂包括二苯甲酮类化合物、苯并三唑类化合物、阿伏苯宗、甲氧基肉桂酸酯，但是有机紫外屏蔽剂的使用存在诸多问题，如：光稳定性较差、只能吸收特定波长的紫外线、具有一定的毒性，导致有机紫外屏蔽剂在人类肌肤使用上逐渐被淘汰。因此，开发出安全、环保且高效的紫外屏蔽剂来替代传统的紫外屏蔽剂，并应用于人类肌肤的高效紫外防护极为迫
3、与传统紫外屏蔽剂相比，碱木质素来源于生物质原料，在环保、安全的需求上具有极大的优势。此外，当碱木质素被紫外光照射时，紫外线中的光子能够与碱木质素芳香环和羰基基团的电子发生碰撞，而产生n→π*跃迁或π→π*跃迁，使得基态碱木质素分子跃迁至激发态，当激发态的分子回到基态后，多余的能量转化为热或光，从而使碱木质素有吸收紫外线的能力；所以碱木质素是一种潜在的天然紫外线吸收剂，有望替代传统紫外屏蔽剂应用于紫外屏蔽日化产品领域。然而，由于碱木质素是无规则片状结构，存在比表面积低和体积过大的缺陷，导致其无法与基材达到好的界面相容性，使得其应用受到了限制。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种碱木质素纳米球/棉织物复合织物及其制备方法和应用，本专利技术利用球体高比表面积的优势，将碱木质素制备成球体结构，克服碱木质素比表面积低、体积大的缺陷，并将碱木质素纳米球与纤维棉织物进行结合，解决目前碱木质素在抗紫外产品中应用的缺陷，并获得了一种具有极好紫外屏蔽且自清洁的棉织物。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种碱木质素纳米球/棉织物复合织物的制备方法，包括以下步骤：
4、以碱木质素为原料，采用溶剂-反溶剂法进行自组装，制备碱木质素纳米球；
5、将碱木质素纳米球配制成悬浮液，然后将悬浮液涂布于棉织物上，再采用热压操作使碱木质素纳米球固化于棉织物上，得到碱木质素纳米球/棉织物复合织物，棉织物的表面分丝帚化，利于碱木质素纳米球的附着，其他能够实现碱木质素纳米球附着的织物也能够作为载体，应用于本申请中。
6、优选的，碱木质素纳米球/棉织物复合织物中，碱木质素纳米球于棉织物上的附着量为125g/m2-625g/m2，附着量达到625g/m2时，研究表明碱木质素纳米球/棉织物复合织物对紫外线全波段的屏蔽率高达99.7％，所以再高量附着碱木质素纳米球的话没有意义。
7、优选的，热压操作的条件为：在160℃-180℃下热压20min-30min，此条件下保证了棉织物和碱木质素纳米球的结构稳定，也实现了碱木质素纳米球与棉织物的复合。
8、优选的，碱木质素纳米球按照如下步骤制备：
9、将碱木质素超声溶解于四氢呋喃中，得到碱木质素/四氢呋喃混合液；
10、向碱木质素/四氢呋喃混合液中滴加去离子水，直至去离子水的质量百分比达到70％-80％时停止滴加，得到前驱体溶液；
11、对前驱体溶液进行透析，直至透析液中无四氢呋喃，然后经离心、干燥，得到碱木质素纳米球。
12、本专利技术还保护了上述制备方法制得的碱木质素纳米球/棉织物复合织物。
13、本专利技术还保护了碱木质素纳米球/棉织物复合织物在制备紫外屏蔽织物中的应用。
14、优选的，碱木质素纳米球/棉织物复合织物对紫外线全波段的屏蔽率高达99.7％。
15、优选的，碱木质素纳米球/棉织物复合织物对中波紫外线的紫外线防护系数超过900。
16、本专利技术还保护了上述的碱木质素纳米球/棉织物复合织物在制备自清洁织物中的应用。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
18、1、本专利技术以碱木质素为原料，利用四氢呋喃对碱木质素进行溶解后，再采用去离子水作为反溶剂，均匀的滴入碱木质素/四氢呋喃混合液中，使碱木质素析出，在小分子的碱木质素析出过程中，发生自组装反应并生成碱木质素纳米球；本专利技术采用了一种基于碱木质素分子层层自组装的溶剂-反溶剂法，制备出具有良好分散性、相容性和稳定性的碱木质素纳米球，改善了碱木质素在应用中存在的体积过大、比表面积低、容易发生严重团聚的问题。
19、2、本专利技术的碱木质素纳米球采用自组装方式获得，仅仅是通过物理作用成球，没有改变碱木质素的化学成分和官能团，保持了碱木质素原有的紫外线吸收能力。
20、3、本专利技术还将碱木质素纳米球负载到棉织物上，制备出了一种抗紫外线的碱木质素纳米球/棉织物复合织物。其具有优秀的紫外线屏蔽性能，负载5wt％碱木质素纳米球后，对全波段紫外线的屏蔽率高达99.7％，对中波紫外线的紫外线防护系数超过900。
21、4、本专利技术碱木质素纳米球/棉织物复合织物的透气性和自清洁能力也很好，自清洁能力使得碱木质素纳米球/棉织物复合织物能够满足日常恶劣环境的使用，且在耐用性能测试中，碱木质素纳米球/棉织物复合织物的紫外屏蔽效果和自清洁能力能得到很好的保持，展现出了非常好的可靠性；透气性便于日常穿戴，能够直接与肌肤接触。
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1.一种碱木质素纳米球/棉织物复合织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种碱木质素纳米球/棉织物复合织物的制备方法，其特征在于，碱木质素纳米球/棉织物复合织物中，碱木质素纳米球于棉织物上的附着量为125g/m2-625g/m2。
3.根据权利要求1所述的一种碱木质素纳米球/棉织物复合织物的制备方法，其特征在于，热压操作的条件为：在160℃-180℃下热压20min-30min。
4.根据权利要求1所述的一种碱木质素纳米球/棉织物复合织物的制备方法，其特征在于，碱木质素纳米球按照如下步骤制备：
5.一种权利要求1-4任一项所述制备方法制得的碱木质素纳米球/棉织物复合织物。
6.一种权利要求5所述的碱木质素纳米球/棉织物复合织物在制备紫外屏蔽织物中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，碱木质素纳米球/棉织物复合织物对紫外线全波段的屏蔽率达到99.7％。
8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，碱木质素纳米球/棉织物复合织物对中波紫外线的紫外线防护系数超过
9.一种权利要求5所述的碱木质素纳米球/棉织物复合织物在制备自清洁织物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种碱木质素纳米球/棉织物复合织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种碱木质素纳米球/棉织物复合织物的制备方法，其特征在于，碱木质素纳米球/棉织物复合织物中，碱木质素纳米球于棉织物上的附着量为125g/m2-625g/m2。
3.根据权利要求1所述的一种碱木质素纳米球/棉织物复合织物的制备方法，其特征在于，热压操作的条件为：在160℃-180℃下热压20min-30min。
4.根据权利要求1所述的一种碱木质素纳米球/棉织物复合织物的制备方法，其特征在于，碱木质素纳米球按...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹秀秀，黄柯捷，张倩茹，辛亚森，
申请(专利权)人：江西农业大学，
类型：发明
国别省市：
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