專利名稱：抗紫外聚酯纖維及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗紫外聚酯纖維。
技術(shù)背景:
到達(dá)地球表面的陽(yáng)光由紫外線UV(5%)、可見(jiàn)光(50%)、紅外線 (45%)組成。紫外線由波長(zhǎng)較短，強(qiáng)度較大的UV—B(280—315nm) 和波長(zhǎng)較長(zhǎng)、低強(qiáng)度的UV—A(315一00nm)和UV—C(200-280nm) 組成。科學(xué)和臨床試驗(yàn)的文獻(xiàn)表明，UVB引致的皮膚損害是即時(shí)和 嚴(yán)重的，UVA對(duì)皮膚的損傷則是長(zhǎng)期慢性的。因此理想的防護(hù)品應(yīng) 該安全性高、刺激性小，更關(guān)鍵是同時(shí)具備抵御UVA和UVB的功能。 從機(jī)理上分析，分為紫外線吸收劑和紫外線屏蔽劑，吸收劑是其自身 對(duì)UVB區(qū)、UVA區(qū)的紫外線有較強(qiáng)的吸收性能，能夠減少或完全吸 收紫外線，吸收部分的紫外線能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將紫外線變成能量較低 的熱能或波長(zhǎng)較短的電磁波，從而達(dá)到防紫外輻射的目的；屏蔽劑是 根據(jù)反射或散射的原理，把紫外線擋住。Ti02、 ZnO、 Si02、 A1203、 Fe203、 CaC03、 PbO、高嶺土、滑石粉、陶土納米粒子本身不吸收紫 外線，只有反射和散射功能(文獻(xiàn)"納米材料在防紫外纖維及其織 物的應(yīng)用，高科技纖維與應(yīng)用，2005， 30 (3)， 29-21)。由于Ce02 的4fl電子結(jié)構(gòu)，有豐富的電子躍遷能級(jí)，對(duì)光吸收非常敏感，而且吸 收波段大多在紫外區(qū)；再者納米粒子的小尺寸效應(yīng)，對(duì)紫外光有較強(qiáng) 的散射和反射作用，因此小尺寸效應(yīng)對(duì)紫外線屏蔽明顯增強(qiáng)，而對(duì)可
見(jiàn)光又無(wú)吸收和屏蔽。
目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于抗紫外聚酯纖維的專利較少，專利抗紫外超細(xì)滌
綸及其制備方法，公開(kāi)號(hào)為CN1896347，公開(kāi)了一種抗紫外超細(xì)滌綸， 其纖度為0.3-0.7dtex。超細(xì)纖維雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但其成本高，靜電 現(xiàn)象嚴(yán)重，染色效果不佳，因此其應(yīng)用不如常規(guī)抗紫外纖維廣泛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效吸收和屏蔽紫外線的抗紫 外聚酯纖維及其生產(chǎn)方法。
一種抗紫外聚酯纖維，其特征是聚酯纖維中含有抗紫外納米粒
子，抗紫外納米粒子的含量為0.1—30wt%，纖維的纖度為0.7-10dtex。 抗紫外粒子為T(mén)i02、 ZnO、 Ce02、 Si02、 A1203、 Fe203、 CaC03、
PbO、高嶺土、滑石粉、陶土納米粒子中的一種或幾種。 納米粒子的粒徑為10-200nm。 粒子采用擠出機(jī)共混或共聚的方式加入。
纖維的強(qiáng)度為2.5-5dtex/cN，伸度為25-50%，沸水收縮率為 3-10%，干收為6-15%，伸縮復(fù)原率TR為5-20%，伸縮復(fù)原率CR為 20-40%。
一種抗紫外聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征是把抗紫外納米粒子 通過(guò)擠出共混或共聚加入聚酯中制得抗紫外聚酯切片；再經(jīng)紡絲巻繞 得到初生纖維，將得到的初生纖維經(jīng)過(guò)假捻或拉伸得到DTY或FDY。
本發(fā)明的聚酯纖維中由于含有抗紫外納米粒子，具有吸收或反射 紫外線的雙重功能，因此對(duì)紫外線屏蔽效率高，而又不影響聚酯纖維
的一般性能，如強(qiáng)度高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等。含有50%以上本發(fā)明抗紫 外聚酯纖維的織物或編物紫外線防護(hù)系數(shù)UPF值為30+，且紫外線 UVA段透過(guò)率的算術(shù)平均值T (UVA) AV<5，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:
把TiCb和Ce02粒子通過(guò)共聚加入聚酯中制得抗紫外聚酯切片， 切片中抗紫外粒子的加入量為抗紫外聚酯切片總重量的27%,抗紫 外粒子的粒徑為100nm?？棺贤饩埘デ衅?jīng)干燥再紡絲，干燥溫度為 130°C。 Ti02和Ce02粒子的用量(重量)比為50%:50%。
紡絲將抗紫外聚酯切片加入到紡絲設(shè)備中，通過(guò)螺桿擠出機(jī)， 擠出機(jī)各區(qū)的溫度在280-295'C之間，使之成為熔融狀態(tài)，流到計(jì)量 泵，計(jì)量后壓至組件中，最后通過(guò)噴絲板出絲經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻，以 2500-4000m/min紡絲速度巻取成型。得到的預(yù)牽伸絲，強(qiáng)度》 2. 2cN/dtex，伸度150 200%
DTY或FDY加工采用1. 7-1. 9的延伸倍率，第一加熱板溫度在 160-20(TC之間，第二加熱板可不使用，制得的纖維經(jīng)加工成DTY或 FDY后，強(qiáng)度在2.5國(guó)5dtex/cN，伸度在25-50%，沸水收縮率3-10%， 干收6-15%， TR5-20%， CR20-40%。纖維的纖度為0.7-10dtex。
實(shí)施例2:
把經(jīng)處理的Ti02和Ce02粒子通過(guò)擠出機(jī)共混制得抗紫外聚酯切 片。螺桿轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)，溫度l區(qū)不加熱，2區(qū)21(TC， 4-5區(qū)23(TC，
6-11區(qū)255"C。切片中抗紫外粒子的加入量為抗紫外聚酯切片總重量 的13%，抗紫外粒子的粒徑為180nm。制得的抗紫外聚酯切片經(jīng)干 燥再紡絲，干燥溫度為120-135°C。 Ti02和Ce02粒子的用量(重量) 比為10%，/0。
紡絲將抗紫外聚酯切片加入到紡絲設(shè)備中，通過(guò)螺桿擠出機(jī)， 擠出機(jī)各區(qū)的溫度在280-295t:之間0，使之成為熔融狀態(tài)，流到計(jì)量 泵，計(jì)量后壓至組件中，最后通過(guò)噴絲板出絲經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻，以 2500-4000m/min紡絲速度巻取成型。得到的預(yù)牽伸絲，強(qiáng)度》 2. 2cN/dtex，伸度150 200%
DTY或FDY加工采用1.7-1.9的延伸倍率，第一加熱板溫度在 160-20(TC之間，第二加熱板可不使用，制得的纖維經(jīng)加工成DTY或 FDY后，強(qiáng)度在2.5-5dtex/cN，伸度在25-50%，沸水收縮率3-10%， 干收6-15%， TR5-20%， CR20-40%。纖維的纖度為0.7-10dtex0。
實(shí)施例3:
把Ti02和Ce02粒子通過(guò)共聚加入聚酯中制得抗紫外聚酯切片， 切片中抗紫外粒子的加入量為抗紫外聚酯切片總重量的2%，抗紫外 粒子的粒徑為20nm?？棺贤饩埘デ衅?jīng)干燥再紡絲，干燥溫度為 120-135°C。 TiCb和Ce02粒子的用量(重量)比為90%:10%。
紡絲將抗紫外聚酯切片加入到紡絲設(shè)備中，通過(guò)螺桿擠出機(jī)， 擠出機(jī)各區(qū)的溫度在280-295'C之間，使之成為熔融狀態(tài)，流到計(jì)量 泵，計(jì)量后壓至組件中，最后通過(guò)噴絲板出絲經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻，以 2500-4000m/min紡絲速度巻取成型。得到的預(yù)牽伸絲，強(qiáng)度>
2. 2cN/dtex，伸度150 200%
DTY或FDY加工采用1. 7-1. 9的延伸倍率，第一加熱板溫度在 160-20(TC之間，第二加熱板可不使用，制得的纖維經(jīng)加工成DTY或 FDY后，強(qiáng)度在2.5-5dtex/cN，伸度在25-50%，沸水收縮率3-10°/。， 干收6-15%， TR5-20%， CR20-40%。纖維的纖度為0.7-10dtex。
當(dāng)然，本發(fā)明還可以有其他合適實(shí)施例，例抗紫外粒子采用Ti02、 ZnO、 Ce02、 Si02、 A1203、 Fe203、 CaC03、 PbO、高嶺土、滑石粉、 陶土納米粒子中的一種或幾種，其余同實(shí)施例l。
權(quán)利要求
1、一種抗紫外聚酯纖維，其特征是聚酯纖維中含有抗紫外納米粒子，抗紫外納米粒子的含量為0.1—30wt％，纖維的纖度為0.7-10dtex。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外聚酯纖維，其特征是抗紫外粒子為T(mén)i02、 ZnO、 Ce02、 Si02、 A1203、 Fe203、 CaC03、 PbO、高嶺土、滑石粉、陶土納米粒子中的一種或幾種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的抗紫外聚酯纖維，其特征是納米粒子的粒徑為10-200nm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗紫外聚酯纖維，其特征是粒子采用擠出機(jī)共混或共聚的方式加入。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗紫外聚酯纖維，其特征是纖維的強(qiáng)度為2.5-5dtex/cN，伸度為25-50%，沸水收縮率為3-10%，干 收為6-15%， TR為5-20%, CR為20-40%。
6、 一種抗紫外聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征是把抗紫外納米 粒子通過(guò)擠出共混或共聚加入聚酯中制得抗紫外聚酯切片，再經(jīng)紡絲 巻繞得到初生纖維，將得到的初生纖維經(jīng)過(guò)假捻或拉伸得到DTY或 FDY。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種抗紫外聚酯纖維，聚酯纖維中含有抗紫外納米粒子，抗紫外納米粒子的含量為0.1-30wt％，纖維的纖度為0.7-10dtex。生產(chǎn)方法包括把抗紫外納米粒子通過(guò)擠出共混或共聚加入聚酯中制得抗紫外聚酯切片，再經(jīng)紡絲卷繞得到初生纖維，將得到的初生纖維經(jīng)過(guò)假捻或拉伸得到DTY或FDY。用本發(fā)明纖維開(kāi)發(fā)出的面料手感好，織物性能好，染色性能好，可用來(lái)制造成衣、帽、遮陽(yáng)用品、太陽(yáng)傘、帳篷、工作服及各種旅游用品。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)便，易操作。
文檔編號(hào)D01F6/62GK101377024SQ200710131368
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者佐藤正幸, 徐錦龍, 健 曹, 王國(guó)德 申請(qǐng)人:浙江恒逸集團(tuán)有限公司;東麗纖維研究所(中國(guó))有限公司