專利名稱：一種具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚酯纖維的制備方法，特別涉及一種具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
自聚酯纖維問世以來，憑借其良好的強度、優(yōu)良的抗皺性能、懸垂性能及洗可穿性能而被廣泛應(yīng)用于服裝紡織品，經(jīng)過近幾十年的長足發(fā)展，PET聚酯纖維已經(jīng)成為目前世界上產(chǎn)量最大、應(yīng)用范圍最廣的合成聚酯品種。但聚酯纖維與各種天然纖維相比還存在著諸多不足手感發(fā)硬、吸濕性差、抗紫外線性能差、易產(chǎn)生靜電、易起球、難于染色等。而天然纖維如棉、真絲、毛、麻等雖然具有良好的染色性能、面料具有透氣性、吸汗保濕性能好，無靜電、舒適性好的特點，但卻存在易皺、導(dǎo)濕以及速干性差等不足。隨著聚酯纖維應(yīng)用范圍的逐步擴大，自上世紀(jì)70年代開始，發(fā)達(dá)國家針對聚酯纖維的上述不足，以天然纖維的諸多優(yōu)點為目標(biāo)，在纖維的服用舒適性方面，從三個方面入手，改善聚酯纖維的服用性能。一方面通過紡絲工藝技術(shù)的革新，生產(chǎn)各種差別化纖維，逐步開發(fā)出細(xì)旦、超細(xì)旦纖維紡絲技術(shù)，通過復(fù)合紡絲技術(shù)生產(chǎn)海島纖維、桔瓣纖維、雙組分復(fù)合纖維、異形截面纖維等一系列差別化紡絲品種，使聚酯面料在柔軟性、彈性、仿真絲等功能方面取得了長足進(jìn)步；另一方面通過不同組分的共混紡絲，以物理共混方式生產(chǎn)各種具有特殊功能的纖維品種，通過面料的后整理也可賦予面料全新的功能；第三方面通過共聚反應(yīng)，改善聚酯大分子鏈本身結(jié)構(gòu)，通過引入可改善聚酯纖維面料性能的共聚組分基團(tuán)，永久性賦予纖維各種特殊性能。目前，包括阻燃、陽離子可染、高收縮、分散染料易染、 抗靜電、抗紫外線、遠(yuǎn)紅外保溫等一系列功能性聚酯纖維，對聚酯纖維及面料細(xì)分市場產(chǎn)生了重要影響。我國的化纖市場經(jīng)過改革開放幾十年來的長足進(jìn)步，在常規(guī)聚酯纖維生產(chǎn)方面已經(jīng)達(dá)到世界總產(chǎn)量的68%水平，但在功能性聚酯纖維的開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域，我國目前還處于起步階段，目前多限于單功能聚酯及纖維的開發(fā)，如抗紫外聚酯纖維，抗靜電聚酯纖維等。 而對于具有復(fù)合功能、高附加值功能性纖維的開發(fā)，則還亟需科研人員在多功能復(fù)合纖維領(lǐng)域取得突破。公告號為CN1204196C的中國發(fā)明專利公開了一種抗紫外氧化鋅復(fù)合聚酯及其制備方法，該方法首先制備抗紫外劑中間體堿式碳酸鋅乙二醇的懸浮液，然后在PET聚酯合成的酯化反應(yīng)階段結(jié)束后、低真空聚合前，將抗紫外劑中間體堿式碳酸鋅乙二醇的懸浮液加入，在聚合反應(yīng)生成聚酯的同時，堿式碳酸鋅分解生成氧化鋅，得到抗紫外線氧化鋅復(fù)合聚酯，其中氧化鋅含量為聚酯切片重量的0. 5%。該方法所得聚酯中，氧化鋅能夠保持較小的粒度，從而吸收紫外線的性能增強。然而，該方法為了使堿式碳酸鋅分解，必須使聚合在285°C以上進(jìn)行，而堿式碳酸鋅將分解成二氧化碳、水及氧化鋅，而在終聚過程中，一方面二氧化碳會影響真空度、并造成切片含有大量氣泡，另一方面、縮聚最后階段產(chǎn)生大量水分會產(chǎn)生降解反應(yīng)，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，同時，未完全分解的堿式碳酸鋅在紡絲過程中將會繼續(xù)分解，纖維可紡性變差，斷裂強度降低。公開號為CN101864067A的中國發(fā)明專利申請公開了一種具有抗紫外線功能的聚酯的制備方法，其包括(1)復(fù)合型抗紫外劑的制造復(fù)合型抗紫外劑由無機抗紫外遮蔽劑和有機紫外吸收劑組成；無機抗紫外遮蔽劑的成分是納米級TiA和Ai2O3或SiA無機氧化物；有機紫外吸收劑為苯并三唑類有機物質(zhì)；無機抗紫外遮蔽劑與有機紫外吸收劑的重量比為1 1，稱取此復(fù)合型抗紫外劑與乙二醇配成漿液，然后置于球磨機中分散0.5-1小時；( 、酯化反應(yīng)工序熔融的對苯二酸和乙二醇，連續(xù)或間歇供給酯化釜，在溫度160 220°C，壓力0. 3Mpa下進(jìn)行酯化反應(yīng)，待蒸出的副產(chǎn)物水達(dá)到理論量的90%時，酯化反應(yīng)停止；C3)聚合反應(yīng)工序酯化反應(yīng)工序后得到對苯二甲酸二羥基乙酯單體，加入復(fù)合型抗紫外劑，同時加入催化劑醋酸銻，送入聚合工序，以對苯二甲酸重量％計，催化劑加入量為0. 03-0. 04%，復(fù)合型抗紫外劑的加入量在1. 5-2. 0% ；單體在聚合釜中先在常壓215 225°C下進(jìn)行預(yù)聚合，然后在絕對壓力小于150pa，溫度285士2°C下進(jìn)行聚合，促使反應(yīng)達(dá)到一定的聚合度，產(chǎn)生的乙二醇經(jīng)冷凝器后回收；(4)縮合反應(yīng)結(jié)束后，物料經(jīng)過鑄帶、冷卻、切粒、干燥制得抗紫外聚酯切片。該方法的不足是苯并三唑為有機酚類化合物，高溫條件下作為質(zhì)子酸形式存在，可破壞無機納米粉體TiO2和Al2O3或SiO2的表面有機處理劑， 導(dǎo)致預(yù)聚過程中無機納米粉體的團(tuán)聚。另外，由于無機納米粉體在聚合過程中，在高溫條件下持續(xù)4 6小時的時間，納米粒子發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象明顯，在低溫超分散條件下，無機納米離子是以巨大的比表面積使光線在穿過面料時產(chǎn)生強漫散射效應(yīng)，達(dá)到抗紫外線的目的，但是經(jīng)過長時間的高溫反應(yīng)以后，原來的無機納米粉體大量團(tuán)聚形成了微米級粒子，對光線的漫散射作用大幅降低，另外，該方法在預(yù)聚反應(yīng)前加入苯并三唑類有機物，預(yù)聚反應(yīng)過程中，會因大量EG蒸發(fā)被抽出體系。公告號為CN100503910C的中國發(fā)明專利公開了一種納米氮化鈦抗紫外線聚酯纖維，其是通過母粒法紡制抗紫外線纖維。公告號為CN1300M6C的中國發(fā)明專利公開了一種原位生成納米二氧化鈦制備抗紫外聚酯的方法，其制備鈦的乙二醇鹽雖經(jīng)有機處理劑或硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理，但乙二醇鈦作為聚合催化劑，對PET聚合反應(yīng)具有強催化作用與副反應(yīng)降解作用，易造成PET切片色相差、分子量分布過寬，另外，聚合過程中原位水解生成納米級二氧化鈦，一方面聚合后期的分解產(chǎn)生的水分子嚴(yán)重影響聚合反應(yīng)，另一方面，該方法制成的納米級二氧化鈦是良好的污水有機物分解材料，切片在經(jīng)長時間陽光照射后，粘度下降，產(chǎn)生分解。公開號為CN101864067A的發(fā)明專利申請，公開了抗紫外超細(xì)滌綸及其制備方法，是一種經(jīng)偶聯(lián)劑處理過的抗紫外線添加劑共混紡絲技術(shù)。公告號為 CN101735578B的發(fā)明專利公開了一種阻燃抗紫外線復(fù)合材料及其制備方法，使用的是以無機納米抗紫外線材料為紫外線散射材料，產(chǎn)生一定的抗紫外線效果。綜上，現(xiàn)有技術(shù)主要都是依靠無機納米粉體具有的巨大比表面積為基礎(chǔ)對紫外線產(chǎn)生漫散射從而產(chǎn)生抗紫外線效果，抗紫外效果的穩(wěn)定性及效率有待改善，這就需要從抗紫外線機理入手，制備具有更優(yōu)抗紫外效果且具有良好紡絲性的聚酯。另外，還亟需開發(fā)在具有抗紫外線功能的同時，兼具其它功能例如抗老化性、吸濕速干性，抗靜電性，抗起球性的復(fù)合功能聚酯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維的制備方法。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案一種具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維的制備方法，包括依次進(jìn)行的酯化反應(yīng)工序、聚合反應(yīng)工序以及紡絲工序，其中所述酯化反應(yīng)工序?qū)嵤┤缦聦Ρ蕉姿帷⒁叶家约暗谌龁误w加入到酯化反應(yīng)釜中，在250°C 265°C下進(jìn)行酯化反應(yīng)，所述對苯二甲酸、乙二醇的投料摩爾比為 1 1.2 1.3，所述的第三單體為選自間苯二甲酸、1，4_環(huán)己烷二甲酸、5-甲基間苯二甲酸、新戊二醇以及2，3_ 丁二醇中的一種或多種，且其加入量為對苯二甲酸重量的0. 3% 3. 5% ；所述聚合反應(yīng)工序?qū)嵤┤缦迈セ磻?yīng)工序完成后，首先加入重量為聚酯切片重量的0. 5% 2. 6%的二氧化鈦消光劑，然后加入聚合催化劑，同時加入10 300ppm(以聚酯切片的重量為基準(zhǔn))的受阻胺類光穩(wěn)定劑和10 300ppm (以聚酯切片的重量為基準(zhǔn))的受阻酚類抗氧劑，攪拌均勻后送至預(yù)聚釜進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)；預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉真空系統(tǒng)， 在氮氣保護(hù)以及負(fù)壓下，將液態(tài)或熔融的紫外線吸收劑注入，混合，經(jīng)預(yù)聚過濾器過濾后， 進(jìn)入終聚釜，所述紫外線吸收劑的加入量為聚酯切片重量的0. 1 % 2. 0 % ；最后，在終聚釜中，壓力40 lOOpa，溫度270°C ^5°C下進(jìn)行終聚合反應(yīng)，終聚合反應(yīng)完成后，出料切粒， 得抗紫外線、抗老化聚酯切片；所述制備方法還包括在紡絲工序之前，對所述抗紫外線、抗老化聚酯切片先后進(jìn)行預(yù)結(jié)晶和干燥的步驟，所述預(yù)結(jié)晶在溫度110°C 125°C下進(jìn)行3 5小時，所述干燥在溫度130°C 145°C下進(jìn)行3. 5 5. 0小時；所述紡絲工序中，使用異形截面噴絲板從而獲得異形截面的聚酯纖維。根據(jù)本發(fā)明，所述的第三單體優(yōu)選為間苯二甲酸、1，4_環(huán)己烷二甲酸、5-甲基間苯二甲酸、新戊二醇以及2，3_ 丁二醇中的二種以上的組合，例如間苯二甲酸與新戊二醇的組合。根據(jù)本發(fā)明，所述的紫外線吸收劑可以為以下種類的紫外線吸收劑中的一種或多種的組合苯并三唑類紫外線吸收劑:Tinuvin 326、TinUVin 234、TinUVin 350、 Tinuvin 320、TinUVin 328 ；低揮發(fā)性苯并三唑類紫外線吸收劑Tinuvin 360 ；紅移苯并三唑類紫外線吸收劑Tinuvin 327 ；以及Tinuvin UV-P，氰特紫外線吸收劑CYAS0RB UV-3638F，三嗪系列紫外線吸收劑UV-1577，紫外線吸收劑的優(yōu)選加入量為聚酯切片重量的0. 15% 1. 10%。優(yōu)選地，選擇以下紫外線吸收劑的一種或幾種復(fù)合使用苯并三唑類紫外線吸收劑TinUVin 234,Tinuvin 320,Tinuvin 328 ；低揮發(fā)性苯并三唑類紫外線吸收劑Tinuvin 360 ；紅移苯并三唑類紫外線吸收劑Tinuvin 327 ；以及Tinuvin UV-P，氰特紫外線吸收劑CYASORB UV-3638F，三嗪系列紫外線吸收劑UV-1577等。特別優(yōu)選的，選擇以下種類的紫外線吸收劑的一種或幾種復(fù)合使用苯并三唑類紫外線吸收劑 Tinuvin 234,Tinuvin 320,Tinuvin 328 ；以及Tinuvin UV-P，氰特紫外線吸收劑 CYASORB UV-3638F。加入紫外線吸收劑之后的攪拌時間優(yōu)選為3 8分鐘。根據(jù)本發(fā)明，所述的受阻胺類光穩(wěn)定劑可以為選自非聚合型高分子量受阻胺光穩(wěn)定劑CHIMASSORB l 19FL，聚合型受阻胺類光穩(wěn)定劑ChimaSSOrb944、Tinuvin 788以及光穩(wěn)定劑770雙0，2，6，6-四甲-4-哌啶基)癸二酸酯中的一種或多種，優(yōu)選為二種以上光穩(wěn)定劑混合而成的復(fù)合光穩(wěn)定劑，例如為Tinuvin 788與CHIMASSORB 119FL按重量比1 1的混合物。所述的受阻胺類光穩(wěn)定劑的加入量優(yōu)選為15 90ppm(以聚酯切片重量為基準(zhǔn))。所述的受阻酚類抗氧劑可以為Irganox 1076，Irganox 1010及Irgafosl68 中的一種或多種，優(yōu)選為二種以上的抗氧劑混合而成的復(fù)合抗氧劑，例如IrganOxl076與 Irganox 1010按重量比1 3的混合物。受阻酚類抗氧劑的加入量為30 250ppm(以聚酯切片重量為基準(zhǔn))。優(yōu)選地，受阻胺類光穩(wěn)定劑的加入量為35 60ppm，受阻酚類抗氧劑的加入量為75 180ppm。一定量的受阻胺類光穩(wěn)定劑及受阻酚類抗氧劑能夠作為輔助組分，與紫外線吸收劑產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，保證了聚酯具有良好的耐光性和抗氧化性能。根據(jù)本發(fā)明，聚合催化劑可以是已知的各種聚酯用聚合催化劑。具體地在本發(fā)明中，聚合催化劑使用乙二醇銻，其加入量一般為450 550ppm (以聚酯切片的重量為基準(zhǔn))。根據(jù)本發(fā)明所得聚酯切片的物料化學(xué)特性，可以將聚酯紡成三葉或十字異形等異形截面纖維。根據(jù)本發(fā)明的紡絲工序與常規(guī)PET聚酯的紡絲工序相同，一般包括紡絲、 卷繞、拉伸、定型步驟，但是由于本發(fā)明所得的聚酯切片其熔點與常規(guī)PET聚酯相比有所下降，因此在紡絲過程中，需對紡絲條件進(jìn)行調(diào)整，實施紡絲的條件比較普通PTT聚酯纖維， 螺桿各區(qū)溫度下調(diào)8 15°C。相應(yīng)的拉伸定型溫度也要下調(diào)。本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員可以根據(jù)具體的聚酯切片的熔點來調(diào)整相應(yīng)的紡絲條件。根據(jù)本發(fā)明的一個具體方面，紡絲溫度控制在255°C 278°C，拉伸溫度為142°C 150°C，熱定型溫度為110°C 1!35°C。由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1、針對現(xiàn)有技術(shù)中抗紫外線、抗老化共聚酯及其纖維在開發(fā)和使用過程中，使用無機納米材料，通過增大比表面積反射紫外光，達(dá)到抗紫外線功能，所存在的在高溫反應(yīng)條件下納米粒子極易團(tuán)聚、產(chǎn)品效果不穩(wěn)定的不足，本發(fā)明提供了一種與現(xiàn)有技術(shù)的抗紫外線聚酯纖維在機理方面有明顯區(qū)別的抗紫外機理，即通過在聚酯合成過程中，以紫外線吸收劑為主，將陽光中的紫外光線轉(zhuǎn)換成其他波長的光線，并輔助以高含量的二氧化鈦消光劑降低陽光通透量，進(jìn)一步提高了纖維抗紫外線效果。2、與以往在酯化反應(yīng)之后立即加入抗紫外劑不同，本發(fā)明是在預(yù)聚反應(yīng)完成以后，終聚反應(yīng)進(jìn)行前加入液體或熔融的紫外線吸收劑，如此，有效減少紫外線吸收劑在聚合階段的停留時間，大幅減少紫外線吸收劑的揮發(fā)，避免了紫外吸收劑的副反應(yīng)，由于熔體在預(yù)聚反應(yīng)完成后運動粘度較小，也同時保證了紫外線吸收劑在熔體中良好的分散效果。3、本發(fā)明加入一定量的光穩(wěn)定劑與抗氧劑，它們與紫外線吸收劑協(xié)同，提高了纖維面料在戶外陽光直射條件下的抗老化性能。與以往抗紫外線聚酯相比，本發(fā)明所得聚酯切片在紡絲過程中可紡性好，強度高，染色均勻，制成率高。4、本發(fā)明添加具有較大空間位阻的第三單體，降低了聚酯纖維的結(jié)晶性能，防止在戶外條件下纖維因誘導(dǎo)結(jié)晶造成的強度下降，使面料在戶外陽光直射條件下因結(jié)晶造成面料強度降低的影響消除，提高了服裝的耐穿性能。5、根據(jù)本發(fā)明制得的聚酯切片，其切片玻璃化溫度較常規(guī)的PET聚酯有一定的下降，通過先后進(jìn)行的預(yù)結(jié)晶和干燥，使得切片在后續(xù)紡絲切片干燥過程中不容易粘結(jié)。6、本發(fā)明所制得的纖維主要為春夏季服裝設(shè)計，具有優(yōu)良的抗紫外線、抗老化、吸
7濕速干功能，其可純紡或與棉、毛、絲、麻等天然纖維混紡。該纖維織成針織及機織面料，經(jīng)測試其相關(guān)技術(shù)指標(biāo)為紫外光透過率< 5. 0%，芯吸高度彡120mm，蒸發(fā)速率彡0. 20g/hr。
具體實施例方式本發(fā)明涉及具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維的制備方法。在合成聚對苯二甲酸乙二醇酯的過程中，使用一定量的紫外線吸收劑作為聚酯纖維抗紫外線添加劑主組分，該紫外線吸收劑包括主要適應(yīng)于聚酯添加的一種或幾種復(fù)合使用，其加入量為聚酯切片重量的0. 1 2.0%。為保證聚酯具有良好的耐光性與抗氧化性能，紫外線吸收劑與一定量的受阻胺類光穩(wěn)定劑及受阻酚類抗氧劑作為輔助組分配合使用，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使面料在戶外具有抗老化功能，該類助劑加入量分別控制在10 300ppm。同時，使用間苯二甲酸、1，4_環(huán)己烷二甲酸、5-甲基間苯二甲酸、新戊二醇、2，3_ 丁二醇等具有較大空間位阻的二元酸或二元醇作為降低纖維結(jié)晶度改性組分，加入量為對苯二甲酸(PTA)重量的0. 3 3. 5%;并添加高含量二氧化鈦消光劑，含量為0. 5 2. 6%，在起到消光作用的同時、降低光線透過率，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的抗紫外線功能。可采用常規(guī)聚酯生產(chǎn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)，特別的，紫外線吸收劑在預(yù)聚反應(yīng)完成后以液態(tài)或熔融狀態(tài)注入系統(tǒng)，經(jīng)過濾后進(jìn)入終聚釜完成聚合反應(yīng)，制備具有抗紫外線、抗老化聚酯切片，然后經(jīng)預(yù)結(jié)晶、干燥、使用特殊設(shè)計的噴絲板紡制三葉或十字異形等具有優(yōu)良的抗紫外線、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。實施例1本實施例提供一種抗紫外線、抗老化聚酯切片的制備方法，其包括如下步驟(1)、酯化反應(yīng)工序取18kg精對苯二甲酸(PTA)、0.45kg間苯二甲酸、0.05kg 新戊二醇、7. 05kg乙二醇(EG)加入70升酯化反應(yīng)釜中，攪拌均勻后，開始升溫并加壓至 0. 3Mpa，進(jìn)行酯化，酯化溫度控制在250°C 265°C，至酯化出水完畢，回復(fù)常壓化，結(jié)束反
應(yīng)得聚合單體。O)、聚合反應(yīng)工序酯化完成后，首先加入二氧化鈦消光劑，加入量為聚酯切片重量的1.5%，然后加入聚合催化劑，并加入1. 125g復(fù)合光穩(wěn)定劑(Tinuvin 788與 CHIMASSORB 119FL 按重量比 1 1 混合)，3. 375g 復(fù)合抗氧劑(Irganox 1076 與 Irganox 1010按重量比1 3混合)。攪拌均勻后送至預(yù)聚釜升溫聚合，控制溫度^(TC 275°C，開啟真空泵，在40分鐘內(nèi)緩慢降至2Kpa，低真空聚合反應(yīng)結(jié)束，關(guān)閉真空系統(tǒng)，在氮氣保護(hù)及負(fù)壓情況下將液態(tài)或已熔融好的113g苯并三唑類紫外線吸收劑Tinuvin 234， 由專用設(shè)備注入系統(tǒng)，混合5分鐘后，經(jīng)預(yù)聚過濾器過濾后進(jìn)入終聚釜，開啟高真空，壓力為40 lOOpa，在270°C 285°C條件下進(jìn)行常規(guī)聚合，至達(dá)到規(guī)定粘度，停止聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)完成后出料切粒，得到抗紫外線、抗老化聚酯切片22. ^g，其測試結(jié)果見表1。實施例2本實施例提供一種抗紫外線、抗老化聚酯切片的制備方法，其包括如下步驟(1)、酯化反應(yīng)工序取18kg精對苯二甲酸(PTA)、0.45kgl，4_環(huán)己烷二甲酸， 0. 05kg新戊二醇、7. 05kg乙二醇(EG)加入70升酯化反應(yīng)釜，攪拌均勻后，開始升溫并加壓至0. 3Mpa，進(jìn)行酯化，酯化溫度控制在250°C 265°C，至酯化出水完畢，回復(fù)常壓化，結(jié)束反應(yīng)得聚合單體。O)、聚合反應(yīng)工序酯化完成后，首先加入二氧化鈦消光劑，加入量為聚酯切片重量的1.5%，然后加入聚合催化劑，并加入1. 125g復(fù)合光穩(wěn)定劑(Tinuvin 788與 CHIMASSORB 119FL 按重量比 1 1 混合)，3. 375g 復(fù)合抗氧劑(Irganox 1076 與 Irganox 1010按重量比1 3混合)。攪拌均勻后送至預(yù)聚釜升溫聚合，控制溫度^(TC 275°C，開啟真空泵，在40分鐘內(nèi)緩慢降至2Kpa，低真空聚合反應(yīng)結(jié)束，關(guān)閉真空系統(tǒng)，在氮氣保護(hù)及負(fù)壓情況下將液態(tài)或已熔融好的226g苯并三唑類紫外線吸收劑Tinuvin 234， 由專用設(shè)備注入系統(tǒng)，混合5分鐘后，經(jīng)預(yù)聚過濾器過濾后進(jìn)入終聚釜，開啟高真空，壓力為40 lOOpa，在270°C 285°C條件下進(jìn)行常規(guī)聚合，至達(dá)到規(guī)定粘度，停止聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)完成后出料切粒，得到抗紫外線、抗老化聚酯切片22. ^g，其測試結(jié)果見表1。實施例3本實施例提供一種抗紫外線、抗老化聚酯切片的制備方法，其包括如下步驟(1)、酯化反應(yīng)工序取18kg精對苯二甲酸(PTA)、0.45kg間苯二甲酸，0.05kg 新戊二醇、7. 05kg乙二醇(EG)加入70升酯化反應(yīng)釜，攪拌均勻后，開始升溫并加壓至 0. 3Mpa，進(jìn)行酯化，酯化溫度控制在250°C 265°C，至酯化出水完畢，回復(fù)常壓化，結(jié)束反
應(yīng)得聚合單體。O)、聚合反應(yīng)工序酯化完成后，首先加入二氧化鈦消光劑，加入量為聚酯切片重量的1. 5 %，然后加入聚合催化劑，并加入1. 125g復(fù)合光穩(wěn)定劑(Tinuvin 788與 CHIMASSORB 119FL 按重量比 1 1 混合)，3. 375g 復(fù)合抗氧劑(Irganox 1076 與 Irganox 1010按重量比1 3混合)。攪拌均勻后送至預(yù)聚釜升溫聚合，控制溫度^(TC 275°C，開啟真空泵，在40分鐘內(nèi)緩慢降至2Kpa，低真空聚合反應(yīng)結(jié)束，關(guān)閉真空系統(tǒng)，在氮氣保護(hù)及負(fù)壓情況下將液態(tài)或已熔融好的113g紫外線吸收劑Tinuvin 320，由專用設(shè)備注入系統(tǒng)，混合5分鐘后，經(jīng)預(yù)聚過濾器過濾后進(jìn)入終聚釜，開啟高真空，壓力為40 lOOpa，在270°C 條件下進(jìn)行常規(guī)聚合，至達(dá)到規(guī)定粘度，停止聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)完成后出料切粒，得到抗紫外線、抗老化聚酯切片22. ^g，其測試結(jié)果見表1。實施例4本實施例提供一種抗紫外線、抗老化聚酯切片的制備方法，其包括如下步驟(1)、酯化反應(yīng)工序取18kg精對苯二甲酸(PTA)、0. 45kg 1，4_環(huán)己烷二甲酸， 0. 05kg新戊二醇、7. 05kg乙二醇(EG)加入70升酯化反應(yīng)釜，攪拌均勻后，開始升溫并加壓至0. 3Mpa，進(jìn)行酯化，酯化溫度控制在250°C 265°C，至酯化出水完畢，回復(fù)常壓化，結(jié)束反應(yīng)得聚合單體。(2)聚合反應(yīng)工序酯化完成后，首先加入二氧化鈦消光劑，加入量為聚酯切片重量的1. 5 %，然后加入聚合催化劑，并加入1. 125g復(fù)合光穩(wěn)定劑(Tinuvin 788與 CHIMASSORB 119FL 按重量比 1 1 混合)，3. 375g 復(fù)合抗氧劑(Irganox 1076 與 Irganox 1010按重量比1 3混合)。攪拌均勻后送至預(yù)聚釜升溫聚合，控制溫度^(TC 275°C，開啟真空泵，在40分鐘內(nèi)緩慢降至2Kpa，低真空聚合反應(yīng)結(jié)束，關(guān)閉真空系統(tǒng)，在氮氣保護(hù)及負(fù)壓情況下將液態(tài)或已熔融好的226g紫外線吸收劑Tinuvin 320，由專用設(shè)備注入系統(tǒng)，混合5分鐘后，經(jīng)預(yù)聚過濾器過濾后進(jìn)入終聚釜，開啟高真空，壓力為40 lOOpa，在270°C 條件下進(jìn)行常規(guī)聚合，至達(dá)到規(guī)定粘度，停止聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)完成后出料切粒，得到抗紫外線、抗老化聚酯切片22. ^g，其測試結(jié)果見表1。實施例5本實施例提供一種抗紫外線、抗老化聚酯切片的制備方法，其包括如下步驟(1)、酯化反應(yīng)工序取18kg精對苯二甲酸(PTA)、0.45kg間苯二甲酸，0.05kg 新戊二醇、7. 05kg乙二醇(EG)加入70升酯化反應(yīng)釜，攪拌均勻后，開始升溫并加壓至 0. 3Mpa，進(jìn)行酯化，酯化溫度控制在250°C 265°C，至酯化出水完畢，回復(fù)常壓化，結(jié)束反
應(yīng)得聚合單體。O)、聚合反應(yīng)工序酯化完成后，首先加入二氧化鈦消光劑，加入量為聚酯切片重量的1.0%，然后加入聚合催化劑，并加入1. 125g復(fù)合光穩(wěn)定劑(Tinuvin 788與 CHIMASSORB 119FL 按重量比 1 1 混合)，3. 375g 復(fù)合抗氧劑(Irganox 1076 與 Irganox 1010按重量比1 3混合)。攪拌均勻后送至預(yù)聚釜升溫聚合，控制溫度^(TC 275°C，開啟真空泵，在40分鐘內(nèi)緩慢降至2Kpa，低真空聚合反應(yīng)結(jié)束，關(guān)閉真空系統(tǒng)， 在氮氣保護(hù)及負(fù)壓情況下將液態(tài)或已熔融好的113g紫外線吸收劑(Tinuvin 234與 Tinuvin 320的混合物，二者重量之比為1 1)，由專用設(shè)備注入系統(tǒng)，混合5分鐘后，經(jīng)預(yù)聚過濾器過濾后進(jìn)入終聚釜，開啟高真空，壓力為40 lOOpa，在270°C 條件下進(jìn)行常規(guī)聚合，至達(dá)到規(guī)定粘度，停止聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)完成后出料切粒，得到抗紫外線、抗老化聚酯切片22. ^g，其測試結(jié)果見表1。實施例6本實施例提供一種抗紫外線、抗老化聚酯切片的制備方法，其包括如下步驟(1)、酯化反應(yīng)工序取18kg精對苯二甲酸(PTA)、0.45kg間苯二甲酸，0.05kg 新戊二醇、7. 05kg乙二醇(EG)加入70升酯化反應(yīng)釜，攪拌均勻后，開始升溫并加壓至 0. 3Mpa，進(jìn)行酯化，酯化溫度控制在250°C 265°C，至酯化出水完畢，回復(fù)常壓化，結(jié)束反
應(yīng)得聚合單體。O)、聚合反應(yīng)工序酯化完成后，首先加入二氧化鈦消光劑，加入量為聚酯切片重量的1. 0 %，然后加入聚合催化劑，并加入1. 125g復(fù)合光穩(wěn)定劑(Tinuvin 788與 CHIMASSORB 119FL 按重量比 1 1 混合)，3. 375g 復(fù)合抗氧劑(Irganox 1076 與 Irganox 1010按重量比1 3混合)。攪拌均勻后送至預(yù)聚釜升溫聚合，控制溫度260 275°C，開啟真空泵，在40分鐘內(nèi)緩慢降至2Kpa，低真空聚合反應(yīng)結(jié)束，關(guān)閉真空系統(tǒng)， 在氮氣保護(hù)及負(fù)壓情況下將液態(tài)或已熔融好的226g紫外線吸收劑(Tinuvin 234與 Tinuvin 320混合物，二者重量之比為1 1)，由專用設(shè)備注入系統(tǒng)，混合5分鐘后，經(jīng)預(yù)聚過濾器過濾后進(jìn)入終聚釜，開啟高真空，壓力為40 lOOpa，在270°C 條件下進(jìn)行常規(guī)聚合，至達(dá)到規(guī)定粘度，停止聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)完成后出料切粒，得到抗紫外線、抗老化聚酯切片22. ^g，其測試結(jié)果見表1。實施例7本實施例提供一種抗紫外線、抗老化聚酯切片的制備方法，其包括如下步驟(1)、酯化反應(yīng)工序取18kg精對苯二甲酸(PTA)、0.45kg間苯二甲酸，0.05kg 新戊二醇、7. (^kg乙二醇(EG)加入70升酯化反應(yīng)釜中，攪拌均勻后，開始升溫并加壓至 0. 3Mpa，進(jìn)行酯化，酯化溫度控制在250 265°C，至酯化出水完畢，回復(fù)常壓化，結(jié)束反應(yīng)
得聚合單體。
O)、聚合反應(yīng)工序酯化完成后，首先加入二氧化鈦消光劑，加入量為聚酯切片重量的1.0%，然后加入聚合催化劑，并加入1. 125g復(fù)合光穩(wěn)定劑(Tinuvin 788與 CHIMASSORB 119FL 重量比按 1 1 混合〕，3. 375g 復(fù)合抗氧劑(Irganox 1076 與 Irganox 1010按重量比1 3混合))。攪拌均勻后送至預(yù)聚釜升溫聚合，控制溫度^(TC 275°C，開啟真空泵，在40分鐘內(nèi)緩慢降至2Kpa，低真空聚合反應(yīng)結(jié)束，關(guān)閉真空系統(tǒng)，在氮氣保護(hù)及負(fù)壓情況下將液態(tài)或已熔融好的113g紫外線吸收劑(Tinuvin 234與氰特紫外線吸收劑CYASORB UV-3638F，二者重量之比為2 1)，由專用設(shè)備注入系統(tǒng)，混合5分鐘后， 經(jīng)預(yù)聚過濾器過濾后進(jìn)入終聚釜，開啟高真空，壓力為40 lOOpa，在270°C 條件下進(jìn)行常規(guī)聚合，至達(dá)到規(guī)定粘度，停止聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)完成后出料切粒，得到抗紫外線、 抗老化聚酯切片，其測試結(jié)果見表1。實施例8本實施例提供一種抗紫外線、抗老化聚酯切片的制備方法，其包括如下步驟(1)、酯化反應(yīng)工序取18kg精對苯二甲酸(PTA)、0.45kg間苯二甲酸，0.05kg 新戊二醇、7. 05kg乙二醇(EG)加入70升酯化反應(yīng)釜，攪拌均勻后，開始升溫并加壓至 0. 3Mpa，進(jìn)行酯化，酯化溫度控制在250°C 265°C，至酯化出水完畢，回復(fù)常壓化，結(jié)束反
應(yīng)得聚合單體。O)、聚合反應(yīng)工序酯化完成后，首先加入二氧化鈦消光劑，加入量為聚酯切片重量的1. 0 %，然后加入聚合催化劑，并加入1. 125g復(fù)合光穩(wěn)定劑(Tinuvin 788與 CHIMASSORB 119FL 按重量比 1 1 混合)，3. 375g 復(fù)合抗氧劑(Irganox 1076 與 Irganox 1010按重量比1 3混合)。攪拌均勻后送至預(yù)聚釜升溫聚合，控制溫度^(TC 275°C，開啟真空泵，在40分鐘內(nèi)緩慢降至2Kpa，低真空聚合反應(yīng)結(jié)束，關(guān)閉真空系統(tǒng)，在氮氣保護(hù)及負(fù)壓情況下將液態(tài)或已熔融好的226g紫外線吸收劑(Tinuvin 234與氰特紫外線吸收劑CYASORB UV-3638F的混合物，二者重量之比為2 1)，由專用設(shè)備注入系統(tǒng)，混合5分鐘后，經(jīng)預(yù)聚過濾器過濾后進(jìn)入終聚釜，開啟高真空，壓力為40 lOOpa，在270 285°C條件下進(jìn)行常規(guī)聚合，至達(dá)到規(guī)定粘度，停止聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)完成后出料切粒，得到抗紫外線、抗老化聚酯切片22. ^g，其測試結(jié)果見表1。對比例1本對比例提供一種聚酯切片的制備方法，其包括如下步驟(1)、酯化反應(yīng)工序取18kg精對苯二甲酸(PTA)、0.45kg間苯二甲酸，0.05kg 新戊二醇、7. 05kg乙二醇(EG)加入70升酯化反應(yīng)釜，攪拌均勻后，開始升溫并加壓至 0. 3Mpa，進(jìn)行酯化，酯化溫度控制在250 265°C，至酯化出水完畢，回復(fù)常壓化，結(jié)束反應(yīng)
得聚合單體。O)、聚合反應(yīng)工序酯化完成后，首先加入二氧化鈦消光劑，加入量為聚酯切片重量的1. 5 %，然后加入聚合催化劑，并加入1. 125g復(fù)合光穩(wěn)定劑(Tinuvin 788與 CHIMASSORB 119FL 按重量比 1 1 混合〕，3. 375g 復(fù)合抗氧劑(Irganox 1076 與 Irganox 1010按重量比1 3混合)。將液態(tài)或已熔融好的113g紫外線吸收劑Tinuvin 234，由專用設(shè)備注入系統(tǒng)，混合5分鐘后，控制溫度260 275°C，開啟真空泵，在40分鐘內(nèi)緩慢降至2Kpa，低真空聚合反應(yīng)結(jié)束，開啟高真空，壓力為40 lOOpa，在270 285°C條件下進(jìn)行常規(guī)聚合，至達(dá)到規(guī)定粘度，停止聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)完成后出料切粒，得到聚酯切片22. ^g，其測試結(jié)果見表1。對比例2本對比例提供一種抗紫外線、抗老化聚酯切片的制備方法，其包括如下步驟(1)、酯化反應(yīng)工序取18kg精對苯二甲酸(PTA)、0.45kg間苯二甲酸，0.05kg 新戊二醇、7. 05kg乙二醇(EG)加入70升酯化反應(yīng)釜，攪拌均勻后，開始升溫并加壓至 0. 3Mpa，進(jìn)行酯化，酯化溫度控制在250 265°C，至酯化出水完畢，回復(fù)常壓化，結(jié)束反應(yīng)
得聚合單體。O)、聚合反應(yīng)工序酯化完成后，首先加入二氧化鈦消光劑，加入量為聚酯切片重量的1.5%，然后加入聚合催化劑，并加入1. 125g復(fù)合光穩(wěn)定劑(Tinuvin 788與 CHIMASSORB 119FL 按重量比 1 1 混合〕，3. 375g 復(fù)合抗氧劑(Irganox 1076 與 Irganox 1010按重量比1 3混合)。將液態(tài)或已熔融好的113g紫外線吸收劑(Tinuvin 234與氰特紫外線吸收劑CYAS0RBUV-3638F的混合物，二者重量之比為2:1)，由專用設(shè)備注入系統(tǒng)，混合5分鐘后，控制溫度260 275°C，開啟真空泵，在40分鐘內(nèi)緩慢降至2Kpa， 低真空聚合反應(yīng)結(jié)束，開啟高真空，壓力為40 lOOpa，在270 285°C條件下進(jìn)行常規(guī)聚合，至達(dá)到規(guī)定粘度，停止聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)完成后出料切粒，得到聚酯切片22. ^g，其測試結(jié)果見表1。表1抗紫外線、抗老化聚酯切片物理化學(xué)指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維的制備方法，包括依次進(jìn)行的酯化反應(yīng)工序、聚合反應(yīng)工序以及紡絲工序，其特征在于所述酯化反應(yīng)工序?qū)嵤┤缦聦Ρ蕉姿?、乙二醇以及第三單體加入到酯化反應(yīng)釜中，在250°C ^5°C下進(jìn)行酯化反應(yīng)，所述對苯二甲酸、乙二醇的投料摩爾比為1 1.2 1.3，所述的第三單體為選自間苯二甲酸、1，4_環(huán)己烷二甲酸、5-甲基間苯二甲酸、新戊二醇以及2，3- 丁二醇中的一種或多種，且其加入量為對苯二甲酸重量的0. 3% 3. 5% ；所述聚合反應(yīng)工序?qū)嵤┤缦迈セ磻?yīng)工序完成后，首先加入重量為聚酯切片重量的0.5% 2. 6%的二氧化鈦消光劑，然后加入聚合催化劑，同時加入10 300ppm(以聚酯切片的重量為基準(zhǔn))的受阻胺類光穩(wěn)定劑和10 300ppm(以聚酯切片的重量為基準(zhǔn))的受阻酚類抗氧劑，攪拌均勻后送至預(yù)聚釜進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)；預(yù)聚反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉真空系統(tǒng)，在氮氣保護(hù)以及負(fù)壓下，將液態(tài)或熔融的紫外線吸收劑注入，混合，經(jīng)預(yù)聚過濾器過濾后，進(jìn)入終聚釜，所述紫外線吸收劑的加入量為聚酯切片重量的0. 1 % 2. 0 % ；最后，在終聚釜中，控制壓力為40 lOOpa，溫度270°C 285°C下進(jìn)行終聚合反應(yīng)，終聚合反應(yīng)完成后，出料切粒，得抗紫外線、抗老化聚酯切片；所述制備方法還包括在紡絲工序之前，對所述抗紫外線、抗老化聚酯切片先后進(jìn)行預(yù)結(jié)晶和干燥的步驟，所述預(yù)結(jié)晶在溫度110°C 125°C下進(jìn)行3 5小時，所述干燥在溫度 130°C 145°C下進(jìn)行3. 5 5. 0小時；所述紡絲工序中，使用異形截面噴絲板從而獲得異形截面的聚酯纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維的制備方法，其特征在于所述的紫外線吸收劑為以下種類的紫外線吸收劑中的一種或多種的組合苯并三唑類紫外線吸收劑:TinUVin 326、TinUVin 234、TinUVin 350、 Ti_in 320、Ti_in 328 ；低揮發(fā)性苯并三唑類紫外線吸收劑Tinuvin 360 ；紅移苯并三唑類紫外線吸收劑Tinuvin 327 ；以及Tinuvin UV-P，氰特紫外線吸收劑 CYAS0RBUV-3638F，三嗪系列紫外線吸收劑UV-1577。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維的制備方法，其特征在于所述的紫外線吸收劑的加入量為聚酯切片重量的0. 15% 1.10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維的制備方法，其特征在于加入紫外線吸收劑之后的混合時間為3 8分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維的制備方法，其特征在于所述的受阻胺類光穩(wěn)定劑為選自非聚合型高分子量受阻胺光穩(wěn)定劑 CHIMASSORB 119FL，聚合型受阻胺類光穩(wěn)定劑Chimassorb 944,Tinuvin 788以及光穩(wěn)定劑770雙0，2，6，6-四甲-4-哌啶基)癸二酸酯中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維的制備方法，其特征在于以聚酯切片的重量為基準(zhǔn)，所述的受阻胺類光穩(wěn)定劑的加入量為 15 90ppmo
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維的制備方法，其特征在于所述的受阻酚類抗氧劑為Irganoxl076，Irganox 1010及Irgafos 168中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維的制備方法，其特征在于以聚酯切片的重量為基準(zhǔn)，所述的受阻酚類抗氧劑的加入量為30 250ppmo
9.根據(jù)權(quán)利要求1、5至8中任一項權(quán)利要求所述的具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維的制備方法，其特征在于所述的受阻胺類光穩(wěn)定劑的加入量為35 60ppm，所述的受阻酚類抗氧劑的加入量為75 180ppm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、5至8中任一項權(quán)利要求所述的具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維的制備方法，其特征在于所述的受阻胺類光穩(wěn)定劑為二種以上的光穩(wěn)定劑混合而成的復(fù)合光穩(wěn)定劑；所述的受阻酚類抗氧劑為二種以上的抗氧劑混合而成的復(fù)合抗氧劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復(fù)合功能的聚酯纖維的制備方法，其包括依次進(jìn)行的酯化反應(yīng)工序、聚合反應(yīng)工序以及紡絲工序，其中在酯化反應(yīng)中引入具有較大空間位阻的第三單體；在酯化反應(yīng)之后，預(yù)聚反應(yīng)之前，加入高含量消光劑二氧化鈦、受阻胺類光穩(wěn)定劑和受阻酚類抗氧劑；在聚合反應(yīng)工序的預(yù)聚合結(jié)束之后、終聚合之前，加入紫外線吸收劑；在紡絲工序之前，對聚合反應(yīng)工序所得聚酯切片進(jìn)行預(yù)結(jié)晶和干燥，并且將纖維設(shè)計為異形截面。本發(fā)明方法所得聚酯纖維具有優(yōu)異的抗紫外線、抗老化和吸濕速干功能，織成針織及機織面料后，經(jīng)測試其相關(guān)技術(shù)指標(biāo)為紫外光透過率≤5.0％，芯吸高度≥120mm，蒸發(fā)速率≥0.20g/hr。
文檔編號D01F6/92GK102443876SQ20111027687
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者邊樹昌 申請人:江蘇中鱸科技發(fā)展股份有限公司, 邊樹昌