一種抗紫外老化聚酯纖維及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗紫外老化聚酯纖維及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酯纖維特定的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了其具有高強(qiáng)度、低收縮、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，因 此被廣泛應(yīng)用于服用和非服用領(lǐng)域。對(duì)于在某些特定場(chǎng)合使用的聚酯纖維，如戶外用雨傘 布、蓬蓋布、廣告燈箱布、繩索等，特別是涉及到安全級(jí)別較高的戶外應(yīng)用領(lǐng)域，由于其長(zhǎng)期 暴露于太陽(yáng)光下，必然要求其在保持原有性能的同時(shí)，具有較好的抗紫外性能，因此開(kāi)發(fā)一 種具有高效抗紫外服役性能好的聚酯纖維具有深遠(yuǎn)的意義。
[0003] 目前針對(duì)抗紫外聚酯纖維產(chǎn)品的研究已有許多報(bào)道。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)報(bào)道了通過(guò)聚酯紡絲前段進(jìn)行物理共混添加抗紫外試劑的方法， 從而生產(chǎn)得到具有抗紫外的聚酯纖維，如發(fā)明專利"一種納米氮化鈦抗紫外聚酯纖 維"（CN101003918A)，其是通過(guò)將納米氮化鈦和其他助劑以及載體制成母粒，然后將母粒添 加到聚酯切片中熔融紡絲的到一種具有抗紫外的聚酯纖維；發(fā)明專利"一種超細(xì)聚酯纖維 用納米抗紫外功能母粒的制備方法"（CN102643519A)，其通過(guò)將無(wú)機(jī)納米抗紫外粉體經(jīng)過(guò) 表面活性劑包覆處理后與有及納米抗紫外粉體按一定比例造粒制成納米抗紫外功能母粒， 進(jìn)一步用于紡絲；發(fā)明專利"一種防紫外線聚酯纖維的制造方法"（CN102031580A)，其通過(guò) 將納米二氧化鈦、氧化鋅的無(wú)機(jī)粒子與有機(jī)抗紫外添加劑的聚酯切片共混紡絲得到抗紫外 聚酯纖維的方法；"抗紫外聚酯及其生產(chǎn)方法"（CN101377024A)，其通過(guò)擠出共混或在共聚 過(guò)程添加0. 1?30wt%的無(wú)機(jī)納米粒子，得到抗紫外切片，再進(jìn)行進(jìn)一步紡絲。以上發(fā)明 專利的缺陷在于通過(guò)將抗紫外試劑制成母粒切片在熔融共混過(guò)程中添加，或在聚酯合成階 段添加，對(duì)聚酯成纖結(jié)構(gòu)會(huì)造成影響，進(jìn)一步造成聚酯纖維的力學(xué)性能下降，有機(jī)抗紫外試 劑在熔融紡絲加工過(guò)程中易于降解，進(jìn)而抗紫外試劑添加量大、效果差，且前期制備工藝復(fù) 雜。實(shí)用新型專利"一種抗紫外線滌綸長(zhǎng)絲"（CN202116766U)，其通過(guò)涂覆的方法在聚酯單 絲表面涂覆二氧化鈦層，但是其對(duì)于聚酯纖維的附著性能差，附著牢度不夠，易造成二氧化 鈦脫落，進(jìn)而不具備長(zhǎng)期的抗紫外能力。
[0005] 還有文獻(xiàn)報(bào)道了將聚酯纖維制成織物，通過(guò)后整理的方法，使織物附著抗紫外線 整理劑，從而達(dá)到抗紫外的效果。如發(fā)明專利"紡織品納米后整理試劑及其制備工藝及對(duì)織 物的整理方法"（CN1908290A)采用Ti02/Zn0復(fù)合水溶膠紡織品納米后整理劑對(duì)織物進(jìn)行 后整理，從而使織物達(dá)到抗紫外、抗菌、抗靜電的效果，論文《織物的抗紫外線整理研究》等 公開(kāi)了抗紫外織物后整理的浸扎-烘干-焙烘工藝，主要針對(duì)夏季服用面料抗紫外后整理 進(jìn)行了研究，通過(guò)使用粘合劑將抗紫外試劑附著于織物表面，從而達(dá)到抗紫外線的效果。但 是對(duì)于滌綸紡織品，由于其結(jié)構(gòu)高度取向結(jié)晶、親水性差，后整理過(guò)程中很難將大部分不亦 容易水的抗紫外試劑整理到織物上，并且與織物結(jié)合能力差，進(jìn)而牢度低易洗脫，抗紫外效 果差，還有使得織物的透氣性變差，因此影響織物面料在服用的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種抗紫外老化聚酯纖維及其制備方法，其制備方法簡(jiǎn) 單，可操作性強(qiáng)；得到的聚酯纖維抗紫外老化性能優(yōu)異。
[0007] 本發(fā)明提供的一種抗紫外老化聚酯纖維的制備方法，具體步驟包括熔體擠出、冷 卻、集束上油、熱拉伸和熱定型；其在冷卻和集束上油之間，還有聚酯纖維吸附抗紫外線吸 收劑乳液的步驟；在熱拉伸和熱定型過(guò)程中，熱拉伸的溫度為160?220°C，熱定型的溫度 為160?220°C，抗紫外線吸收劑與多羧基聚硅氧烷在聚酯纖維上進(jìn)行縮合在纖維上形成 網(wǎng)狀的抗紫外老化交聯(lián)聚合物。其中：
[0008] 所述抗紫外線吸收劑乳液是由2-(2-羥基苯基）-4,6-二氨基-2H-苯并三唑、多 羧基聚硅氧烷、非離子型表面活性劑與水按重量比（1?5) : (5?25) : (10?20) : (50? 84)攪拌均勻配成；
[0009] 所述抗紫外線吸收劑為2-(2-羥基苯基）-4,6-二氨基-2H-苯并三唑。其通過(guò)將 鄰氨基酚重氮化，再與1，3, 5-三氨基苯進(jìn)行偶合反應(yīng)，最后氧化成環(huán)制備得到；反應(yīng)方程 式為：
[0010]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種抗紫外老化聚酯纖維的制備方法，具體步驟包括熔體擠出、冷卻、集束上油、熱 拉伸和熱定型，其特征在于：在冷卻和集束上油之間，還有聚酯纖維吸附抗紫外線吸收劑 乳液的步驟；在熱拉伸和熱定型過(guò)程中，熱拉伸的溫度為160?220°C，熱定型的溫度為 160?220°C，抗紫外線吸收劑與多羧基聚硅氧烷進(jìn)行縮合，在聚酯纖維上形成網(wǎng)狀的抗紫 外老化交聯(lián)聚合物；其中： 所述抗紫外線吸收劑乳液是由2- (2-羥基苯基）-4, 6-二氨基-2H-苯并三唑、多羧基 聚硅氧烷、非離子型表面活性劑與水按重量比（1?5) : (5?25) : (10?20) : (50?84) 攪拌均勻配成； 所述抗紫外線吸收劑為2- (2-羥基苯基）-4,6-二氨基-2H-苯并三唑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述聚酯纖維吸附抗紫外線吸收劑 乳液的具體步驟為：在集束上油之前增設(shè)一套上油裝置，在所述上油裝置的油盤中注入抗 紫外線吸收劑乳液，聚酯纖維通過(guò)覆有紫外線吸收劑乳液的上油導(dǎo)輥進(jìn)行附著。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述非離子型表面活性劑為壬基酚 聚氧乙烯醚。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述多羧基聚氧硅烷的單個(gè)分子鏈 中含有> 2端羧基數(shù)；所述多羧基聚氧硅烷為分子量為1000?1200的多羧基聚氧硅烷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的制備方法制得的抗紫外老化聚酯纖維，其特征在于： 其由網(wǎng)狀的抗紫外老化交聯(lián)聚合物和聚酯組成；其中所述的抗紫外老化交聯(lián)聚合物占抗紫 外老化聚酯纖維的Iwt?5wt%。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種抗紫外老化聚酯纖維及其制備方法。本方法在冷卻和集束上油兩步驟之間，將含有多羧基硅氧烷的抗紫外線吸收劑乳液附著于聚酯纖維上，并在熱拉伸和熱定型過(guò)程中控制加熱溫度，使得抗紫外線吸收劑與多羧基硅氧烷在聚酯纖維上進(jìn)行原位縮合形成網(wǎng)狀的抗紫外老化交聯(lián)聚合物，從而得到抗紫外老化聚酯纖維。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)；制備得到的聚酯纖維在不破壞聚酯纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)的前提下，具有優(yōu)異的抗紫外老化性能。
【IPC分類】D01D5-096, D01D5-12, D01F11-08, D01D10-02, D01D5-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104562302
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310471481
【發(fā)明人】王鳴義, 張玉梅, 易志文, 譚曉玲, 任明利, 王雁, 朱金芳
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月11日