抗紫外線聚酯纖維母粒、其制備方法及包含其的聚酯纖維的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種抗紫外線聚酯纖維母粒、制備方法及聚酯纖維的生產(chǎn)方法?？棺贤饩€聚酯纖維母粒的制備方法包括對粒徑為20nm-50nm的TiO2和100-300nm的TiO2按照質(zhì)量比25%-100%∶0%-75%的比例混合成為納米抗紫外線粉體材料；將納米抗紫外線粉體材料、偶聯(lián)劑、抗氧劑、酯類物質(zhì)按照質(zhì)量比20%-30%∶2.7%-2.85%∶0.15%-0.3%∶77%-67%進(jìn)行攪拌混合，造粒后形成抗紫外線聚酯纖維母粒。聚酯纖維生產(chǎn)方法包括將上述抗紫外線聚酯纖維母粒計(jì)入倒入紡絲設(shè)備中的動(dòng)態(tài)混合器，通過紡絲工藝制備抗紫外線聚酯纖維。本發(fā)明方法簡單有效、成本較低，適于在大型化纖裝備上生產(chǎn)抗紫外線聚酯纖維。
【專利說明】抗紫外線聚酯纖維母粒、其制備方法及包含其的聚酯纖維的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】 [0001]本發(fā)明涉及化學(xué)纖維生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗紫外線聚酯纖維母粒的制備方法及包含其的聚酯纖維的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚酯纖維自工業(yè)化以來，就以其優(yōu)良物理和化學(xué)性能得到廣泛的應(yīng)用。由于人類生產(chǎn)和生活的影響，地球的平流層臭氧遭到破壞，使到達(dá)地面的紫外線輻射量增多，這會(huì)對人們的身體健康造成一定的損害。因此有效阻隔紫外線照射、開發(fā)具有抗紫外線功能的聚酯纖維對人們的身體健康非常重要。
[0003]目前，制備抗紫外線聚酯纖維的主要方法有織物后整理法、抗紫外線聚酯纖維的紡制等?？椢锖笳矸ㄊ侵竿ㄟ^物理或者化學(xué)的方法處理聚酯纖維，以提高聚酯纖維抗紫外線能力。常用的物理方法為采用等離子體處理聚酯纖維，常用的化學(xué)方法為采用抗紫外線處理劑浸泡聚酯纖維?？椢锖笳矸ň哂蟹奖沆`活、易于大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，但該法制備的織物手感變硬，穿著時(shí)有悶熱感，織物的耐久性、耐洗性差?？棺贤饩€聚酯纖維的紡制一般通過兩種方法來實(shí)現(xiàn):一種是在紡絲過程中添加抗紫外線聚酯纖維母粒制備抗紫外線聚酯纖維；另外一種方法在聚酯的聚合過程中添加抗紫外線粉體，然后通過紡絲工藝來制備抗紫外線聚酯纖維。其中，添加抗紫外線聚酯纖維母粒制備抗紫外線聚酯纖維更加經(jīng)濟(jì)、方便，是目前應(yīng)用較廣泛的抗紫外線聚酯纖維紡制技術(shù)。
[0004]在添加抗紫外線聚酯纖維母粒制備抗紫外線聚酯纖維的過程中，所采用的抗紫外線劑需要采用小粒徑(比如納米尺寸)的抗紫外線材料。但這會(huì)引起抗紫外線材料粒子顯著的凝聚，最終造成紡絲成形困難、抗紫外線劑在纖維中分布不勻、混合效果差等問題。為了解決上述問題，需要制備具有抗紫外線性能優(yōu)良，同時(shí)適于超細(xì)聚酯纖維紡絲的超細(xì)聚酯纖維用納米抗紫外線功能母粒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有抗紫外線聚酯纖維生產(chǎn)過程中存在的抗紫外線材料粒子的凝聚以及混合效果差的問題，本發(fā)明提供了一種抗紫外線聚酯纖維母粒及其制備方法，制得的抗紫外線聚酯纖維母粒適合用于化纖紡絲的在線添加制備流程。
[0006]本發(fā)明提供了一種抗紫外線聚酯纖維母粒的制備方法。該制備方法包括以下步驟:將粒徑為20nm-50nm的TiO2顆粒和100_300nm的TiO2顆粒按照質(zhì)量比25%_100%:0%-75%混合,形成納米抗紫外線粉體材料；將所述納米抗紫外線粉體材料、偶聯(lián)劑、抗氧劑、酯類物質(zhì)按照質(zhì)量比20%-30%:2.7%-2.85%:0.15%-0.3%:77%-67%進(jìn)行攪拌混合，造粒后形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0007]優(yōu)選地，在TiO2顆粒進(jìn)行混合之前對TiO2顆粒進(jìn)行干燥處理，優(yōu)選地，常壓干燥處理的溫度為800C _100°C，時(shí)間為8-10小時(shí)。[0008]優(yōu)選地，在TiO2顆粒進(jìn)行混合之前對TiO2顆粒進(jìn)行分散處理，優(yōu)選地，分散處理過程包括:將TiO2顆粒與表面分散劑按質(zhì)量比92%-95%:8%-5%混合，采用機(jī)械研磨的方式進(jìn)行分散處理。優(yōu)選地，上述表面分散劑選自聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、硬脂酸鈉、三乙醇胺型表面分散劑中的一種或兩種以上。更優(yōu)選地，上述分散處理的時(shí)間不少于I小時(shí)。
[0009]優(yōu)選地，本發(fā)明所采用的偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁鈦復(fù)合型偶聯(lián)劑中的一種或兩種以上。
[0010]優(yōu)選地，本發(fā)明所采用的抗氧劑選自抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑IR1010、抗氧劑168中的一種或兩種以上。
[0011]本發(fā)明還提供了一種抗紫外線聚酯纖維母粒，該抗紫外線聚酯纖維母粒由上述制備方法制備而成。
[0012]本發(fā)明還提供了一種抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法包括以下步驟:對本發(fā)明所提供的抗紫外線聚酯纖維母粒進(jìn)行預(yù)結(jié)晶處理，并進(jìn)行真空干燥處理；按照聚酯熔體總質(zhì)量的5%-9%稱量處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒；通過計(jì)量加料系統(tǒng)將抗紫外線聚酯纖維母粒加入化纖紡絲設(shè)備中的動(dòng)態(tài)混合器中，與聚酯熔體進(jìn)行塑化得到抗紫外線聚酯纖維。
[0013]優(yōu)選地，上述預(yù)結(jié)晶處理包括以下步驟:將抗紫外線聚酯纖維母粒放入750C _80°C的干燥箱中，處理8-10小時(shí)。
[0014]優(yōu)選地，上述真空干燥處理包括以下步驟:將預(yù)結(jié)晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于100-150Pa的真空度、125°C _130°C的溫度條件下干燥8-10小時(shí)。
[0015]由以上的技術(shù)方法可以看出，本發(fā)明一方面通過將TiO2顆粒的粒徑控制在20-50nm或者將不同粒徑的TiO2粉體以一定的質(zhì)量比進(jìn)行混合，有效降低TiO2粉體顆粒的凝聚效應(yīng)；另一方面在母粒的制備過程，TiO2粉體與酯類物質(zhì)以一定比例進(jìn)行混合，對抗紫外粉體的分散及與酯類的混合進(jìn)行了有效處理，母粒自身已經(jīng)具有較好的紡絲特性，從而得到了一種獨(dú)特的TiO2抗紫外線聚酯纖維母粒。利用這種TiO2抗紫外線聚酯纖維母粒以及在線添加技術(shù)，解決了現(xiàn)有抗紫外線聚酯纖維生產(chǎn)過程中存在的抗紫外線材料粒子的凝聚以及混合效果差的問題。該方法簡單有效、成本較低，適于在大型化纖裝備上生產(chǎn)抗紫外線聚酯纖維。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1示出了本發(fā)明提供的抗紫外線聚酯纖維母粒的制備流程示意圖；
[0018]圖2示出了本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】提供的抗紫外線聚酯纖維母粒制備流程示意圖；以及
[0019]圖3示出了本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】提供的抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)流程示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合本申請的【具體實(shí)施方式】，對本申請的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明，但如下實(shí)施例僅是用以理解本申請，而不能限制本申請，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合，本申請可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0021]由【背景技術(shù)】可知，現(xiàn)有抗紫外線聚酯纖維生產(chǎn)過程中存在的抗紫外線材料粒子的凝聚以及混合效果差的問題，本發(fā)明的發(fā)明人針對上述問題進(jìn)行研究，提出了一種新型的TiO2抗紫外線聚酯纖維母粒及其應(yīng)用方法。相比于現(xiàn)有抗紫外線聚酯纖維母粒，由于在母粒的制備過程中只采用了抗紫外性能極佳的TiO2粉體，因此制備工藝相對簡單，所制備的母粒具有抗紫外性能和紡絲性好，加工成本較低等優(yōu)勢。關(guān)于抗紫外粉體的凝聚以及混合效果差的問題，本申請發(fā)明人試圖從以下幾個(gè)方面解決:一方面通過將TiO2顆粒的粒徑控制在20-50nm或者將不同粒徑的TiO2粉體以一定的質(zhì)量比進(jìn)行混合， 申請人:發(fā)現(xiàn)可有效降低TiO2粉體顆粒的凝聚效應(yīng)；另一方面在母粒的制備過程，TiO2粉體與酯類物質(zhì)以一定比例進(jìn)行混合，對抗紫外粉體的分散及與酯類的混合進(jìn)行了有效處理，母粒自身已經(jīng)具有較好的紡絲特性；再一方面在聚酯纖維的生產(chǎn)過程中，該母粒通過在線添加的動(dòng)態(tài)混合器應(yīng)用于化纖生產(chǎn)中，由于動(dòng)態(tài)混合器具有非常高效的混合分散作用，這進(jìn)一步改善了抗紫外粉體的凝聚以及混合效果差的問題，從而進(jìn)一步改善并提高了母粒的紡絲特性。更為重要的是由于采用動(dòng)態(tài)混合器在線添加工藝來制備抗紫外聚酯纖維，這可以使大型的化纖生產(chǎn)企業(yè)，可以在不影響其常規(guī)化纖產(chǎn)品生產(chǎn)的情況下，進(jìn)行差別化的抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)。同時(shí)還可以在紡絲過程中靈活，方便的改變抗紫外聚酯纖維母粒的添加量，這有利于纖維生產(chǎn)廠家根據(jù)產(chǎn)品性能指標(biāo)的不同，快速而又靈活的改變生產(chǎn)工藝。
[0022]下面將具體闡述本發(fā)明所提供的抗紫外線聚酯纖維母粒的制備方法及抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)方法。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明提供的抗紫外線聚酯纖維母粒的制備方法包括以下步驟:對粒徑為20nm-50nm的TiO2和100_300nm的TiO2按照質(zhì)量比25%_100%:0%-75%的比例混合成為納米抗紫外線粉體材料；將納米抗紫外線粉體材料、偶聯(lián)劑、抗氧劑、酯類物質(zhì)按照質(zhì)量比20%-30%:2.7%-2.85%:0.15%_0.3%:77%_67%進(jìn)行攪拌混合，造粒后形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0024]通過本發(fā)明提供的抗紫外線聚酯纖維母粒制備方法，TiO2顆粒的粒徑控制在20-50nm或者將不同粒徑的TiO2粉體以一定的質(zhì)量比進(jìn)行混合，可有效降低TiO2粉體顆粒的凝聚效應(yīng)；另一方面在母粒的制備過程，TiO2粉體與酯類物質(zhì)以一定比例進(jìn)行混合，抗紫外粉體與酯類物質(zhì)充分混合，使得母粒自身具有較好的紡絲特性。
[0025]圖2示出了本發(fā)明一個(gè)【具體實(shí)施方式】所提供的抗紫外線聚酯纖維母粒制備流程示意圖。下面將結(jié)合圖2進(jìn)一步解釋說明本發(fā)明提供的抗紫外線聚酯纖維母粒的制備方法。
[0026]首先，優(yōu)選地在進(jìn)行混合之前，對TiO2進(jìn)行常壓干燥處理。TiO2粉體可能因?yàn)閮?chǔ)存不當(dāng)而非常易于吸濕，如果不干燥處理，粉體易于團(tuán)結(jié)，在干燥處理過程中可以除去TiO2粉末中的吸附水與其他雜質(zhì)。優(yōu)選地，所述常壓干燥處理的溫度為80°c -100°c，時(shí)間為8-10小時(shí)。
[0027]更優(yōu)選地，在常壓干燥之后混合之前，進(jìn)一步將TiO2顆粒與表面分散劑混合進(jìn)行分散處理，目的 是讓TiO2顆粒分散的更均勻。所述分散處理過程包括:將TiO2與表面分散劑按質(zhì)量比92%-95%:8%-5%混合，采用機(jī)械研磨的方式進(jìn)行分散處理。優(yōu)選地，上述表面分散劑選自聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、硬脂酸鈉、三乙醇胺型表面分散劑中的一種或兩種以上，所述分散處理的時(shí)間不少于1小時(shí)。常壓干燥和分散處理的實(shí)施可以使得TiO2顆粒的分散效果更好，得到的母粒紡絲特性更好，但這并不意味著該制備方法必須實(shí)施上述兩個(gè)步驟。
[0028]接著，將分散處理后的粒徑為20nm-50nm和100_300nm的TiO2按照質(zhì)量比25%-100%:0%-75%混合，形成均勻的納米抗紫外線粉體材料。所述混合方法可以是機(jī)械研磨、攪拌、超聲震蕩。
[0029]然后，將納米抗紫外線粉體材料、偶聯(lián)劑、抗氧劑、酯類物質(zhì)按照質(zhì)量比20%_30%:2.7%-2.85%:0.15%-0.3%:77%-67%進(jìn)行高速攪拌混合。本發(fā)明所采用的酯類物質(zhì)可以是聚酯纖維制備工藝中常采用的聚酯材料，優(yōu)選為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，更優(yōu)選為紡絲級的PET。其混合機(jī)理為:通過高速攪拌使得聚酯類物質(zhì)，例如PET發(fā)生熔融，并在偶聯(lián)劑和抗氧劑的作用下與抗紫外線粉體發(fā)生共混，形成均勻的抗紫外線聚酯纖維混合體。優(yōu)選地，上述偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁鈦復(fù)合型偶聯(lián)劑中的一種或兩種以上，上述抗氧劑選自抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑IR1010、抗氧劑168中的一種或兩種以上。
[0030]最后，通過雙螺桿混煉擠出機(jī)等工具進(jìn)行造粒，然后形成抗紫外線聚酯纖維母粒。所制備抗紫外線聚酯纖維母粒的顆粒分布均勻，且具有抗紫外線性能優(yōu)良，同時(shí)適用于生產(chǎn)超細(xì)聚酯纖維紡絲。
[0031]本發(fā)明還提供了一種抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)方法。該生產(chǎn)方法包括以下步驟:對上述抗紫外線聚酯纖維母粒進(jìn)行預(yù)結(jié)晶處理，并進(jìn)行真空干燥處理；按照聚酯熔體總重量的5%-9%稱量抗紫外線聚酯纖維母粒，通過計(jì)量加料系統(tǒng)將處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設(shè)備中的動(dòng)態(tài)混合器，與聚酯熔體進(jìn)行塑化得到抗紫外線聚酯纖維。
[0032]本發(fā)明提供的抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)方法，母粒通過在線添加的動(dòng)態(tài)混合器應(yīng)用于化纖生產(chǎn)中，由于動(dòng)態(tài)混合器具有非常高效的混合分散作用，這可以進(jìn)一步改善抗紫外粉體的凝聚以及混合效果差的問題，從而進(jìn)一步改善并提高了母粒的紡絲特性。更為重要的是由于采用動(dòng)態(tài)混合器在線添加工藝來制備抗紫外聚酯纖維，這可以使大型的化纖生產(chǎn)企業(yè)，可以在不影響其常規(guī)化纖產(chǎn)品生產(chǎn)的情況下，進(jìn)行差別化的抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)。同時(shí)還可以在紡絲過程中靈活、方便地改變抗紫外聚酯纖維母粒的添加量，這有利于纖維生產(chǎn)廠家根據(jù)產(chǎn)品性能指標(biāo)的不同，快速而又靈活的改變生產(chǎn)工藝。
[0033]圖3示出了本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】所提供的抗紫外線聚酯纖維生產(chǎn)流程示意圖。下面將結(jié)合圖3進(jìn)一步解釋說明本發(fā)明提供的抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)方法。
[0034]首先，對所述抗紫外線聚酯纖維母粒進(jìn)行預(yù)結(jié)晶處理。預(yù)結(jié)晶處理的作用是讓抗紫外線聚酯纖維母粒在較低溫度下預(yù)結(jié)晶，去除水分。如果一開始就在高溫下(例如，125-130°C)干燥抗紫外線聚酯纖維母粒，那么母粒會(huì)由于含水以及高溫而團(tuán)結(jié)在一起，從而影響母粒的后續(xù)使用。預(yù)結(jié)晶處理可以包括以下步驟:將抗紫外線聚酯纖維母粒放入75-80°C的真空干燥箱中，處理4-6小時(shí)。
[0035]然后，對抗紫外線聚酯纖維母粒進(jìn)行真空干燥處理，以除去水分與雜質(zhì)。真空干燥的主要目的是去除水分，以免水分含量過高，在高溫加工過程中聚酯降解過快，影響紡絲。真空干燥處理可以包括以下步驟:將預(yù)結(jié)晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于100-150pa的真空度、125-130°C的溫度條件下干燥8-10小時(shí)。
[0036]接著，抗紫外線聚酯纖維母粒與聚酯熔體質(zhì)量比5%_9%稱量抗紫外線聚酯纖維母粒，通過計(jì)量加料系統(tǒng)將處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設(shè)備中的動(dòng)態(tài)混合器，與聚酯熔體進(jìn)行高效的塑化分散。本發(fā)明所采用的動(dòng)態(tài)混合器為中國專利CN102160971中所公開的動(dòng)態(tài)混合器，其全部內(nèi)容引用到本發(fā)明的說明書中，以說明該動(dòng)態(tài)混合器的結(jié)構(gòu)。該動(dòng)態(tài)混合器包括至少一個(gè)固定在中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的動(dòng)態(tài)混合元件和至少一個(gè)固定在外套筒內(nèi)壁的靜態(tài)混合元件，動(dòng)態(tài)混合元件與靜態(tài)混合元件之間左右交替設(shè)置，動(dòng)態(tài)混合元件與靜態(tài)混合元件上設(shè)置有連通物料混合裝置左右兩側(cè)的通道。物料在混合器中不會(huì)向中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸的徑向運(yùn)動(dòng)，大幅降低了流通阻力。對該動(dòng)態(tài)混合器具體結(jié)構(gòu)的描述在CN102160971中已經(jīng)公開看，在此不再贅述。
[0037]最后，通過常規(guī)紡絲工藝制備抗紫外線聚酯纖維。所制備的抗紫外線聚酯纖維具有優(yōu)良的抗紫外線能力，同時(shí)本發(fā)明提供的抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)方法簡單有效、成本較低，適于在大型化纖裝備上生產(chǎn)抗紫外線聚酯纖維。
[0038]以下將以具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明所提供的抗紫外線聚酯纖維母粒的制備方法及抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)方法。
[0039]實(shí)施例1
[0040]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0041]首先，將粒徑為20nm的TiO2放入溫度為80°C的干燥箱中，干燥8小時(shí)。然后，將TiO2與聚丙烯酰胺表面分散劑按質(zhì)量比92%:8%混合，采用機(jī)械研磨的方式進(jìn)行分散處理。接著，將分散處理后TiO2、鈦酸酯偶聯(lián)劑、抗氧劑IR1010、PET按照質(zhì)量比例20%: 2.85%: 0.15%: 77%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機(jī)造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0042]2.抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)
[0043]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入75°C的干燥箱中，處理9小時(shí)。然后，將預(yù)結(jié)晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于120的真空度、125°C的溫度條件下干燥8小時(shí)。接下來，在化纖紡絲設(shè)備上加裝動(dòng)態(tài)混合器，通過計(jì)量加料系統(tǒng)將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設(shè)備中的動(dòng)態(tài)混合器，添加比例為9%。最后通過普通紡絲機(jī)進(jìn)行常規(guī)紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0044]3.性能測試
[0045]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規(guī)定的方法進(jìn)行抗紫外線測試，測試結(jié)果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護(hù)指數(shù)UPF值> 50，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率< 0.2%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率< 0.2%，其抗紫外線性能符合國家質(zhì)檢總局頒布的“防紫外線產(chǎn)品”評定標(biāo)準(zhǔn)。
[0046]實(shí)施例2
[0047]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0048]首先，將粒徑為20nm的TiO2和IOOnm的TiO2分別與聚丙烯酰胺表面分散劑按質(zhì)量比95%:5%混合，采用機(jī)械研磨的方式進(jìn)行分散處理。接下來，將分散處理后的粒徑為20nm和IOOnm的TiO2按照質(zhì)量比25%:75%混合，并將分散處理后TiO2、硅烷偶聯(lián)劑、抗氧劑IR1010、PET按照質(zhì)量比例20%:2.7%:0.3%:77%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機(jī)造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0049]2.抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)
[0050]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入80°C的干燥箱中，處理10小時(shí)。然后，將預(yù)結(jié)晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于150Pa的真空度、130°C的溫度條件下干燥10小時(shí)。接下來，在化纖紡絲設(shè)備上加裝動(dòng)態(tài)混合器，通過計(jì)量加料系統(tǒng)將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設(shè)備中的動(dòng)態(tài)混合器，添加比例為6%。最后通過普通紡絲機(jī)進(jìn)行常規(guī)紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0051]3.性能測試
[0052]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規(guī)定的方法進(jìn)行抗紫外線測試，測試結(jié)果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護(hù)指數(shù)UPF值≥45，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率≤ 1.9%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率≤ 1.2%，其抗紫外線性能符合國家質(zhì)檢總局頒布的“防紫外線產(chǎn)品”評定標(biāo)準(zhǔn)。
[0053]實(shí)施例3
[0054]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0055]首先，將粒徑為30nm的TiO2和170nm的TiO2放入溫度為100°C的干燥箱中，干燥10小時(shí)。接下來，將粒徑為30nm和170nm的TiO2按照質(zhì)量比50%:50%混合，并將分散處理后TiO2、鋁鈦復(fù)合型偶聯(lián)劑、抗氧劑IR1010、PET按照質(zhì)量比例20%:2.75%:0.3%:76.95%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機(jī)造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0056]2.抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)
[0057]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入75°C的干燥箱中，處理8小時(shí)。然后，將預(yù)結(jié)晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于140Pa的真空度、125°C的溫度條件下干燥10小時(shí)。接下來，在化纖紡絲設(shè)備上加裝動(dòng)態(tài)混合器，通過計(jì)量加料系統(tǒng)將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設(shè)備中的動(dòng)態(tài)混合器，添加比例為9%。最后通過普通紡絲機(jī)進(jìn)行常規(guī)紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0058]3.性能測試
[0059]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規(guī)定的方法進(jìn)行抗紫外線測試，測試結(jié)果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護(hù)指數(shù)UPF值> 50，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率≤ 1.5%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率≤ 1.3%，其抗紫外線性能符合國家質(zhì)檢總局頒布的“防紫外線產(chǎn)品”評定標(biāo)準(zhǔn)。
[0060]實(shí)施例4
[0061]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0062]首先，將粒徑為30nm的TiO2和170nm的TiO2放入溫度為100°C的干燥箱中，干燥8小時(shí)。將粒徑為30nm的TiO2和170nm的TiO2分別與聚乙二醇表面分散劑按質(zhì)量比92%:8%混合,采用機(jī)械研磨的方式進(jìn)行分散處理。接下來,將分散處理后的粒徑30nm和170nm的TiO2按照質(zhì)量比60%:40%混合，并將TiO2粉體、鈦酸酯偶聯(lián)劑、抗氧劑IR1076、PET按照質(zhì)量比例30%:2.8%:0.2%:67%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機(jī)造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0063]2.抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)
[0064]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入80°C的干燥箱中，處理9小時(shí)。然后，將預(yù)結(jié)晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于X125Pa的真空度、125°C的溫度條件下干燥8小時(shí)。接下來，在化纖紡絲設(shè)備上加裝動(dòng)態(tài)混合器，通過計(jì)量加料系統(tǒng)將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設(shè)備中的動(dòng)態(tài)混合器，添加比例為7%。最后通過普通紡絲機(jī)進(jìn)行常規(guī)紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0065]3.性能測試
[0066]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規(guī)定的方法進(jìn)行抗紫外線測試，測試結(jié)果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護(hù)指數(shù)UPF值> 50，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率< 1.2%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率< 1.0%，其抗紫外線性能符合國家質(zhì)檢總局頒布的“防紫外線產(chǎn)品”評定標(biāo)準(zhǔn)。
[0067]實(shí)施例5
[0068]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0069]首先，將粒徑為40nm的TiO2和230nm的TiO2放入溫度為80°C的干燥箱中，干燥4小時(shí)。然后，將TiO2與硬脂酸鈉表面分散劑按質(zhì)量比92%:8%混合，采用機(jī)械研磨的方式進(jìn)行分散處理。接下來，將分散處理后的粒徑為40nm和230nm的TiO2按照質(zhì)量比67%:33%混合，并將分散處理后TiO2、鈦酸酯偶聯(lián)劑、抗氧劑IR1098、PET按照質(zhì)量比例30%:2.8%:0.2%:67%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機(jī)造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0070]2.抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)
[0071]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入80°C的干燥箱中，處理10小時(shí)。然后，將預(yù)結(jié)晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于125Pa的真空度、90°C的溫度條件下干燥10小時(shí)。接下來，在化纖紡絲設(shè)備上加裝動(dòng)態(tài)混合器，通過計(jì)量加料系統(tǒng)將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設(shè)備中的動(dòng)態(tài)混合器，添加比例為5%。最后通過普通紡絲機(jī)進(jìn)行常規(guī)紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0072]3.性能測試
[0073]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規(guī)定的方法進(jìn)行抗紫外線測試，測試結(jié)果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護(hù)指數(shù)UPF值> 50，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率< 0.1%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率< 0.1%，其抗紫外線性能符合國家質(zhì)檢總局頒布的“防紫外線產(chǎn)品”評定標(biāo)準(zhǔn)。
[0074]實(shí)施例6
[0075]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0076]首先，將粒徑為40nm的TiO2和230nm的TiO2放入溫度為80°C的干燥箱中，干燥4小時(shí)。然后，將TiO2與三乙醇 胺表面分散劑按質(zhì)量比95%:5%混合，采用機(jī)械研磨的方式進(jìn)行分散處理。接下來，將分散處理后的粒徑為40nm和230nm的TiO2按照質(zhì)量比50%:50%混合，并將分散處理后TiO2、硅烷偶聯(lián)劑、抗氧劑IR1010、PET按照質(zhì)量比例20%:2.85%:0.15% ,11%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機(jī)造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。[0077]2.抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)
[0078]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入75°C的干燥箱中，處理8小時(shí)。然后，將預(yù)結(jié)晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于150Pa的真空度、130°C的溫度條件下干燥8小時(shí)。接下來，在化纖紡絲設(shè)備上加裝動(dòng)態(tài)混合器，通過計(jì)量加料系統(tǒng)將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設(shè)備中的動(dòng)態(tài)混合器，添加比例為8%。最后通過普通紡絲機(jī)進(jìn)行常規(guī)紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0079]3.性能測試
[0080]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規(guī)定的方法進(jìn)行抗紫外線測試，測試結(jié)果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護(hù)指數(shù)UPF值> 50，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率< 0.6%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率< 0.4%，其抗紫外線性能符合國家質(zhì)檢總局頒布的“防紫外線產(chǎn)品”評定標(biāo)準(zhǔn)。 [0081]實(shí)施例7
[0082]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0083]首先，將粒徑為50nm的TiO2和300nm的TiO2放入溫度為80°C的干燥箱中，干燥4小時(shí)。然后，將TiO2與聚丙烯酸表面分散劑按質(zhì)量比93%:7%混合，采用機(jī)械研磨的方式進(jìn)行分散處理。接下來，將分散處理后的粒徑為50nm和300nm的TiO2按照質(zhì)量比40%:60%混合，并將分散處理后TiO2、鈦酸酯偶聯(lián)劑、抗氧劑168、PET按照質(zhì)量比例25%:2.75%:0.25%:73%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機(jī)造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0084]2.抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)
[0085]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入80°C的干燥箱中，處理8小時(shí)。然后，將預(yù)結(jié)晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于125Pa的真空度、130°C的溫度條件下干燥10小時(shí)。接下來，在化纖紡絲設(shè)備上加裝動(dòng)態(tài)混合器，通過計(jì)量加料系統(tǒng)將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設(shè)備中的動(dòng)態(tài)混合器，添加比例為6%。最后通過普通紡絲機(jī)進(jìn)行常規(guī)紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0086]3.性能測試
[0087]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規(guī)定的方法進(jìn)行抗紫外線測試，測試結(jié)果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護(hù)指數(shù)UPF值> 48，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率< 1.3%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率< 1.0%，其抗紫外線性能符合國家質(zhì)檢總局頒布的“防紫外線產(chǎn)品”評定標(biāo)準(zhǔn)。
[0088]實(shí)施例8
[0089]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0090]首先，將粒徑為50nm的1102和300nm的TiO2分別與硬脂酸鈉表面分散劑按質(zhì)量比92%:8%混合，采用機(jī)械研磨的方式進(jìn)行分散處理。接下來，將分散處理后的粒徑為50nm和300nm的TiO2按照質(zhì)量比33%:67%混合，并將分散處理后TiO2、硅烷偶聯(lián)劑、抗氧劑IR1010、PET按照質(zhì)量比例30%:2.8%:0.2%:67%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機(jī)造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0091]2.抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)[0092]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入80°C的干燥箱中，處理10小時(shí)。然后，將預(yù)結(jié)晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于130Pa的真空度130°C的溫度條件下干燥9小時(shí)。接下來，在化纖紡絲設(shè)備上加裝動(dòng)態(tài)混合器，通過計(jì)量加料系統(tǒng)將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設(shè)備中的動(dòng)態(tài)混合器，添加比例為6%。最后通過普通紡絲機(jī)進(jìn)行常規(guī)紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0093]3.性能測試
[0094]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規(guī)定的方法進(jìn)行抗紫外線測試，測試結(jié)果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護(hù)指數(shù)UPF值> 48，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率< 1.9%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率< 1.2%，其抗紫外線性能符合國家質(zhì)檢總局頒布的“防紫外線產(chǎn)品”評定標(biāo)準(zhǔn)。
[0095]實(shí)施例9
[0096]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0097]首先，將粒徑為50nm的TiO2和300nm的TiO2放入溫度為100°C的干燥箱中，干燥2小時(shí)。然后，將TiO2與聚乙二醇表面分散劑按質(zhì)量比92%:8%混合，采用機(jī)械研磨的方式進(jìn)行分散處理。接下來，將分散處理后的粒徑為50nm和300nm的TiO2按照質(zhì)量比50%:50%混合，并將分散處理后TiO2、鈦酸酯偶聯(lián)劑、抗氧劑IR1010、PET按照質(zhì)量比例30%:2.85%:
0.15%:67%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機(jī)造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0098]2.抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)
[0099]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入75°C的干燥箱中，處理9小時(shí)。然后，將預(yù)結(jié)晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于IOOPa的真空度、125°C的溫度條件下干燥10小時(shí)。接下來，在化纖紡絲設(shè)備上加裝動(dòng)態(tài)混合器，通過計(jì)量加料系統(tǒng)將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設(shè)備中的動(dòng)態(tài)混合器，添加比例為5%。最后通過普通紡絲機(jī)進(jìn)行常規(guī)紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0100]3.性能測試
[0101]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規(guī)定的方法進(jìn)行抗紫外線測試，測試結(jié)果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護(hù)指數(shù)UPF值> 50，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率< 0.8%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率< 0.6%，其抗紫外線性能符合國家質(zhì)檢總局頒布的“防紫外線產(chǎn)品”評定標(biāo)準(zhǔn)。
[0102]實(shí)施例10
[0103]紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0104]首先，將粒徑為20nm的TiO2和300nm的TiO2放入溫度為80°C的干燥箱中，干燥8小時(shí)。將上述20nm的TiO2和300nm的TiO2以質(zhì)量比75%:25%的比例形成混合顆粒。接著，將TiO2混合顆粒、鈦酸酯偶聯(lián)劑、抗氧劑IR1010、PET按照質(zhì)量比例20%:2.85%:0.15%:77%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機(jī)造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0105]3.抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)
[0106]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入75°C的干燥箱中，處理9小時(shí)。然后，將預(yù)結(jié)晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于120的真空度、125°C的溫度條件下干燥8小時(shí)。接下來，在化纖紡絲設(shè)備上加裝動(dòng)態(tài)混合器，通過計(jì)量加料系統(tǒng)將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設(shè)備中的動(dòng)態(tài)混合器，添加比例為9%。最后通過普通紡絲機(jī)進(jìn)行常規(guī)紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0107]3.性能測試
[0108]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規(guī)定的方法進(jìn)行抗紫外線測試，測試結(jié)果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護(hù)指數(shù)UPF值> 48，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率< 1.8%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率< 1.3%，其抗紫外線性能符合國家質(zhì)檢總局頒布的“防紫外線產(chǎn)品”評定標(biāo)準(zhǔn)。 [0109]表1
[0110]
【權(quán)利要求】
1.一種抗紫外線聚酯纖維母粒的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟: 將粒徑為20nm-50nm的TiO2顆粒和100_300nm的TiO2顆粒按照質(zhì)量比25%_100%:0%-75%混合，形成納米抗紫外線粉體材料； 將所述納米抗紫外線粉體材料、偶聯(lián)劑、抗氧劑、酯類物質(zhì)按照質(zhì)量比20%-30%:2.7%-2.85%:0.15%-0.3%:67%_77%進(jìn)行攪拌混合，造粒后形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在TiO2顆粒進(jìn)行混合之前對所述TiO2顆粒進(jìn)行干燥處理，優(yōu)選地，所述常壓干燥處理的溫度為80°C -100°C，時(shí)間為8-10小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在TiO2顆粒進(jìn)行混合之前對所述TiO2顆粒進(jìn)行分散處理，優(yōu)選地，所述分散處理包括:將所述TiO2顆粒與表面分散劑按質(zhì)量比92%-95%:8%-5%混合，采用機(jī)械研磨的方式進(jìn)行所述分散處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述表面分散劑選自聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、硬脂酸鈉、三乙醇胺型表面分散劑中的一種或兩種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述分散處理的時(shí)間不少于I小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁鈦復(fù)合型偶聯(lián)劑中的一種或兩種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述抗氧劑選自抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑IR1010、抗氧劑168中的一種或兩種以上。
8.一種抗紫外線聚酯纖維母粒，其特征在于，所述抗紫外線聚酯纖維母粒由權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的制備方法制備而成。
9.一種抗紫外線聚酯纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述生產(chǎn)方法包括以下步驟: 對權(quán)利要求8所述的抗紫外線聚酯纖維母粒進(jìn)行預(yù)結(jié)晶處理，并進(jìn)行真空干燥處理； 按照聚酯熔體總質(zhì)量的5%-9%稱量處理后的所述抗紫外線聚酯纖維母粒； 通過計(jì)量加料系統(tǒng)將所述抗紫外線聚酯纖維母粒加入化纖紡絲設(shè)備中的動(dòng)態(tài)混合器，與聚酯熔體進(jìn)行塑化得到所述抗紫外線聚酯纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述預(yù)結(jié)晶處理包括以下步驟:將所述抗紫外線聚酯纖維母粒放入75°C _80°C的干燥箱中，處理8-10小時(shí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述真空干燥處理包括以下步驟:將預(yù)結(jié)晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于100-150Pa的真空度、125°C _130°C的溫度條件下干燥8-10小時(shí)。
【文檔編號】C08K3/22GK103554847SQ201310576447
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】盛平厚, 羅欣, 韓朝陽, 張雷 申請人:中國紡織科學(xué)研究院