CN101182654B - 一种抗紫外线聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维的生产方法 - Google Patents
一种抗紫外线聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维的生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种抗紫外线聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维及其生产方法，在纺丝熔融过程中混入质量分数为2％-20％的抗紫外线功能母粒。本发明将抗紫外线功能母粒加入到PTT切片中进行共混纺丝，制成的短纤维可以纯纺或与其他各类长短纤维混纺成纱，制成品的UPF值至少在40以上，可以有效阻隔紫外线对人体的伤害，并且还具备普通PTT纤维制品的优异性能。
Description
一、技术领域
本发明公开了一种聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维及其生产方法，更特别的公开了一种抗紫外线聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维及其生产方法。
二、背景技术
紫外线是电磁波谱中波长从0.01-0.38微米的辅射总称。阳光中含有大量的紫外线，它对人类和生物有很大的影响。
人过多或过少会受紫外线的照射，都会造成危害。长期得不到阳光照射，人容易患佝偻病；而过度照射又容易损害皮肤及眼睛。目前这一问题越来越引起人们的重视。二战以后，人们为了获得一身古铜色皮肤，而过多地接受太阳辐射，日光浴逐渐流行起来，其直接结果是自一九八六年以来，西方主要发达国家的皮肤癌及白内障的病例数激增。因此，过多的接受紫外光线照射可以对人体健康造成很大伤害，而近年来，随着臭氧层被不断的侵蚀，紫外线强度居高不下。为在暴露在阳光下身体选择一件有防护功能的衣服已成为时下人们的穿衣标准之一。
PTT全称是聚对苯二甲酸丙二醇酯，作为一种全新的聚酯材料，是国际上最新的化纤新材料之一。PTT纤维综合了锦纶的柔软性腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性，加上本身固有的弹性特点，把各种纤维的优良服用性能集中于一体。最可贵的是PTT的应用领域主要是对传统纤维制品的升级换代，它的价值在于它将逐渐成为是一种大类材料，部分甚至完全替代聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维。
2007年杜邦公司生物质PDO工厂顺利投产，这为PTT纤维的发展注入了新的动力，为PTT纤维开辟了新的可再生原料来源，这种进步势必加快PTT纤维的发展。
三、发明内容
本发明的目的之一是提供一种聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)抗紫外线短纤维。
本发明的目的之二是提供一种聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)抗紫外线短纤维的生产方法。
本发明的这些以及其它目的将通过下列详细描述和说明来进一步体现和阐述。
本发明的抗紫外线聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维，在纺丝熔融过程中混入质量分数为2％-20％的抗紫外线功能母粒。即纺丝体由80-98％重量份的聚对苯二甲酸丙二醇酯和2％-20％的抗紫外线功能母粒组成，所述的抗紫外线功能母粒由纳米二氧化钛和聚对苯二甲酸丙二醇酯组成(先将纳米二氧化钛混入聚对苯二甲酸丙二醇酯中得到抗紫外线功能母粒)。在纤维中含有重量百分比为20ppm-100ppm的具有抗紫外线功能的纳米二氧化钛，较好的是，在纤维中含有重量百分比为30ppm-70ppm的具有抗紫外线功能的纳米二氧化钛。所述的纳米二氧化钛的粒径范围为1-200纳米，较好的是1-100纳米，本发明的抗紫外线聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维可以为任何形状截面的PTT纤维。
本发明的抗紫外线聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维的生产方法，包括混合、纺丝、后牵伸和后纺烘干步骤，所述的混合步骤是将PTT切片和抗紫外功能母粒均匀混合，在230-260℃在同一纺丝螺杆里熔融，混合，并充分搅拌。所述的纺丝步骤是将混合好的纺丝熔体在255-265℃由喷丝孔喷出，并被以850-1500m/min的速度卷绕收集得到UDY(未牵伸丝)丝束，存储在温度不高于25℃的空间里。所述的后牵伸步骤是采取热水浴两步牵伸方法，水温不超过70℃，紧张热定型温度不超过120℃。所述的后纺烘干步骤的烘干温度不超过100℃，时间不少于30min，烘干后的纤维经切断打包，制得dpf在0.5-50之间，长度为等长或不等长的PTT抗紫外线短纤维。
本发明将抗紫外线功能母粒加入到PTT切片中进行共混纺丝，制成的短纤维可以纯纺或与其他各类长短纤维混纺成纱，制成品的UPF值至少在40以上，可以有效阻隔紫外线对人体的伤害，并且还具备普通PTT纤维制品的优异性能。
在本发明中使用的所有原材料等均是常规使用的，可以从市场购得。在本发明中，如非特指，所有的量、百分比均为重量单位。
下面结合实施例对本发明进行具体的描述。由技术常识可知，本发明可以通过其他的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，下列实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包含。
四、具体实施方式
实施例1：1.5D×38mm棉型短纤
原料：PTT切片1000公斤，功能母粒(PTT，含纳米二氧化钛250PPM)80公斤
将PTT切片和功能母粒分别干干燥，干燥好的PTT切片进入干切片料仓，功能母粒加入母粒注入装置，在进入螺杆挤压机前进行充分搅拌后，进入螺杆挤压机进行熔融纺丝，经卷绕落桶获得UDY未牵伸丝。在温度22℃、湿度65RH的平衡间里平衡24小时后，进行后纺牵伸，牵伸后的丝束在85℃烘干60min，切断、打包，获得1.5D×38mm的棉型抗紫外PTT短丝。
经纺纱织造后获得该纤维混纺、纯纺面料，其UPF值如下：
50％抗紫外PTT/50％棉：UPF值40
100％抗紫外PTT：UPF值45
实施例2：3D×70-100mm不等长毛型短纤
原料：PTT切片1000公斤，功能母粒(PTT，含纳米二氧化钛1000PPM)180公斤
将PTT切片和功能母粒分别干干燥，干燥好的PTT切片进入干切片料仓，功能母粒加入色母粒注入装置，在进入螺杆挤压机前进行充分搅拌后，进入螺杆挤压机进行熔融纺丝，经卷绕落桶获得UDY未牵伸丝。在温度22℃、湿度65RH的平衡间里平衡24小时后，进行后纺牵伸，牵伸后的丝束在85℃烘干60min，切断、打包，获得3D×70～100mm不等长抗紫外PTT毛型短纤。
经纺纱织造后获得该纤维混纺、纯纺面料，其UPF值如下：
50％抗紫外PTT/50％羊毛：UPF值45
100％抗紫外PTT：UPF值50+
实施例3：2D×56-70mm不等长毛型短纤
原料：PTT切片1000公斤，功能母粒(PTT，含纳米二氧化钛800PPM)50公斤
将PTT切片和功能母粒分别干干燥，干燥好的PTT切片进入干切片料仓，功能母粒加入色母粒注入装置，在进入螺杆挤压机前进行充分搅拌后，进入螺杆挤压机(温度为235-245℃)进行熔融纺丝(在255-265℃由喷丝孔喷出，)，经卷绕落桶(卷绕速度为1000m/min)获得UDY未牵伸丝。在温度22℃、湿度65RH的平衡间里平衡24小时后，进行后纺牵伸(冷水水温为22℃，紧张热定型温度为110℃。)，牵伸后的丝束在90℃烘干50min，切断、打包，获得2D×56-70mm不等长抗紫外PTT毛型短纤。
经纺纱织造后获得该纤维混纺、纯纺面料，其UPF值如下：
50％抗紫外PTT/50％羊毛：UPF值46
100％抗紫外PTT：UPF值50+
实施例4：2.5D×36-60mm不等长毛型短纤
原料：PTT切片1000公斤，功能母粒(PTT，含纳米二氧化钛500PPM)100公斤
将PTT切片和功能母粒分别干干燥，干燥好的PTT切片进入干切片料仓，功能母粒加入色母粒注入装置，在进入螺杆挤压机前进行充分搅拌后，进入螺杆挤压机(温度为245-255℃)进行熔融纺丝(在260-265℃由喷丝孔喷出，)，经卷绕落桶(卷绕速度为1200m/min)获得UDY未牵伸丝。在温度20℃、湿度70RH的平衡间里平衡20小时后，进行后纺牵伸(冷水水温为20℃，紧张热定型温度为115℃。)，牵伸后的丝束在80℃烘干70min，切断、打包，获得2.5D×36-60mm不等长抗紫外PTT毛型短纤。
经纺纱织造后获得该纤维混纺、纯纺面料，其UPF值如下：
50％抗紫外PTT/50％羊毛：UPF值47
100％抗紫外PTT：UPF值50+
Claims (1)
1.一种抗紫外线聚对苯二甲酸丙二醇酯短纤维的生产方法，其特征在于包括混合、纺丝、后牵伸和后纺烘干步骤，所述的混合步骤是将聚对苯二甲酸丙二醇酯切片和抗紫外线功能母粒均匀混合，其中混入的抗紫外线功能母粒质量分数为2％-20％，在230-260℃进入螺杆挤压机熔融，并充分搅拌，所述的纺丝步骤是将混合好的纺丝熔体在255-265℃由喷丝孔喷出，并被以850-1500m/min的速度卷绕收集得到UDY丝束，存储在温度不高于25℃的空间里，所述的后牵伸步骤是采取热水浴两步牵伸方法，热水水温不超过70℃，紧张热定型温度不超过120℃，所述的后纺烘干步骤的烘干温度不超过100℃，时间不少于30min，烘干后的纤维经切断打包，成为成品；其中所述的抗紫外线功能母粒由纳米二氧化钛和聚对苯二甲酸丙二醇酯组成，在纤维中含有重量百分比为20ppm-100ppm的具有抗紫外线功能的纳米二氧化钛。
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