CN102031580A - 一种防紫外线聚酯纤维的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防紫外线聚酯纤维的制造方法，本发明采用将含纳米二氧化钛、氧化锌的无机抗紫外母粒以重量百分比7％～16％与有机抗紫外添加剂的聚酯切片共混，采用逐步升温的真空干燥，应用聚酯纤维生产工艺，纺丝温度为265℃～285℃，牵伸倍数为3.6～4.4倍。所生产的抗紫外线涤纶纤维非常适用于生产各类机织、针织服饰面料，可纯纺或交织生产，主要用于加工夏季服装面料及太阳帽、凉伞、夏季女式长筒袜等，织造性能良好，织物风格独特、手感舒适。抗紫外线涤纶织物具有较强的紫外屏蔽率(可达97％)，且该产品无毒、无味、功能性持久、对皮肤无刺激。该产品是一种非常具有市场开发潜力的集功能性、保健性、舒适性为一体的纺织原料。

Description

一种防紫外线聚酯纤维的制造方法

技术领域

本发明涉及纺织行业，尤其涉及合成纤维生产领域一种防紫外线聚酯纤维的制造方法。

背景技术

在物质生活水平日益提高的今天，人们对面料与服装的传统意识也有了新的突破，在追求舒适、高档的同时，更要求保健功能性成了新的时尚。近年来，由于大量的氟利昂等含卤素化合物滞留在地球上空，被紫外线分解形成活性氯，进而与臭氧发生连锁化学反应，使臭氧层遭到破坏，使短波紫外线有可能到达地面。紫外线对人体长期照射，会给人体带来各种不同程度的伤害，如使白内障的病人人数增加、人的免疫功能下降、阻碍植物和海水动物的成长发育等等，为此人们开发了一种防紫外线穿透的纤维，俗称：“防紫外线纤维”，用这种纤维织造出的面料具有防紫外线效果，该面料对夏天野外作业时间长的人员，如军人、交通警察、地质人员、建筑工人等等穿上这种面料制成的衣物，就可以防紫外线穿透。用防紫外线纤维制作的汽车内装饰布可减轻褪色，延长因紫外线照射而引起老化的时间。有关专家曾经预测过，到2050年，平流层臭氧量将减少4％-20％。届时，紫外线对人类健康的影响也将成倍增大。因此，防紫外线纺织品应运而生，防紫外线纤维也逐渐受到人们的高度重视，未来防紫外线纤维将是一种极具开发前景的防护功能能。本发明在聚酯的合成过程中加入有机抗紫外添加剂及其它助剂，加入抗紫外添加剂的聚酯切片和含有无机纳米抗紫外的母粒共混纺丝，生产具有抗紫外线性能的纤维。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防紫外线聚酯纤维的制造方法。

本发明首先制备加入有机抗紫外添加剂的聚酯切片：

在浆料釜中加入PTA、EG、催化剂、稳定剂，于170-220℃进行酯交换反应，当酯交换率达到95％以上时，将BHET及其齐聚物导入缩聚釜，加入有机抗紫外添加剂(有机抗紫外添加剂主要是水杨酸酯，采用的工艺是将有机抗紫外添加剂和乙二醇配制成一定浓度的浆料。)及其他助剂，经40min常压乙二醇相后，温度达到240℃，再经20-30min连续减压后，进入高真空缩聚反应阶段，温度升到(280±1)℃。当搅拌功率达到一定值时，停止反应，以氮气消真空，用冷水槽冷却，铸带，切粒，切片的粘度控制在0.68～0.72之间，熔点控制在259～263℃之间。

本发明其次将100纳米以下的二氧化钛、氧化锌粉体混合制成粉体混合物，混合的重量比为二氧化钛∶氧化锌＝80-90∶20-10；将粉体混合物按重量比20-35∶80-65与成纤聚合物共混，再经特殊工艺加工制成适用于聚酯纤维生产的母粒。特制的母粒与有机抗紫外添加剂的聚酯切片共混，经聚酯纤维生产工艺制作成防紫外线聚酯纤维。

本发明防紫外线聚酯纤维生产工艺流程是：将含纳米二氧化钛、氧化锌的无机抗紫外母粒以重量百分比7％～16％与有机抗紫外添加剂的聚酯切片共混，经真空干燥后，熔融、纺丝机纺丝、通过甬道到卷绕机卷绕、落桶得到初生纤维。在这前纺过程中，纺丝温度为265℃～285℃，以270℃～280℃为佳，纺丝速度为1200～1500米/分钟。再经牵伸、卷曲、切断而制得防紫外线聚酯纤维。本发明的牵伸倍数为3.6～4.4倍。

本发明的防紫外线聚酯纤维截面可以是已知熔融纺丝的任何截面，如圆形、三角形、三叶型、中空形、扁平形、、L形、T形、W形、多边形、狗骨形等等。其单丝细度为0.8旦～6旦。

本发明具有显著的积极效果：抗紫外线涤纶纤维非常适用于生产各类机织、针织服饰面料，可纯纺或交织生产，主要用于加工夏季服装面料及太阳帽、凉伞、夏季女式长筒袜等，织造性能良好，织物风格独特、手感舒适。抗紫外线涤纶织物具有较强的紫外屏蔽率(可达97％)，且该产品无毒、无味、功能性持久、对皮肤无刺激。该产品是一种非常具有市场开发潜力的集功能性、保健性、舒适性为一体的纺织原料。

本发明的技术特点：1.在聚合时添加紫外线屏蔽剂，通过优化聚合工艺条件，合成的抗紫外改性树脂和预先制备成的高含量无机紫外线屏蔽剂的母粒，进行共混纺丝由于抗紫外线屏蔽剂在生产过程中经历了聚合、纺丝的两次分散，故分散均匀性好，可纺性好，成品纤维抗紫外线性能优异。特别是聚合法、母粒法公用生产抗紫外线纤维的优点是灵活性大，添加量高(可达到15％以上)，其紫外线屏蔽功能效果明显，对紫外线的阻挡率可达97％以上。

2.选择了合适的防紫外线添加剂，二种防紫外线添加剂能选择性地强烈吸收波长为290-400nm的紫外线，有效地防止和抑制光、氧老化作用而自身结构不起变化的助剂。二种防紫外线添加剂都具备无毒、低挥发性、良好的热稳定性、化学稳定性、耐水解性、耐水中萃取性、与高聚物的良好相容性。

3.聚合物经改性产生好的持久性，与普通制品一样耐洗和耐烫性好；从聚合物中溶出屏蔽剂，但不产生剥离，安全性好；与混入无机化合物同样，安全性、光稳定性良好，对皮肤无伤害，阳光下穿着感舒适。

4.生产时可以采用特殊异型截面使纤维能迅速吸湿排汗，通过汗蒸汽的迅速蒸发带走人体的热量。氧化锌微粉的掺入除具有屏蔽紫外线的功能外，还有抗菌、消毒、除臭的奇异功能。

具体实施方式

实施例1

生产纤度为0.89旦尼尔(dtex)的防紫外线聚酯纤维。

将特制的含有纳米二氧化钛、氧化锌粉体的无机母粒与有机抗紫外添加剂的聚酯切片，以重量百分比为10％比例加到聚酯切片中，进行真空干燥，先升温至80℃保温1小时，升温至120℃保温2小时，逐步升温至145℃保温至得到干燥的结晶切片，干燥过程一般需要14小时。用现有的纺丝设备，即在LHV451纺丝机上纺丝，再卷绕成型为初生纤维，纺丝温度为278℃，卷绕速度为1300m/min，在LHV903后牵伸机上牵伸，牵伸倍数为3.8倍，得到0.89dtex防紫外线聚酯纤维。

实施例2

生产纤度为2.22旦尼尔(dtex)的十字型防紫外线聚酯纤维。

将特制的含有纳米二氧化钛、氧化锌粉体的无机母粒与有机抗紫外添加剂的聚酯切片，以重量百分比为15％比例加到聚酯切片中，进行真空干燥，先定温在60℃保温1小时，升温至100℃保温2小时，逐步升温至145℃保温至得到干燥的结晶切片，干燥过程一般需要14小时。用现有的纺丝设备，即在LHV451纺丝机上纺丝，所用纺丝喷丝板为十字型喷丝板，纺丝温度为275℃，卷绕速度为1400m/min，在LHV903后牵伸机上牵伸，牵伸倍数为4.2倍，得到2.22dtex十字型防紫外线聚酯纤维。

实施例3

生产纤度为1.33旦尼尔(dtex)的三叶型防紫外线聚酯纤维。

将特制的含有纳米二氧化钛、氧化锌粉体的无机母粒与有机抗紫外添加剂的聚酯切片，以重量百分比为15％比例加到聚酯切片中，进行真空干燥，先定温在100℃保温1小时，升温至120℃保温3小时，逐步升温至145℃保温至得到干燥的结晶切片，干燥过程一般需要14小时。用现有的纺丝设备，即在LHV451纺丝机上纺丝，纺丝温度为272℃，卷绕速度为1250m/min，在LHV903后牵伸机上牵伸，牵伸倍数为4.3倍，得到1.33旦尼尔(dtex)的三叶型防紫外线聚酯纤维。

本发明的一种防紫外线聚酯纤维的制造方法不局限于以上实施例。

Claims (3)

1.一种防紫外线聚酯纤维的制造方法，应用聚酯纤维生产工艺，其特征在于将含纳米二氧化钛、氧化锌的无机抗紫外母粒以重量百分比与有机抗紫外添加剂的聚酯切片共混，采用逐步升温的干燥工艺进行干燥，纺丝温度控制在265℃～285℃，牵伸倍数为3.6～4.4。

2.根据权利要求1所述的一种防紫外线聚酯纤维的制造方法，其特征在于：所述的无机抗紫外母粒的重量百分比为7％～16％。

3.根据权利要求1所述的一种防紫外线聚酯纤维的制造方法，其特征在于：所述的有机抗紫外添加剂的聚酯切片的制备为在制备聚酯切片过程中，加入有机抗紫外添加剂，有机抗紫外添加剂为水杨酸酯。