CN104328522A

CN104328522A - 一种抗紫外线纤维的制备方法

Info

Publication number: CN104328522A
Application number: CN201410611211.9A
Authority: CN
Inventors: 瞿健康
Original assignee: CHANGSHU XINDA WEFT KNITTING MILL
Current assignee: CHANGSHU XINDA WEFT KNITTING MILL
Priority date: 2014-11-04
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2015-02-04

Abstract

本发明公开了一种包括紫外线吸收剂缓释微胶囊的制备、纤维素粘胶纺丝液的制备、紫外线吸收剂缓释微胶囊共混粘胶的制备以及纺丝及后处理。本发明所示抗紫外线面料具有长效的抗紫外线功能，且制备方法简便、成本低廉。

Description

一种抗紫外线纤维的制备方法

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，特别是涉及一种抗紫外线纤维的制备方法。

背景技术

随着现代工业革命的发展，大气层中的臭氧层不断的遭到破坏。臭氧层是地球最好的保护伞，它能吸收来自太阳的大部分紫外线。然而近二十年的科学研究和大气观测发现：臭氧层一直在变薄，在南极上空甚至已产生一个臭氧洞。一般紫外线可分为短波（UVC：200~290nm）、中波（UVB：290~320nm）和长波（UVA：320~400nm）。研究结果表明，适量照射紫外线有利于人体健康，但过量接收紫外线会造成一些损害。其中UVC经过大气同温层时可悲距离地面25km的臭氧层所吸收，不会到达地面；UVB中的大部分被皮肤真皮吸收，促使皮肤细胞内的核算或蛋白质变性，长久辐射就会出现红斑、皮肤老化，严重时会引起皮肤癌；UVA能量虽较低，但对衣物和皮肤的穿透性比UVB深，会引起黑色素的沉着，使皮肤黝黑，长期积累，仍可导致皮肤老化。因此，在紫外线过多的地区或季节，具有防紫外线能力的纺织品能保护人体的健康。常见的抗紫外线面料多是在后整理过程中加入抗紫外线助剂，其缺点是多次洗涤后会逐渐失去抗紫外线效果。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种抗紫外线纤维的制备方法，能够制备出具多次洗涤之后仍具有较好的抗紫外线功能，该工艺具有工艺条件简单、工艺要素不苛刻的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种抗紫外线纤维的制备方法，包括以下步骤：

1）紫外线吸收剂缓释微胶囊的制备：

将紫外线吸收剂溶于溶剂中，然后加入聚甲基倍半硅氧烷微球，并用搅拌机持续搅拌，同时抽真空，而后在常温条件下搅拌5~30小时，之后对其进行过滤，将已吸附了紫外线吸收剂的聚甲基倍半硅氧烷微球分离出来；将已吸附了紫外线吸收剂的聚甲基倍半硅氧烷微球用分散剂分散，再将其分散到环糊精水溶液中，通过冷冻干燥，即得到紫外线吸收剂缓释微胶囊；

2）纤维素粘胶纺丝液的制备：

以纤维素浆粕为原料，经浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化和溶解步骤制得纤维素粘胶纺丝液；

3）紫外线吸收剂缓释微胶囊共混粘胶的制备：

将步骤1）制得的紫外线吸收剂缓释微胶囊加入到碱性溶液中，在常温下搅拌30min，而后在其中加入稳定剂，在转速50~80转/min下搅拌30~40分钟，形成预制溶液，所述稳定剂的质量为所加入的紫外线吸收剂缓释微胶囊干粉质量的0.02~0.1%；通过纺前注射系统，将预制溶液按照其中的紫外线吸收剂缓释微胶囊干粉质量占成品纤维重量的2~6%的比例，通过计量泵加入到混合器中，同时纤维素粘胶纺丝液通过粘胶流量计加入到混合器中，混合均匀后制备成紫外线吸收剂缓释微胶囊共混粘胶；

4）纺丝及后处理：

将制备好的紫外线吸收剂缓释微胶囊共混粘胶经过滤后引入凝固浴纺丝成型，在温度60±2℃的条件下，经丝条牵伸和后处理步骤得到抗紫外线纤维。

在本发明一个较佳实施例中，所述紫外线吸收剂为二苯甲酮、苯并三唑、三嗪、取代丙烯腈、水杨酸衍生物、苯甲酸衍生物、肉桂酸衍生物、查尔酮衍生物、缩二苯乙酮衍生物、巴豆酸衍生物、丙烯酸二苯酯中的一种或一种以上的组合。

在本发明一个较佳实施例中，所述溶剂为癸酸甘油三酯、碳酸二辛酯、氢化聚癸烯中的一种或多种。

在本发明一个较佳实施例中，步骤3）中的稳定剂为聚乙二醇。

在本发明一个较佳实施例中，凝固浴包括以下成分：硫酸70～120g/l、硫酸锌9～14g/l、硫酸钠320～380g/l。

在本发明一个较佳实施例中，在步骤4）中，所述丝条牵伸的流程为：喷头牵伸→盘间牵伸→塑化浴牵伸；所述丝条牵伸的工艺条件为：喷头牵伸20～15％，盘间牵伸20％～40％，塑化浴牵伸5％～20％；所述的后处理步骤为切断→水洗→脱硫→水洗→上油。

本发明的有益效果是：本发明一种抗紫外线纤维的制备方法，首先制备出紫外线吸收剂缓释微胶囊，而后与纤维素粘胶混合经各工艺制备成抗紫外线纤维，具有工艺条件简单、工艺要素不苛刻的优点，制成的抗紫外线纤维具有多次洗涤之后仍具有较好的抗紫外线功能的优点。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1 制备纤度为2.14dtex的抗紫外线纤维：

1）紫外线吸收剂缓释微胶囊的制备：

将二苯甲酮溶于癸酸甘油三酯中，然后加入聚甲基倍半硅氧烷微球，并用搅拌机持续搅拌，同时抽真空，而后在常温条件下搅拌24小时，之后对其进行过滤，将已吸附了紫外线吸收剂的聚甲基倍半硅氧烷微球分离出来；将已吸附了紫外线吸收剂的聚甲基倍半硅氧烷微球用丁二醇分散，再将其分散到环糊精水溶液中，通过冷冻干燥，即得到紫外线吸收剂缓释微胶囊；

2）纤维素粘胶纺丝液的制备：

3）紫外线吸收剂缓释微胶囊共混粘胶的制备：

将步骤1）制得的紫外线吸收剂缓释微胶囊加入到碱性溶液中，在常温下搅拌30min，而后在其中加入聚乙二醇，在转速60转/min下搅拌30分钟，形成预制溶液，所述稳定剂的质量为所加入的紫外线吸收剂缓释微胶囊干粉质量的0.06%；通过纺前注射系统，将预制溶液按照其中的紫外线吸收剂缓释微胶囊干粉质量占成品纤维重量的5%的比例，通过计量泵加入到混合器中，同时纤维素粘胶纺丝液通过粘胶流量计加入到混合器中，混合均匀后制备成紫外线吸收剂缓释微胶囊共混粘胶；

4）纺丝及后处理：

将制备好的紫外线吸收剂缓释微胶囊共混粘胶经过滤后引入凝固浴纺丝成型，凝固浴包括以下成分：硫酸100g/l、硫酸锌11g/l、硫酸钠350g，在温度60±2℃的条件下，经丝条牵伸和后处理步骤得到抗紫外线纤维，所述丝条牵伸的流程为：喷头牵伸→盘间牵伸→塑化浴牵伸；所述丝条牵伸的工艺条件为：喷头牵伸20％，盘间牵伸30％，塑化浴牵伸16％；所述的后处理步骤为切断→水洗→脱硫→水洗→上油，然后经过纺织制备成抗紫外线面料。

由此制得的纳米抗菌竹炭纤维的纤度为2.14dtex，干强度为2.86 cN/dtex，湿强度为1.55cN/dtex，伸长率为15.8%，残硫量为4.4mg/100g。

实施例2 制备纤度为1.98dtex的抗紫外线纤维：

1）紫外线吸收剂缓释微胶囊的制备：

将苯并三唑溶于碳酸二辛酯中，然后加入聚甲基倍半硅氧烷微球，并用搅拌机持续搅拌，同时抽真空，而后在常温条件下搅拌24小时，之后对其进行过滤，将已吸附了紫外线吸收剂的聚甲基倍半硅氧烷微球分离出来；将已吸附了紫外线吸收剂的聚甲基倍半硅氧烷微球用丁二醇分散，再将其分散到环糊精水溶液中，通过冷冻干燥，即得到紫外线吸收剂缓释微胶囊；

2）纤维素粘胶纺丝液的制备：

3）紫外线吸收剂缓释微胶囊共混粘胶的制备：

将步骤1）制得的紫外线吸收剂缓释微胶囊加入到碱性溶液中，在常温下搅拌30min，而后在其中加入聚乙二醇，在转速50转/min下搅拌30分钟，形成预制溶液，所述稳定剂的质量为所加入的紫外线吸收剂缓释微胶囊干粉质量的0.07%；通过纺前注射系统，将预制溶液按照其中的紫外线吸收剂缓释微胶囊干粉质量占成品纤维重量的4%的比例，通过计量泵加入到混合器中，同时纤维素粘胶纺丝液通过粘胶流量计加入到混合器中，混合均匀后制备成紫外线吸收剂缓释微胶囊共混粘胶；

4）纺丝及后处理：

将制备好的紫外线吸收剂缓释微胶囊共混粘胶经过滤后引入凝固浴纺丝成型，凝固浴包括以下成分：硫酸90g/l、硫酸锌10g/l、硫酸钠330g/l，在温度60±2℃的条件下，经丝条牵伸和后处理步骤得到抗紫外线纤维，所述丝条牵伸的流程为：喷头牵伸→盘间牵伸→塑化浴牵伸；所述丝条牵伸的工艺条件为：喷头牵伸16％，盘间牵伸25％，塑化浴牵伸15％；所述的后处理步骤为切断→水洗→脱硫→水洗→上油，然后经过纺织制备成抗紫外线面料。

由此制得的纳米抗菌竹炭纤维的纤度为1.98dtex，干强度为2.65 cN/dtex，湿强度为1.43cN/dtex，伸长率为16.0%，残硫量为4.2mg/100g。

实施例3 制备纤度为2.76dtex的抗紫外线纤维：

1）紫外线吸收剂缓释微胶囊的制备：

将丙烯酸二苯酯溶于氢化聚癸烯中，然后加入聚甲基倍半硅氧烷微球，并用搅拌机持续搅拌，同时抽真空，而后在常温条件下搅拌24小时，之后对其进行过滤，将已吸附了紫外线吸收剂的聚甲基倍半硅氧烷微球分离出来；将已吸附了紫外线吸收剂的聚甲基倍半硅氧烷微球用丁二醇分散，再将其分散到环糊精水溶液中，通过冷冻干燥，即得到紫外线吸收剂缓释微胶囊；

2）纤维素粘胶纺丝液的制备：

3）紫外线吸收剂缓释微胶囊共混粘胶的制备：

将步骤1）制得的紫外线吸收剂缓释微胶囊加入到碱性溶液中，在常温下搅拌30min，而后在其中加入聚乙二醇，在转速50转/min下搅拌40分钟，形成预制溶液，所述稳定剂的质量为所加入的紫外线吸收剂缓释微胶囊干粉质量的0.1%；通过纺前注射系统，将预制溶液按照其中的紫外线吸收剂缓释微胶囊干粉质量占成品纤维重量的5.5%的比例，通过计量泵加入到混合器中，同时纤维素粘胶纺丝液通过粘胶流量计加入到混合器中，混合均匀后制备成紫外线吸收剂缓释微胶囊共混粘胶；

4）纺丝及后处理：

将制备好的紫外线吸收剂缓释微胶囊共混粘胶经过滤后引入凝固浴纺丝成型，凝固浴包括以下成分：硫酸120g/l、硫酸锌13g/l、硫酸钠360g/l，在温度60±2℃的条件下，经丝条牵伸和后处理步骤得到抗紫外线纤维，所述丝条牵伸的流程为：喷头牵伸→盘间牵伸→塑化浴牵伸；所述丝条牵伸的工艺条件为：喷头牵伸15％，盘间牵伸40％，塑化浴牵伸18％；所述的后处理步骤为切断→水洗→脱硫→水洗→上油，然后经过纺织制备成抗紫外线面料。

由此制得的纳米抗菌竹炭纤维的纤度为2.76dtex，干强度为2.45 cN/dtex，湿强度为1.78cN/dtex，伸长率为17.9%，残硫量为3.8mg/100g。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种抗紫外线纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）紫外线吸收剂缓释微胶囊的制备：

2）纤维素粘胶纺丝液的制备：

3）紫外线吸收剂缓释微胶囊共混粘胶的制备：

4）纺丝及后处理：

2.根据权利要求1所述的抗紫外线纤维的制备方法，其特征在于，所述紫外线吸收剂为二苯甲酮、苯并三唑、三嗪、取代丙烯腈、水杨酸衍生物、苯甲酸衍生物、肉桂酸衍生物、查尔酮衍生物、缩二苯乙酮衍生物、巴豆酸衍生物、丙烯酸二苯酯中的一种或一种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的抗紫外线纤维的制备方法，其特征在于，所述溶剂为癸酸甘油三酯、碳酸二辛酯、氢化聚癸烯中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的抗紫外线纤维的制备方法，其特征在于，步骤3）中的稳定剂为聚乙二醇。

5.根据权利要求1所述的抗紫外线纤维的制备方法，其特征在于，凝固浴包括以下成分：硫酸70～120g/l、硫酸锌9～14g/l、硫酸钠320～380g/l。

6.根据权利要求1所述的抗紫外线纤维的制备方法，其特征在于，在步骤4）中，所述丝条牵伸的流程为：喷头牵伸→盘间牵伸→塑化浴牵伸；所述丝条牵伸的工艺条件为：喷头牵伸20～15％，盘间牵伸20％～40％，塑化浴牵伸5％～20％；所述的后处理步骤为切断→水洗→脱硫→水洗→上油。