CN105970625B - 一种光致变色纺丝、面料以及光致变色纺丝的制备方法 - Google Patents

一种光致变色纺丝、面料以及光致变色纺丝的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种光致变色纺丝、面料以及光致变色纺丝的制备方法。其中，光致变色纺丝原料的质量百分比为：高密度聚乙烯：10～40％，线型低密度聚乙烯：10～40％，低密度聚乙烯：10～40％，光致变色母粒：5～20％聚乙烯蜡：0.5～10％。本发明利用光致变色母粒的特性制备聚乙烯复合材料，将聚乙烯复合材料涂覆于纺丝上，制成光致变色纺丝，该种光致变色纺丝可随着光线的强弱改变颜色并且固色效果和热稳定性较好，经长期的强光照射后仍能呈现较好的变色效果，使用寿命长，色彩温和，眼睛抗疲劳性好。

Description

一种光致变色纺丝、面料以及光致变色纺丝的制备方法
技术领域
本发明属于变色纺织品技术领域，具体涉及一种光致变色纺丝、面料以及光致变色纺丝的制备方法。
背景技术
现有的纺织面料通常对纱线或坯布选取不同的染料进行染色加工，生产的产品在任何状态下，均为同一个颜色，比较单调。
纺织面料制作的服装是生活中不可缺少的生活用品，现有纺织服装通过在服装表面设置若干光致变色带来调节服装的颜色，但该光致变色带在多次清洗后易与服装发生剥离，使得服装失去变色功能。并且现有制备方法制备的光致变色服装的固色效果和热稳定性较差，不足以多次经强光照射，使用寿命短，同时眼睛抗疲劳性差。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种光致变色纺丝，所述光致变色纺丝原料的质量百分比为：
高密度聚乙烯：10～40％
线型低密度聚乙烯：10～40％
低密度聚乙烯：10～40％
光致变色母粒：5～20％
聚乙烯蜡：0.5～10％。
优选地，所述光致变色母粒的原料的质量百分比为：
光变色剂：20～50％
助剂：10～30％
线型低密度聚乙烯：30～70％。
优选地，所述光变色剂包括：
聚(三聚氰胺-CO-甲醛)甲醇：1～5％
6-(2,3-二羟基-1H-吲哚)-1,3,3-三甲基-1,3-二氢鞘氨醇：1～5％
双酚A：1～5％
三辛酸甘油酯：80～90％。
优选地，所述助剂包括：
分散剂：60～80％
紫外线吸收剂：15～30％
抗氧化剂：1～10％。
优选地，所述的紫外线吸收剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。
优选地，所述抗氧化剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯。
优选地，所述分散剂为聚α-甲基苯乙烯、邻苯二甲酸二辛酯、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸和液体石蜡中的一种或多种组合。
本发明还提供了一种光致变色面料，包括光致变色纺丝。
本发明还提供了一种光致变色纺丝的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备光致变色母粒；
(2)依据以下原料及其质量百分比制备聚乙烯复合材料：
高密度聚乙烯：10～40％
线型低密度聚乙烯：10～40％
低密度聚乙烯：10～40％
取步骤(1)中制得的光致变色母粒：5～20％
聚乙烯蜡：0.5～10％
(3)将步骤(2)中制得的聚乙烯复合材料涂覆于纺丝上制得光致变色纺丝。
优选地，所述步骤(3)中所述纺丝为聚酯纤维或聚丙烯纤维制成的纺丝。
本发明与现有技术相比，具有以下优势：
利用光致变色母粒的特性制备聚乙烯复合材料，将聚乙烯复合材料涂覆于纺丝上，制成光致变色纺丝，该种光致变色纺丝可随着光线的强弱改变颜色并且固色效果和热稳定性较好，经长期的强光照射后仍能呈现较好的变色效果，使用寿命长，色彩温和，眼睛抗疲劳性好。
具体实施方式
下面结合具体实施例的方式对本发明的权利要求做进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围内所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围之内。
本发明提供了一种光致变色纺丝，所述光致变色纺丝原料的质量百分比为：高密度聚乙烯：10～40％，线型低密度聚乙烯：10～40％，低密度聚乙烯：10～40％，光致变色母粒：5～20％，聚乙烯蜡：0.5～10％。
上述，高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)，是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。原态高密度聚乙烯的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明状。
HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。高密度聚乙烯为无毒、无味、无臭的白色颗粒，熔点约为130℃，相对密度为0.941～0.960。HDPE具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好。耐环境应力开裂性亦较好。具有耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性均较好，且化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；HDPE制成的薄膜对水蒸气和空气的渗透性小、吸水性低。需要理解的是，HDPE中可以加入抗氧化剂和紫外线吸收剂等来提高其耐老化性能。
被称为第三代聚乙烯的线性低密度聚乙烯(Linear low density polyethylene，LLDPE)树脂，是乙烯与少量高级α-烯烃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化剂作用下，经高压或低压聚合而成的一种共聚物，密度为0.918～0.935g/cm3，除具有一般聚烯烃树脂的性能外，其抗张强度、抗撕裂强度、耐环境应力开裂性、耐低温性、耐热性和耐穿刺性尤为优越。
在结构上，LLDPE只在短支链数目上与HDPE不同。HDPE的短支链数目较少。可以理解的是，如果用己烯或辛烯代替丁烯作共聚单体，其抗冲击力和抗撕裂性也可得到较大的改进。
色母粒通常由高比例的颜料或添加剂与热塑性树脂，经良好分散而成的塑料着色剂，其所选用的树脂对着色剂具有良好润湿和分散作用，并且与被着色材料具有良好的相容性。光致变色母粒中的颜料由光变色剂替代。光变色剂可随光线的强弱不同发生特定颜色的变化。
聚乙烯蜡，又称高分子蜡简称聚乙烯蜡。因其优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性而得到广泛的应用。正常生产中，它可以增加产品的光泽和加工性能。作为润滑剂，其化学性质稳定、电性能良好。聚乙烯蜡与聚乙烯、聚丙烯、聚蜡酸乙烯、乙丙橡胶、丁基橡胶相溶性好。能改善聚乙烯、聚丙烯的流动性，以及聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯的脱模性。
进一步的，所述光致变色母粒的原料的质量百分比为：光变色剂：20～50％，助剂：10～30％，线型低密度聚乙烯：30～70％。
上述，光致变色母粒的热稳定性较好。其中光致变色母粒可采用使用单螺杆5温区造粒机制做，该造粒机各温区的温度分别为：第一区温度(进料区)：100度，第二区温度(预热区)：160度，第三区温度(精炼区)：220度，第四区温度(混炼区)：210度，第五区温度(模头)：210度。
进一步的，所述光变色剂包括：聚(三聚氰胺-CO-甲醛)甲醇：1～5％；6-(2,3-二羟基-1H-吲哚)-1,3,3-三甲基-1,3-二氢鞘氨醇：1～5％；双酚A：1～5％；三辛酸甘油酯：80～90％。
上述，可以理解的是，光致变色现象是指一个化合物,在一定波长的光激发下,由于结构的改变，导致其吸收光谱发生明显的变化,产生的变色过程。光致变色现象中一个化合物(A)，在受到一定波的光照射时，可进行特定的化学反应，获得产物(B)，由于结构的改变导致其吸收光谱发生明显的变化。而在另一波长的光照射下或热的作用下，又能恢复到原来的形式，在光的作用下能发生可逆颜色变化的化合物，称为光致变色化合物或光致变色体。
进一步的，所述助剂包括：分散剂：60～80％，紫外线吸收剂：15～30％，抗氧化剂：1～10％。
进一步的，所述的紫外线吸收剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。
上述，紫外线吸收剂是一种光稳定剂，能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又不发生变化。
进一步的，所述抗氧化剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯。
上述，抗氧化剂是一类化学物质，当其在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，又被称为“防老剂”。
抗氧化剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯，是一种优良的酚类抗氧化剂。无味、无臭、毒性低。
进一步的，所述分散剂为聚α-甲基苯乙烯、邻苯二甲酸二辛酯、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸和液体石蜡中的一种或多种组合。
上述，分散剂是一种化学品，添加进复合物中时，可增加其去颗粒的能力。
本发明还提供了一种光致变色面料，包括光致变色纺丝。
上述，将光致变色纺丝使用剑杆织布机即可织造成坯布。优选地，使用纺织面料高温定型机，定型温度设定为110度，定型机车速为75m/min，对坯布进行高温定型处理。
该种光致变色面料利用光致变色母粒的特性制备聚乙烯复合材料，将聚乙烯复合材料涂覆于纺丝上，制成光致变色纺丝，该种光致变色纺丝制成面料，该面料可随着光线的强弱改变颜色并且固色效果和热稳定性较好，经长期的强光照射后仍能呈现较好的变色效果，使用寿命长，色彩温和，眼睛抗疲劳性好。
本发明还提供了一种光致变色纺丝的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备光致变色母粒；
(2)依据以下原料及其质量百分比制备聚乙烯复合材料：
高密度聚乙烯：10～40％
线型低密度聚乙烯：10～40％
低密度聚乙烯：10～40％
取步骤(1)中制得的光致变色母粒：5～20％
聚乙烯蜡：0.5～10％
(3)将步骤(2)中制得的聚乙烯复合材料涂覆于纺丝上制得光致变色纺丝。
进一步的，所述步骤(3)中所述纺丝为聚酯纤维或聚丙烯纤维制成的纺丝。
上述，聚酯纤维(polyester fibre)由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维。聚酯链研究报告指出：工业化大量生产的聚酯纤维是用聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的，中国的商品名为涤纶。
聚丙烯纤维具有强度高、韧性好、耐化学品性和抗微生物性好及价格低等优点，因此广泛用于绳索、渔网、安全带、箱包带、安全网、缝纫线、电缆包皮、土工布、过滤布、造纸用毡和纸的增强材料等产业领域。利用聚丙烯纤维强度高、耐酸、耐碱、抗微生物、干湿强力一样等优良特性
为了便于理解本发明，下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
实施例1
一种光致变色纺丝的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备光致变色母粒：按以下质量百分比混合各原料后使用单螺杆5温区造粒机制做色母粒：
光变色剂：20％，其中包括聚(三聚氰胺-CO-甲醛)甲醇：5％
6-(2,3-二羟基-1H-吲哚)-1,3,3-三甲基-1,3-二氢鞘氨醇：5％
双酚A：5％
三辛酸甘油酯：85％；
助剂：30％，其中包括：分散剂60％，紫外吸收剂30％，抗氧化剂10％；其中，分散剂由聚α-甲基苯乙烯、邻苯二甲酸二辛酯组成；紫外吸收剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯；抗氧化剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯；
线型低密度聚乙烯：50％；
(2)依据以下原料及其质量百分比制备聚乙烯复合材料：
高密度聚乙烯：40％
线型低密度聚乙烯：10％
低密度聚乙烯：20％
取步骤(1)中制得的光致变色母粒：20％
聚乙烯蜡：10％
(3)将步骤(2)中制得的聚乙烯复合材料涂覆于纺丝上制得光致变色纺丝。
实施例2
一种光致变色纺丝的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备光致变色母粒：按以下质量百分比混合各原料后使用单螺杆5温区造粒机制做色母粒：
光变色剂：20％，其中包括聚(三聚氰胺-CO-甲醛)甲醇：1％
6-(2,3-二羟基-1H-吲哚)-1,3,3-三甲基-1,3-二氢鞘氨醇：4％
双酚A：5％
三辛酸甘油酯：90％；
助剂：10％，其中助剂包括：分散剂80％，紫外吸收剂15％，抗氧化剂5％；其中，分散剂由乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸和液体石蜡组成；紫外吸收剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯；抗氧化剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯；
线型低密度聚乙烯：70％；
(2)依据以下原料及其质量百分比制备聚乙烯复合材料：
高密度聚乙烯：10％
线型低密度聚乙烯：40％
低密度聚乙烯：40％
取步骤(1)中制得的光致变色母粒：5％
聚乙烯蜡：5％
(3)将步骤(2)中制得的聚乙烯复合材料涂覆于纺丝上制得光致变色纺丝。
(4)将光致变色纺丝使用剑杆织布机即可织造成坯布。优选地，使用纺织面料高温定型机，定型温度设定为110度，定型机车速为75m/min，对坯布进行高温定型处理。
实施例3
一种光致变色纺丝的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备光致变色母粒：按以下质量百分比混合各原料后使用单螺杆5温区造粒机制做色母粒：
光变色剂：50％，其中包括聚(三聚氰胺-CO-甲醛)甲醇：5％
6-(2,3-二羟基-1H-吲哚)-1,3,3-三甲基-1,3-二氢鞘氨醇：1％
双酚A：4％
三辛酸甘油酯：90％；
助剂：20％，其中助剂包括：分散剂80％，紫外吸收剂19％，抗氧化剂1％；其中，分散剂由邻苯二甲酸二辛酯组成；紫外吸收剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯；抗氧化剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯；
线型低密度聚乙烯：30％；
(2)依据以下原料及其质量百分比制备聚乙烯复合材料：
高密度聚乙烯：40％
线型低密度聚乙烯：40％
低密度聚乙烯：10％
取步骤(1)中制得的光致变色母粒：9.5％
聚乙烯蜡：0.5％
(3)将步骤(2)中制得的聚乙烯复合材料涂覆于纺丝上制得光致变色纺丝。
(4)将光致变色纺丝使用剑杆织布机即可织造成坯布。优选地，使用纺织面料高温定型机，定型温度设定为110度，定型机车速为75m/min，对坯布进行高温定型处理。
实施例4
一种光致变色纺丝的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备光致变色母粒：按以下质量百分比混合各原料后使用单螺杆5温区造粒机制做色母粒：
光变色剂：50％，其中包括聚(三聚氰胺-CO-甲醛)甲醇：5％
6-(2,3-二羟基-1H-吲哚)-1,3,3-三甲基-1,3-二氢鞘氨醇：4％
双酚A：1％
三辛酸甘油酯：90％；
助剂：20％，其中助剂包括：分散剂80％，紫外吸收剂19％，抗氧化剂1％；其中，分散剂由邻苯二甲酸二辛酯组成；紫外吸收剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯；抗氧化剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯；
线型低密度聚乙烯：30％；
(2)依据以下原料及其质量百分比制备聚乙烯复合材料：
高密度聚乙烯：40％
线型低密度聚乙烯：40％
低密度聚乙烯：10％
取步骤(1)中制得的光致变色母粒：9.5％
聚乙烯蜡：0.5％
(3)将步骤(2)中制得的聚乙烯复合材料涂覆于纺丝上制得光致变色纺丝。
(4)将光致变色纺丝使用剑杆织布机即可织造成坯布。优选地，使用纺织面料高温定型机，定型温度设定为110度，定型机车速为75m/min，对坯布进行高温定型处理。

Claims (10)

1.一种光致变色纺丝，其特征在于，所述光致变色纺丝外涂覆有聚乙烯复合材料；所述聚乙烯复合材料的原料的质量百分比为：
高密度聚乙烯：10～40％
线型低密度聚乙烯：10～40％
低密度聚乙烯：10～40％
光致变色母粒：5～20％
聚乙烯蜡：0.5～10％。
2.如权利要求1所述的光致变色纺丝，其特征在于，所述光致变色母粒的原料的质量百分比为：
光变色剂：20～50％
助剂：10～30％
线型低密度聚乙烯：30～70％。
3.如权利要求2所述的光致变色纺丝，其特征在于，所述光变色剂包括：
聚(三聚氰胺-CO-甲醛)甲醇：1～5％
6-(2,3-二羟基-1H-吲哚)-1,3,3-三甲基-1,3-二氢鞘氨醇：1～5％
双酚A：1～5％
三辛酸甘油酯：80～90％。
4.如权利要求2所述的光致变色纺丝，其特征在于，所述助剂包括：
分散剂：60～80％
紫外线吸收剂：15～30％
抗氧化剂：1～10％。
5.如权利要求4所述的光致变色纺丝，其特征在于，所述的紫外线吸收剂为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。
6.如权利要求4所述的光致变色纺丝，其特征在于，所述抗氧化剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯。
7.如权利要求4所述的光致变色纺丝，其特征在于，所述分散剂为聚α-甲基苯乙烯、邻苯二甲酸二辛酯、乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸和液体石蜡中的一种或多种组合。
8.一种光致变色面料，其特征在于，包括如权利要求1所述的光致变色纺丝。
9.一种光致变色纺丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备光致变色母粒；
(2)依据以下原料及其质量百分比制备聚乙烯复合材料：
高密度聚乙烯：10～40％
线型低密度聚乙烯：10～40％
低密度聚乙烯：10～40％
取步骤(1)中制得的光致变色母粒：5～20％
聚乙烯蜡：0.5～10％
(3)将步骤(2)中制得的聚乙烯复合材料涂覆于纺丝上制得光致变色纺丝。
10.如权利要求9所述的光致变色纺丝的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述纺丝为聚酯纤维或聚丙烯纤维制成的线。
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