CN111534881A - 一种抗紫外的涤纶长丝及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗紫外的涤纶长丝，按重量份剂，包括以下重量份的原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯80～85份；抗紫外母粒10～12份；抗紫外母粒包括以下重量份的材料：聚对苯二甲酸乙二醇酯50～70份；乙烯‑醋酸乙烯‑三氟氯乙烯共聚物2～7份；抗紫外线剂3～6份；分散剂0.5～1份；抗静电剂0.5～2份。本发明的抗紫外的涤纶长丝的生产方法，聚酯长丝具有较优异的抗紫外性能和防静电性能。

Description

一种抗紫外的涤纶长丝及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种长丝材料，特别是涉及一种抗紫外的涤纶长丝及其生产方法。
背景技术
近几年科学技术的进步，推动着化纤产业的发展，许多国家投入大量的人力、物力和财力开发新的纤维产品，寻找新的高分子材料，各种功能性纤维的研发都有了突破性的进展，科技含量高的功能性纤维已成为引导市场和提高企业生存能力的重要因素。
涤纶纤维作为合成纤维中的三大主力纤维之一，因其优良的物理和化学特性而被广泛应用于服装面料以及其它非服装领域，涤纶产品自问世以来，以其悬垂性好、强度高而被下游用户当作主要纺织原料来织造成各类纺织品。但由于它的抗紫外性能不佳，在对抗紫外要求较高领域中的应用受到了限制。随着工业发展，环境污染程度加大，氟利昂等含卤素的化合物排放，大气层的稀薄导致紫外线的透过率的增大，所以对于抗紫外的防护也就成为了一种必然，抗紫外纤维逐渐受到热门的青睐，而现有的涤纶纤维抗紫外性能不尽人意。
发明内容
针对上述不足之处，本发明的目的在于开发一款抗紫外的涤纶长丝的生产方法；其具有优异的抗紫外抗静电性能。
本发明的技术方案概述如下：
一种抗紫外的涤纶长丝，其中，按重量份剂，包括以下重量份的原料：
聚对苯二甲酸乙二醇酯 80～85份；
抗紫外母粒 10～12份；
其中，所述抗紫外母粒包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002463268710000011
优选的是，所述的抗紫外的涤纶长丝，其中，所述抗紫外线剂包括25～30wt％六甲基磷酰三胺、15～20wt％高岭土、35～45wt％2-羟基-5-氯二苯甲酮和10～15wt％二硫化钼。
优选的是，所述的抗紫外的涤纶长丝，其中，所述分散剂包括55～60wt％的二乙二醇双硬脂酸酯和40～45wt％萘磺酸甲醛缩合物。
优选的是，所述的抗紫外的涤纶长丝，其中，所述抗静电剂选自十二烷基磺酸钠、乙氧基化烷基酸胺、辛基酚聚氧乙烯醚中的一种。
优选的是，所述的抗紫外的涤纶长丝，其中，还包括0.5～1份的柠檬酸二乙酯。
优选的是，所述的抗紫外的涤纶长丝，其中，所述乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物中乙烯含量为18～20wt％，三氟氯乙烯含量为20～30wt％，其余为醋酸乙烯。
优选的是，所述的抗紫外的涤纶长丝，其中，所述高岭土和二硫化钼的粒径为100～200nm。
一种抗紫外的涤纶长丝的生产方法，其中，包括以下步骤：
(1)取聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物、抗紫外线剂、分散剂、抗静电剂、柠檬酸二乙酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得抗紫外母粒，备用；
(2)按权利要求1所述的重量份数取抗紫外母粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，然后经异形孔纺丝板，制得预取向丝，再经过加弹变形生产出涤纶长丝。
优选的是，所述的抗紫外的涤纶长丝的生产方法，其中，所述共混温度为220～240℃，螺杆转速为100～200rpm。
优选的是，所述的抗紫外的涤纶长丝的生产方法，其中，所述纺丝条件为：纺丝温度250～280℃，纺丝速度2500～3500m/min。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的抗紫外的涤纶长丝的生产方法，聚酯长丝具有较优异的抗紫外性能和防静电性能。
(2)本发明的聚酯长丝将抗紫外母粒与聚对苯二甲酸乙二醇酯干燥后进行熔融纺丝，制备出抗紫外的涤纶长丝，抗紫外母粒以聚对苯二甲酸乙二醇酯为主体，通过加入乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物，用于粘合其他功能性助剂，增加功能性助剂在涤纶上的粘附力，且使助剂不易脱落，充分发挥助剂的效果，并提高其抗紫外能力；以六甲基磷酰三胺、高岭土、2-羟基-5-氯二苯甲酮和二硫化钼协同作抗紫外线剂，提高涤纶长丝的抗紫外性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本案提出一种抗紫外的涤纶长丝，其中，按重量份剂，包括以下重量份的原料：
聚对苯二甲酸乙二醇酯 80～85份；
抗紫外母粒 10～12份；
聚对苯二甲酸乙二醇酯在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好；通过加入抗紫外母粒改善涤纶长丝的康紫外性能。
其中，所述抗紫外母粒包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002463268710000031
通过加入乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物，用于粘合其他功能性助剂，增加功能性助剂在涤纶上的粘附力，且使助剂不易脱落，充分发挥助剂的效果，乙烯-醋酸乙烯共聚物的抗紫外性能弱，粘结强度低，为此，本案对乙烯-醋酸乙烯共聚物进行了改性，在乙烯-醋酸乙烯共聚物中引入三氟氯乙烯分子，以在不影响其粘结性能的前提下，提高其抗紫外能力。
作为本案又一实施例，其中，所述抗紫外线剂包括25～30wt％六甲基磷酰三胺、15～20wt％高岭土、35～45wt％2-羟基-5-氯二苯甲酮和10～15wt％二硫化钼。通过加入抗紫外线剂，提高涤纶长丝的抗紫外性能。
作为本案又一实施例，其中，所述分散剂包括55～60wt％的二乙二醇双硬脂酸酯和40～45wt％萘磺酸甲醛缩合物。通过加入分散剂改善体系的各原料的分散性能，本案优选的分散剂为二乙二醇双硬脂酸酯和萘磺酸甲醛缩合物协同作用。
作为本案又一实施例，其中，所述抗静电剂选自十二烷基磺酸钠、乙氧基化烷基酸胺、辛基酚聚氧乙烯醚中的一种。通过加入抗静电剂改善涤纶长丝的抗静电性能。
作为本案又一实施例，其中，还包括0.5～1份的柠檬酸二乙酯。通过加入柠檬酸二乙酯改善抗紫外母粒分子间作用力，使聚合物粘度降低，柔韧性增强。
作为本案又一实施例，其中，所述乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物中乙烯含量为18～20wt％，三氟氯乙烯含量为20～30wt％，其余为醋酸乙烯。
作为本案又一实施例，其中，所述高岭土和二硫化钼的粒径为100～200nm。
一种抗紫外的涤纶长丝的生产方法，其中，包括以下步骤：
(1)取聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物、抗紫外线剂、分散剂、抗静电剂、柠檬酸二乙酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得抗紫外母粒，备用；
(2)按权利要求1所述的重量份数取抗紫外母粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，然后经异形孔纺丝板，制得预取向丝，再经过加弹变形生产出涤纶长丝。
作为本案又一实施例，其中，所述共混温度为220～240℃，螺杆转速为100～200rpm。
作为本案又一实施例，其中，所述纺丝条件为：纺丝温度250～280℃，纺丝速度2500～3500m/min。
下面列出具体的实施例和对比例：
实施例1：
一种抗紫外的涤纶长丝，其中，按重量份剂，包括以下重量份的原料：
聚对苯二甲酸乙二醇酯 80份；
抗紫外母粒 10份；
其中，所述抗紫外母粒包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002463268710000041
抗紫外线剂包括25wt％六甲基磷酰三胺、20wt％高岭土、45wt％2-羟基-5-氯二苯甲酮和10wt％二硫化钼；分散剂包括55wt％的二乙二醇双硬脂酸酯和45wt％萘磺酸甲醛缩合物；乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物中乙烯含量为18wt％，三氟氯乙烯含量为20wt％，其余为醋酸乙烯；高岭土和二硫化钼的粒径为100nm。
一种抗紫外的涤纶长丝的生产方法，包括以下步骤：
(1)取聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物、抗紫外线剂、分散剂、抗静电剂、柠檬酸二乙酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得抗紫外母粒，备用；
(2)按权利要求1所述的重量份数取抗紫外母粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，然后经异形孔纺丝板，制得预取向丝，再经过加弹变形生产出涤纶长丝；共混温度为220℃，螺杆转速为100rpm；纺丝条件为：纺丝温度250℃，纺丝速度2500m/min。
实施例2：
一种抗紫外的涤纶长丝，按重量份剂，包括以下重量份的原料：
聚对苯二甲酸乙二醇酯 83份；
抗紫外母粒 11份；
其中，所述抗紫外母粒包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002463268710000051
抗紫外线剂包括28wt％六甲基磷酰三胺、18wt％高岭土、40wt％2-羟基-5-氯二苯甲酮和14wt％二硫化钼；分散剂包括58wt％的二乙二醇双硬脂酸酯和42wt％萘磺酸甲醛缩合物；乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物中乙烯含量为19wt％，三氟氯乙烯含量为26wt％，其余为醋酸乙烯；高岭土和二硫化钼的粒径为120nm。
一种抗紫外的涤纶长丝的生产方法，包括以下步骤：
(1)取聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物、抗紫外线剂、分散剂、抗静电剂、柠檬酸二乙酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得抗紫外母粒，备用；
(2)按权利要求1所述的重量份数取抗紫外母粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，然后经异形孔纺丝板，制得预取向丝，再经过加弹变形生产出涤纶长丝；共混温度为230℃，螺杆转速为150rpm；纺丝条件为：纺丝温度260℃，纺丝速度3000m/min。
实施例3：
一种抗紫外的涤纶长丝，按重量份剂，包括以下重量份的原料：
聚对苯二甲酸乙二醇酯 85份；
抗紫外母粒 12份；
其中，所述抗紫外母粒包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002463268710000052
Figure BDA0002463268710000061
抗紫外线剂包括30wt％六甲基磷酰三胺、20wt％高岭土、35wt％2-羟基-5-氯二苯甲酮和15wt％二硫化钼；分散剂包括60wt％的二乙二醇双硬脂酸酯和40wt％萘磺酸甲醛缩合物；乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物中乙烯含量为20wt％，三氟氯乙烯含量为30wt％，其余为醋酸乙烯；高岭土和二硫化钼的粒径为200nm。
一种抗紫外的涤纶长丝的生产方法，包括以下步骤：
(1)取聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物、抗紫外线剂、分散剂、抗静电剂、柠檬酸二乙酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得抗紫外母粒，备用；
(2)按权利要求1所述的重量份数取抗紫外母粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，然后经异形孔纺丝板，制得预取向丝，再经过加弹变形生产出涤纶长丝；共混温度为240℃，螺杆转速为200rpm；纺丝条件为：纺丝温度280℃，纺丝速度3500m/min。
对比例1：
一种抗紫外的涤纶长丝，其中，按重量份剂，包括以下重量份的原料：
聚对苯二甲酸乙二醇酯 80份；
抗紫外母粒 10份；
其中，所述抗紫外母粒包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002463268710000062
抗紫外线剂包括25wt％六甲基磷酰三胺、20wt％高岭土、45wt％2-羟基-5-氯二苯甲酮和10wt％二硫化钼；分散剂包括55wt％的二乙二醇双硬脂酸酯和45wt％萘磺酸甲醛缩合物；乙烯-醋酸乙烯共聚物中乙烯含量为18wt％，其余为醋酸乙烯；高岭土和二硫化钼的粒径为100nm。
一种抗紫外的涤纶长丝的生产方法，包括以下步骤：
(1)取聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗紫外线剂、分散剂、抗静电剂、柠檬酸二乙酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得抗紫外母粒，备用；
(2)按权利要求1所述的重量份数取抗紫外母粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，然后经异形孔纺丝板，制得预取向丝，再经过加弹变形生产出涤纶长丝；共混温度为220℃，螺杆转速为100rpm；纺丝条件为：纺丝温度250℃，纺丝速度2500m/min。
对比例2：
一种抗紫外的涤纶长丝，其中，按重量份剂，包括以下重量份的原料：
聚对苯二甲酸乙二醇酯 80份；
抗紫外母粒 10份；
其中，所述抗紫外母粒包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002463268710000071
抗紫外线剂包括70wt％六甲基磷酰三胺、20wt％高岭土和10wt％二硫化钼；分散剂包括55wt％的二乙二醇双硬脂酸酯和45wt％萘磺酸甲醛缩合物；乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物中乙烯含量为18wt％，三氟氯乙烯含量为20wt％，其余为醋酸乙烯；高岭土和二硫化钼的粒径为100nm。
一种抗紫外的涤纶长丝的生产方法，包括以下步骤：
(1)取聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物、抗紫外线剂、分散剂、抗静电剂、柠檬酸二乙酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得抗紫外母粒，备用；
(2)按权利要求1所述的重量份数取抗紫外母粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，然后经异形孔纺丝板，制得预取向丝，再经过加弹变形生产出涤纶长丝；共混温度为220℃，螺杆转速为100rpm；纺丝条件为：纺丝温度250℃，纺丝速度2500m/min。
对比例3：
一种抗紫外的涤纶长丝，按重量份剂，包括以下重量份的原料：
聚对苯二甲酸乙二醇酯 83份；
抗紫外母粒 11份；
其中，所述抗紫外母粒包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002463268710000081
抗紫外线剂包括42wt％六甲基磷酰三胺、18wt％高岭土、40wt％2-羟基-5-氯二苯甲酮；分散剂包括58wt％的二乙二醇双硬脂酸酯和42wt％萘磺酸甲醛缩合物；乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物中乙烯含量为19wt％，三氟氯乙烯含量为26wt％，其余为醋酸乙烯；高岭土的粒径为120nm。
一种抗紫外的涤纶长丝的生产方法，包括以下步骤：
(1)取聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物、抗紫外线剂、分散剂、抗静电剂、柠檬酸二乙酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得抗紫外母粒，备用；
(2)按权利要求1所述的重量份数取抗紫外母粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，然后经异形孔纺丝板，制得预取向丝，再经过加弹变形生产出涤纶长丝；共混温度为230℃，螺杆转速为150rpm；纺丝条件为：纺丝温度260℃，纺丝速度3000m/min。
对比例4：
一种抗紫外的涤纶长丝，按重量份剂，包括以下重量份的原料：
聚对苯二甲酸乙二醇酯 83份；
抗紫外母粒 11份；
其中，所述抗紫外母粒包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002463268710000082
抗紫外线剂包括28wt％六甲基磷酰三胺、18wt％高岭土、40wt％2-羟基-5-氯二苯甲酮和14wt％二硫化钼；分散剂为二乙二醇双硬脂酸酯；乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物中乙烯含量为19wt％，三氟氯乙烯含量为26wt％，其余为醋酸乙烯；高岭土和二硫化钼的粒径为120nm。
一种抗紫外的涤纶长丝的生产方法，包括以下步骤：
(1)取聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物、抗紫外线剂、分散剂、抗静电剂、柠檬酸二乙酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得抗紫外母粒，备用；
(2)按权利要求1所述的重量份数取抗紫外母粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，然后经异形孔纺丝板，制得预取向丝，再经过加弹变形生产出涤纶长丝；共混温度为230℃，螺杆转速为150rpm；纺丝条件为：纺丝温度260℃，纺丝速度3000m/min。
对比例5：
一种抗紫外的涤纶长丝，按重量份剂，包括以下重量份的原料：
聚对苯二甲酸乙二醇酯 85份；
抗紫外母粒 12份；
其中，所述抗紫外母粒包括以下重量份的材料：
Figure BDA0002463268710000091
抗紫外线剂包括30wt％六甲基磷酰三胺、20wt％高岭土、35wt％2-羟基-5-氯二苯甲酮和15wt％二硫化钼；分散剂包括60wt％的二乙二醇双硬脂酸酯和40wt％萘磺酸甲醛缩合物；乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物中乙烯含量为20wt％，三氟氯乙烯含量为30wt％，其余为醋酸乙烯；高岭土和二硫化钼的粒径为200nm。
一种抗紫外的涤纶长丝的生产方法，包括以下步骤：
(1)取聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物、抗紫外线剂、分散剂、柠檬酸二乙酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得抗紫外母粒，备用；
(2)按权利要求1所述的重量份数取抗紫外母粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，然后经异形孔纺丝板，制得预取向丝，再经过加弹变形生产出涤纶长丝；共混温度为240℃，螺杆转速为200rpm；纺丝条件为：纺丝温度280℃，纺丝速度3500m/min。
性能测试：实施例1～3和对比例1～5的涤纶长丝经常规织布过程获得布料；
抗紫外测试：1、从布料中间部位各剪取3块5cm×5cm匀质的试验样品，进行紫外线测试实验。按照GB/T18830-2002的标准，采用UV-1000F型织物紫外投射测试仪对各试验样品和各对照样进行测试并记录数据，采用紫外线遮挡系数UPF值对各涤纶布料进行抗紫外线比较分析。
抗静电测试：1、将复印纸剪成0.2×0.1cm规格的碎纸片，准备6份等重量的碎纸片，分别放置于等大小的玻璃培养皿中，分别编号1-6。将每块涤纶布料对折揉搓10次，再分别打开让其与玻璃皿中的碎纸片接触，比较其吸附的碎纸片数量，再进行分析。
下面列出实施例和对比例的性能测试结果：
表1
Figure BDA0002463268710000101
由表1可看出，实施例1～3与对比例1～6相比，实施例的涤纶长丝UPF值均有不同程度的上升，而吸附碎纸片的数量则有不同程度的下降，说明具有较优异的抗紫外性能和防静电性能。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种抗紫外的涤纶长丝，其特征在于，按重量份剂，包括以下重量份的原料：
聚对苯二甲酸乙二醇酯 80～85份；
抗紫外母粒 10～12份；
其中，所述抗紫外母粒包括以下重量份的材料：
Figure FDA0002463268700000011
2.根据权利要求1所述的抗紫外的涤纶长丝，其特征在于，所述抗紫外线剂包括25～30wt％六甲基磷酰三胺、15～20wt％高岭土、35～45wt％2-羟基-5-氯二苯甲酮和10～15wt％二硫化钼。
3.根据权利要求1所述的抗紫外的涤纶长丝，其特征在于，所述分散剂包括55～60wt％的二乙二醇双硬脂酸酯和40～45wt％萘磺酸甲醛缩合物。
4.根据权利要求1所述的抗紫外的涤纶长丝，其特征在于，所述抗静电剂选自十二烷基磺酸钠、乙氧基化烷基酸胺、辛基酚聚氧乙烯醚中的一种。
5.根据权利要求1所述的抗紫外的涤纶长丝，其特征在于，还包括0.5～1份的柠檬酸二乙酯。
6.根据权利要求1所述的抗紫外的涤纶长丝，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物中乙烯含量为18～20wt％，三氟氯乙烯含量为20～30wt％，其余为醋酸乙烯。
7.根据权利要求2所述的抗紫外的涤纶长丝，其特征在于，所述高岭土和二硫化钼的粒径为100～200nm。
8.根据权利要求1～7任一项所述的抗紫外的涤纶长丝的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯-三氟氯乙烯共聚物、抗紫外线剂、分散剂、抗静电剂、柠檬酸二乙酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得抗紫外母粒，备用；
(2)按权利要求1所述的重量份数取抗紫外母粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯共混，然后经异形孔纺丝板，制得预取向丝，再经过加弹变形生产出涤纶长丝。
9.根据权利要求8所述的抗紫外的涤纶长丝的生产方法，其特征在于，所述共混温度为220～240℃，螺杆转速为100～200rpm。
10.根据权利要求8所述的抗紫外的涤纶长丝的生产方法，其特征在于，所述纺丝条件为：纺丝温度250～280℃，纺丝速度2500～3500m/min。
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