CN114481405A - 一种复合纤维纺织布料 - Google Patents

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Abstract

本申请属于纺织技术领域，具体涉及一种复合纤维纺织布料，包括涤纶纤维和腈纶纤维，所述涤纶纤维作为经线，所述腈纶纤维作为纬线，所述腈纶纤维为抗紫外腈纶纤维。本申请的复合纤维纺织布料，采用具有抗紫外线功能的抗紫外腈纶纤维与涤纶纤维编织获得纺织布料，腈纶纤维本身具有抗紫外线的作用，不会因使用或清洗过程中的摩擦作用而被去除而失去作用，可以起到长久的抗紫外线作用。

Description

一种复合纤维纺织布料
技术领域
本申请属于纺织技术领域，具体涉及一种复合纤维纺织布料。
背景技术
纺织布料是常用的装饰材料，多用于制作服装。随着科技的进步和人们生活水平的提高，人们对于布料的要求也越来越高，不再仅仅重视面料的一些舒适性、耐磨性等方面，对于面料的一些功能性也提出更多的要求。
中国专利申请文献CN 110306343 A公开了一种抗紫外线纺织布料的制备工艺，并具体公开了通过将布料进入包含抗紫外线整理剂和有机染料的抗紫外线染色共浴液中浸泡处理，之后进行浸轧、烘干得到抗紫外线纺织布料，该过程使得抗紫外线粉剂融化粘连在布料上，获得抗紫外性能。
但是，该方法粘连在布料上的抗紫外线粉剂很容易在使用或清洗过程中因摩擦而被去除，从而失去抗紫外线的作用。
发明内容
为了解决上述问题，本申请公开了一种复合纤维纺织布料，采用具有抗紫外线功能的抗紫外腈纶纤维与涤纶纤维编织获得纺织布料，腈纶纤维本身具有抗紫外线的作用，不会因使用或清洗过程中的摩擦作用而被去除而失去作用，可以起到长久的抗紫外线作用。
本申请提供一种复合纤维纺织布料，采用如下的技术方案：
一种复合纤维纺织布料，包括涤纶纤维和腈纶纤维，所述涤纶纤维作为经线，所述腈纶纤维作为纬线，所述腈纶纤维为抗紫外腈纶纤维。
采用抗紫外腈纶纤维与涤纶纤维共同个织造获得纺织面料，采用的腈纶纤维本身具备抗紫外作用，不会在使用或洗涤过程中因摩擦失去抗紫外作用，可以起到长期抗紫外的作用。
作为优选，所述抗紫外腈纶纤维由包括如下重量份的原料制备而成：
第一单体40-50份
第二单体3-8份
第三单体0.5-2份
反应型紫外线吸收剂0.1-0.8份
引发剂1-3份；
所述第一单体为丙烯腈。
在制备抗紫外腈纶纤维过程中直接添加反应型紫外线吸收剂，通过反应型紫外线吸收剂与单体之间的反应实现键合，使抗紫外线吸收剂与腈纶纤维牢固地结合在一起，不会因后期的使用或洗涤而脱落，从而长期发挥有效的抗紫外作用。
作为优选，所述第二单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、醋酸乙烯酯中的一种或几种。
作为优选，所述第三单体为丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠中的一种或两种。
作为优选，所述反应型紫外线吸收剂的结构式为：
Figure BDA0003497734280000021
反应型紫外线吸收剂的两端均具有双键，与第一单体、第二单体和第三单体均可以发生双键加成，形成化学键，从而实现牢固的连接，使紫外线吸收剂固定于纤维中，有效发挥作用，不会像通过表面处理附着的紫外线吸收剂那样因摩擦而脱落。
所述反应型紫外线吸收剂的制备方法为：
(1)将3-烯丙氧基苯甲醚加入搅拌釜内，降温至0℃，加入氯苯和无水氯化铝，搅拌至溶解，然后在搅拌下缓缓加入4-乙烯基苯甲酰氯，进行傅克反应一小时得到产物A，其中3-烯丙氧基苯甲醚和4-乙烯基苯甲酰氯的摩尔比为1:1，无水氯化铝的添加量为500ppm，反应方程式为：
Figure BDA0003497734280000022
(2)向步骤(1)得到的混合物中加入适量的水进行水解反应，得到水解产物，然后进行减压蒸馏回收氯苯，之后恢复至常压并降温至60-70℃，加入乙醇和活性炭搅拌半小时，趁热吸滤除去活性炭，将滤液提浓后冷却结晶，将获得的晶体干燥得到反应型紫外线吸收剂，反应方程式为：
Figure BDA0003497734280000031
作为优选，所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰中的一种或两种。
作为优选，所述抗紫外腈纶纤维的制备方法为：
(1)将第一单体、第二单体、第三单体和反应型紫外线吸收剂混合均匀得到单体混合物；将引发剂溶于有机溶剂中，得到引发剂溶液；
(2)氮气保护下将单体混合物加入有机溶剂中搅拌均匀，然后加入引发剂溶液，在60-80℃条件下聚合反应6-10h，真空脱泡得到纺丝原液；
(3)将纺丝原液送入纺丝机，经纺丝、拉伸得到抗紫外腈纶纤维。
作为优选，所述有机溶剂为二甲基亚砜。
本申请具有如下的有益效果：
(1)本申请的复合纤维纺织布料，采用具有抗紫外线功能的抗紫外腈纶纤维与涤纶纤维编织获得纺织布料，腈纶纤维本身具有抗紫外线的作用，不会因使用或清洗过程中的摩擦作用而被去除，可以起到长久的抗紫外线作用。
(2)本申请的抗紫外腈纶纤维是在制备过程中直接添加反应型紫外线吸收剂，通过反应型紫外线吸收剂与单体之间的反应实现键合，使抗紫外线吸收剂与腈纶纤维牢固地结合在一起，不会因后期的使用或洗涤而脱落，从而长期发挥有效的抗紫外作用。
(3)本申请在抗紫外腈纶纤维制备过程中所添加的反应型紫外线吸收剂的两端均具有双键，与第一单体、第二单体和第三单体均可以发生双键加成，形成化学键，从而实现牢固的连接，使紫外线吸收剂固定于纤维中，有效发挥作用，不会像通过表面处理附着的紫外线吸收剂那样因摩擦而脱落。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。
图1是本申请的反应型紫外线吸收剂的氢谱。
具体实施方式
现在结合实施例对本申请作进一步详细的说明。
制备反应型紫外线吸收剂：
(1)将3-烯丙氧基苯甲醚加入搅拌釜内，降温至0℃，加入氯苯和无水氯化铝，搅拌至溶解，然后在搅拌下缓缓加入4-乙烯基苯甲酰氯，进行傅克反应一小时得到含有产物A的混合物，其中3-烯丙氧基苯甲醚和4-乙烯基苯甲酰氯的摩尔比为1:1，无水氯化铝的添加量为500ppm；
(2)向步骤(1)得到的混合物中加入适量的水进行水解反应，得到水解产物，然后进行减压蒸馏回收氯苯，之后恢复至常压并降温至60-70℃，加入乙醇和活性炭搅拌半小时，趁热吸滤除去活性炭，将滤液提浓后冷却结晶，将获得的晶体干燥得到反应型紫外线吸收剂。
图1是本申请的反应型紫外线吸收剂的氢谱，1H NMR(400MHz，CDCl3，δ)：δ＝5.33～5.45(2H，CH2＝CH-CH2-)，δ＝6.04～6.07(H，CH2＝CH-CH2-)，δ＝4.70～4.74(2H，CH2＝CH-CH2-)，δ＝6.47～6.53和δ＝7.46～7.66为两个苯环上氢原子的特征峰，δ＝6.72～6.74(H，-C6H4-CH＝CH2),δ＝5.24～5.76(2H，-C6H4-CH＝CH2)。
实施例1
制备抗紫外腈纶纤维：
原料：
第一单体：丙烯腈40份；
第二单体：丙烯酸甲酯2份、丙烯酸乙酯1份；
第三单体：丙烯磺酸钠0.5份；
反应型紫外线吸收剂0.1份；
引发剂：偶氮二异丁腈1份；
有机溶剂：二甲基亚砜。
制备方法：
(1)将第一单体、第二单体、第三单体和反应型紫外线吸收剂混合均匀得到单体混合物；将引发剂溶于有机溶剂中，得到引发剂溶液；
(2)氮气保护下将单体混合物加入有机溶剂中搅拌均匀，然后加入引发剂溶液，在60℃条件下聚合反应10h，真空脱泡得到纺丝原液；
(3)将纺丝原液送入纺丝机，经纺丝、拉伸得到抗紫外腈纶纤维。
复合纤维纺织布料由涤纶纤维作为经线、抗紫外腈纶纤维作为纬线交织而成。
实施例2
制备抗紫外腈纶纤维：
原料：
第一单体：丙烯腈50份；
第二单体：甲基丙烯酸甲酯4份、醋酸乙烯酯4份；
第三单体：甲基丙烯磺酸钠2份；
反应型紫外线吸收剂0.8份；
引发剂：偶氮二异丁腈3份；
有机溶剂：二甲基亚砜。
制备方法：
(1)将第一单体、第二单体、第三单体和反应型紫外线吸收剂混合均匀得到单体混合物；将引发剂溶于有机溶剂中，得到引发剂溶液；
(2)氮气保护下将单体混合物加入有机溶剂中搅拌均匀，然后加入引发剂溶液，在80℃条件下聚合反应6h，真空脱泡得到纺丝原液；
(3)将纺丝原液送入纺丝机，经纺丝、拉伸得到抗紫外腈纶纤维。
复合纤维纺织布料由涤纶纤维作为经线、抗紫外腈纶纤维作为纬线交织而成。
实施例3
制备抗紫外腈纶纤维：
原料：
第一单体：丙烯腈45份；
第二单体：丙烯酸甲酯5份；
第三单体：丙烯磺酸钠1.3份；
反应型紫外线吸收剂0.5份；
引发剂：偶氮二异丁腈2份；
有机溶剂：二甲基亚砜。
制备方法：
(1)将第一单体、第二单体、第三单体和反应型紫外线吸收剂混合均匀得到单体混合物；将引发剂溶于有机溶剂中，得到引发剂溶液；
(2)氮气保护下将单体混合物加入有机溶剂中搅拌均匀，然后加入引发剂溶液，在70℃条件下聚合反应8h，真空脱泡得到纺丝原液；
(3)将纺丝原液送入纺丝机，经纺丝、拉伸得到抗紫外腈纶纤维。
复合纤维纺织布料由涤纶纤维作为经线、抗紫外腈纶纤维作为纬线交织而成。
对比例1
制备腈纶纤维：
原料：
第一单体：丙烯腈45份；
第二单体：丙烯酸甲酯5份；
第三单体：丙烯磺酸钠1.3份；
引发剂：偶氮二异丁腈2份；
有机溶剂：二甲基亚砜。
制备方法：
(1)将第一单体、第二单体和第三单体混合均匀得到单体混合物；将引发剂溶于有机溶剂中，得到引发剂溶液；
(2)氮气保护下将单体混合物加入有机溶剂中搅拌均匀，然后加入引发剂溶液，在70℃条件下聚合反应8h，真空脱泡得到纺丝原液；
(3)将纺丝原液送入纺丝机，经纺丝、拉伸得到腈纶纤维。
复合纤维纺织布料由涤纶纤维作为经线、腈纶纤维作为纬线交织而成。
对比例2
制备抗紫外腈纶纤维：
原料：
第一单体：丙烯腈45份；
第二单体：丙烯酸甲酯5份；
第三单体：丙烯磺酸钠1.3份；
紫外线吸收剂UV-9 0.5份；
引发剂：偶氮二异丁腈2份；
有机溶剂：二甲基亚砜。
制备方法：
(1)将第一单体、第二单体、第三单体和紫外线吸收剂UV-9混合均匀得到单体混合物；将引发剂溶于有机溶剂中，得到引发剂溶液；
(2)氮气保护下将单体混合物加入有机溶剂中搅拌均匀，然后加入引发剂溶液，在70℃条件下聚合反应8h，真空脱泡得到纺丝原液；
(3)将纺丝原液送入纺丝机，经纺丝、拉伸得到抗紫外腈纶纤维。
复合纤维纺织布料由涤纶纤维作为经线、抗紫外腈纶纤维作为纬线交织而成。
对比例3
制备腈纶纤维：
原料：
第一单体：丙烯腈45份；
第二单体：丙烯酸甲酯5份；
第三单体：丙烯磺酸钠1.3份；
引发剂：偶氮二异丁腈2份；
有机溶剂：二甲基亚砜。
制备方法：
(1)将第一单体、第二单体和第三单体混合均匀得到单体混合物；将引发剂溶于有机溶剂中，得到引发剂溶液；
(2)氮气保护下将单体混合物加入有机溶剂中搅拌均匀，然后加入引发剂溶液，在70℃条件下聚合反应8h，真空脱泡得到纺丝原液；
(3)将纺丝原液送入纺丝机，经纺丝、拉伸得到腈纶纤维。
腈纶纤维后处理：将紫外线吸收剂UV-9配制成质量百分比浓度为0.5％的乙醇溶液，喷洒与腈纶纤维表面，干燥后备用。
复合纤维纺织布料由涤纶纤维作为经线、腈纶纤维作为纬线交织而成。
取实施例1-3和对比例1-3所制备的抗紫外腈纶纤维或腈纶纤维的样本进行性能测试，测试结果记录在表1中。
表1
断裂强度(cN/dtex) UPF值 水洗50次后UPF值
实施例1 4.72 54.3 54.3
实施例2 5.06 86.8 85.9
实施例3 4.91 71.5 71.2
对比例1 4.65 15.7 13.5
对比例2 4.63 66.2 42.7
对比例3 4.66 80.6 27.4
从表1可知，本申请实施例1-3所制备的腈纶纤维的断裂强度4.72cN/dtex以上，UPF值在54.3以上，与所添加的反应型紫外线吸收剂的量有关，水洗50次后UPF值基本不变，说明实施例1-3所制备抗紫外腈纶纤维不受水洗影响，可起到长久的抗紫外线作用。
对比例1中未添加反应型紫外线吸收剂，断裂强度也略有降低，这可能是由于反应型紫外线吸收剂中的苯环结构有助于提高纤维强度。另外，对比例1的UPF值仅为15.7，说明未添加紫外线吸收剂的腈纶纤维的抗紫外线效果相对较差。
对比例2中采用紫外线吸收剂UV-9代替实施例3中的反应型紫外线吸收剂，初始的UPF值达到66.2，但水洗50次后的UPF值下降至42.7，这可能是由于UV-9可混合在纤维中起到抗紫外的作用，但无法与其他单体之间发生双键反应生成化学键，在纤维中的固定作用不强，水洗后容易流失而逐渐降低抗紫外效果。
对比例3中是采用后处理的方式对腈纶纤维表面喷涂UV-9溶液，虽然初始的UPF值较高，但水洗50次后UPF值显著下降，这是由于喷涂在纤维表面的UV-9附着力不足，在水洗过程中容易去除而失去作用。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种复合纤维纺织布料，其特征在于：包括涤纶纤维和腈纶纤维，所述涤纶纤维作为经线，所述腈纶纤维作为纬线，所述腈纶纤维为抗紫外腈纶纤维。
2.如权利要求1所述的复合纤维纺织布料，其特征在于：所述抗紫外腈纶纤维由包括如下重量份的原料制备而成：
第一单体40-50份
第二单体3-8份
第三单体0.5-2份
反应型紫外线吸收剂0.1-0.8份
引发剂1-3份；
所述第一单体为丙烯腈。
3.如权利要求1所述的复合纤维纺织布料，其特征在于：所述第二单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、醋酸乙烯酯中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的复合纤维纺织布料，其特征在于：所述第三单体为丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠中的一种或两种。
5.如权利要求1所述的复合纤维纺织布料，其特征在于：所述反应型紫外线吸收剂的结构式为：
Figure FDA0003497734270000011
6.如权利要求1所述的复合纤维纺织布料，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰中的一种或两种。
7.如权利要求1所述的复合纤维纺织布料，其特征在于：所述抗紫外腈纶纤维的制备方法为：
(1)将第一单体、第二单体、第三单体和反应型紫外线吸收剂混合均匀得到单体混合物；将引发剂溶于有机溶剂中，得到引发剂溶液；
(2)氮气保护下将单体混合物加入有机溶剂中搅拌均匀，然后加入引发剂溶液，在60-80℃条件下聚合反应6-10h，真空脱泡得到纺丝原液；
(3)将纺丝原液送入纺丝机，经纺丝、拉伸得到抗紫外腈纶纤维。
8.如权利要求7所述的复合纤维纺织布料，其特征在于：所述有机溶剂为二甲基亚砜。
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