CN115247290B - 一种并列型多维卷曲pa66/pa6双组份抗紫外纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种并列型多维卷曲PA66/PA6双组份抗紫外纤维及其制备方法，由于PA6具备纺丝温度较低且流动性较好的优势，可以更大浓度的负载功能纳米以及抗紫外功能材料，赋予纤维更好的抗紫外功能，PA66机械性能较好，可以保证纤维的力学性能，所以本发明以PA6和PA66为原料进行熔融复合纺丝制备并列型结构复合纤维，解决了功能纤维及其制成品面料的功能效率低、机械性能差的问题，为功能纤维的应用拓宽了范围。
Description
技术领域
本发明属于功能纺织材料技术领域，具体涉及到一种并列型多维卷曲PA66/PA6双组份抗紫外纤维及其制备方法。
背景技术
抗紫外性能不够一直是化纤面料所面临的问题，目前已经有一些解决方案例如从纤维的本源上来解决，可以制备涤纶、锦纶纤维，例如采用抗紫外剂添加制备抗紫外纤维，基本可以满足面料的抗紫外要求，目前有着广泛的应用，但是此类纤维也有不可弥补的缺陷：第一，目前抗紫外纤维制备方式主要是添加无机紫外吸收剂和反射剂为主，需要达到一定的添加量才能满足抗紫外功能，相对成本较高；第二，纤维力学性能差，目前针织面料越来越多，尤其是经编面料的应用越来越广泛，但是对纤维的机械性能也较高，而添加抗紫外剂的纤维机械性能较差，限制了其应用范围。目前市场上比较多的面料是采用抗紫外剂后整理来实现面料的抗紫外功能的，这种方式相对于使用抗紫外纤维来说成本较低，效果显著，因此也为大多数面料厂家所使用，但是这种方式虽然低廉有效，却也存在不可避免的缺陷：1)附加污染，目前一般是采用抗紫外剂后整理，增加了废水的污染程度，也增加了废水的处理难度；2)持久性不够，目前采用的抗紫外后整理方式耐洗性不好，一般很少有能达到标准要求的耐洗性，不利于纺织品的出口，降低了纺织品的竞争优势，增加了贸易中的纠纷。
采用抗紫外纤维和抗紫外后整理是目前纺织面料采用的最多的两种方式，本技术发明提出了第三种方式，即采用并列型结构双组份纤维制备新的抗紫外纤维，纤维直径可以做到超细纤维，纤维可以做成浅色，永久性抗紫外功能，机械性能可以达到普通纤维的标准，完全满足各种织造的要求，成本与抗紫外后整理相当，减少了污染和原料成本，因此本技术发明可以扩大纺织品的出口，提升纺织品的附加值。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种并列型多维卷曲PA66/PA6双组份抗紫外纤维的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
制备PA6组分抗紫外材料：将具有抗紫外功能的纳米粉体与助剂预先混合，再添加到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出制备成具有抗紫外功能的PA6纺丝级切片；
制备PA66组分抗紫外材料：将抗紫外功能的纳米粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程得到PA66组分抗紫外材料；
双组分复合纤维纺丝：以抗紫外PA6和PA66为原料通过双螺杆进行复合纺丝。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述具有抗紫外功能的纳米粉体为氮掺杂二氧化钛粉体，其中粉体的粒径为50～300nm，所述具有紫外功能的助剂为UV1020抗紫外耐候性助剂，其中，UV1020为液体状态。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述具有抗紫外功能的纳米粉体与助剂的质量比为1：10～10：1。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述具有抗紫外功能的PA6纺丝级切片中纳米粉体与助剂混合物的添加量以PA6功能切片的质量比例计为0.2～5％。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述双螺杆熔融共混挤出，其中，双螺杆加工温度为225～270℃，螺杆转速为100～500r/min。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒，其中，开环预聚阶段温度为140～230℃，升温速率2～10℃/min，聚合温度230～280℃，升温速率3～12℃/min，终聚聚合温度在270～290℃，聚合时间在6～15h。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述双组分复合纤维纺丝，其中，PA6和PA66的质量比为1：2～2：1。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述通过双螺杆进行复合纺丝，其中，PA66的螺杆温度为270℃～300℃，PA6的螺杆温度为240℃～270℃。
作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述通过双螺杆进行复合纺丝，其中，螺杆转速为600～2600r/min。
本发明的再一目的是，克服现有技术中的不足，提供一种并列型多维卷曲PA66/PA6双组份抗紫外纤维的制备方法制得的产品。
本发明有益效果：
(1)本发明的制得的复合纤维能够实现均匀的抗紫外效果，同时PA66组分可以保持纤维本身的力学性能，使得复合纤维具有良好的编织性能。
(2)本发明采用无机纳米紫外吸收剂和有机UV1020复配体系可以实现两者之间的协同效应，在增加了抗紫外线能力的同时增加了纤维材料的耐紫外老化性能。
(3)本发明针对抗紫外纤维成本和力学、热学性能难以统一的难题提出了一条切实可行的解决方案，在不损害合成纤维物理和化学性能的基础上不仅解决了合成纤维抗紫外较低和成本较高的问题。
(4)本发明采用PA体系原料可以赋予面料凉爽的感觉，吸湿性好，穿着舒适感强，并且抗紫外功能可以保护皮肤不受紫外线辐射伤害，特别适合户外运动服装面料、遮阳伞面料的开发，增加了纤维及面料附加值的同时也扩展了其在纺织范围内的应用领域。
(5)本发明采用并列型结构双组份纤维制备新的抗紫外纤维，纤维直径可以做到超细纤维，纤维可以做成浅色，永久性抗紫外功能，机械性能可以达到普通纤维的标准，完全满足各种织造的要求，成本与抗紫外后整理相当，减少了污染和原料成本。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明中所用原料：
氮掺杂二氧化钛为实验室自制，UV1020、PA6、PA66等助剂均为普通市售。
本发明中所用设备：
双螺杆挤出设备购自南京瑞亚挤出机械有限公司；纺丝设备购自常熟苏鸿机械有限公司；
本发明中抗紫外功能的测定参照规范GB/T 18830-2009；
本发明中纤维的力学性能测定参照GB/T 14344-2008；
实施例1
制备PA6组分抗紫外材料：
将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与UV1020抗紫外耐候性助剂液体按照质量比1:10的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加0.2％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
PA66组分抗紫外材料制备：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程，其中开环预聚阶段温度为200℃，升温速率6℃/min，聚合温度250℃，升温速率8℃/min，终聚聚合温度在280℃，聚合时间在10h；
双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照2：1的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
实施例2
制备PA6组分抗紫外材料：
将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与UV1020抗紫外耐候性助剂液体按照质量比1:10的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加0.5％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
PA66组分抗紫外材料制备：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程，其中开环预聚阶段温度为200℃，升温速率6℃/min，聚合温度250℃，升温速率8℃/min，终聚聚合温度在280℃，聚合时间在10h；
双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照2：1的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
实施例3
制备PA6组分抗紫外材料：
将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与UV1020抗紫外耐候性助剂液体按照质量比1:10的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加1％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
PA66组分抗紫外材料制备：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程，其中开环预聚阶段温度为200℃，升温速率6℃/min，聚合温度250℃，升温速率8℃/min，终聚聚合温度在280℃，聚合时间在10h；
双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照2：1的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
实施例4
制备PA6组分抗紫外材料：
将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与UV1020抗紫外耐候性助剂液体按照质量比1:10的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加2％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
PA66组分抗紫外材料制备：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程，其中开环预聚阶段温度为200℃，升温速率6℃/min，聚合温度250℃，升温速率8℃/min，终聚聚合温度在280℃，聚合时间在10h；
双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照2：1的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
实施例5
制备PA6组分抗紫外材料：
将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与UV1020抗紫外耐候性助剂液体按照质量比1:10的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加4％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
PA66组分抗紫外材料制备：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程，其中开环预聚阶段温度为200℃，升温速率6℃/min，聚合温度250℃，升温速率8℃/min，终聚聚合温度在280℃，聚合时间在10h；
双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照2：1的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
实施例6
制备PA6组分抗紫外材料：
将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与UV1020抗紫外耐候性助剂液体按照质量比1:10的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加5％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
PA66组分抗紫外材料制备：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程，其中开环预聚阶段温度为200℃，升温速率6℃/min，聚合温度250℃，升温速率8℃/min，终聚聚合温度在280℃，聚合时间在10h；
双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照2：1的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
表1为实施例1～6制得的复合纤维的抗紫外功能以及力学性能测定结果：
表1
| 项目 | UPF | 强度(cn/detx) | 伸长量(％) | 单纤直径(μm) |
| 实施例1 | 25 | 3.71 | 32 | 7 |
| 实施例2 | 41 | 3.62 | 30 | 7 |
| 实施例3 | 78 | 3.53 | 30 | 7 |
| 实施例4 | 145 | 3.42 | 29 | 7 |
| 实施例5 | 155 | 3.21 | 25 | 7 |
| 实施例6 | 164 | 3.12 | 25 | 7 |
由表1可以看出，实施例1～实施例6制备的复合纤维都具有不同程度的抗紫外能力，其力学性能满足各种织造方式的要求，可以开发服用和家纺用等各种面料。但是相比于添加比例为2％的抗紫外复配助剂而言，2％以后再增加的抗紫外效果提升并不大，且机械性能下降较明显，综合考虑，当抗紫外复配助剂添加量为2％时效果最佳。
实施例7
制备PA6组分抗紫外材料：
将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与UV1020抗紫外耐候性助剂液体按照质量比1:10的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加2％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
PA66组分抗紫外材料制备：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程，其中开环预聚阶段温度为200℃，升温速率6℃/min，聚合温度250℃，升温速率8℃/min，终聚聚合温度在280℃，聚合时间在10h；
双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照1：1的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
实施例8
制备PA6组分抗紫外材料：
将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与UV1020抗紫外耐候性助剂液体按照质量比1:10的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加2％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
PA66组分抗紫外材料制备：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程，其中开环预聚阶段温度为200℃，升温速率6℃/min，聚合温度250℃，升温速率8℃/min，终聚聚合温度在280℃，聚合时间在10h；
双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照1：2的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
表2为实施例7～8制得的复合纤维的抗紫外功能以及力学性能测定结果：
表2
| 项目 | UPF | 强度(cn/detx) | 伸长量(％) | 单纤直径(μm) |
| 实施例7 | 140 | 3.52 | 31 | 7 |
| 实施例8 | 54 | 3.61 | 30 | 7 |
由表2可以看出，实施例7、实施例8制得的复合纤维的力学性能满足各种织造方式的要求，可以开发服用和家纺用等各种面料。且以PA6：PA66的质量比为1:1时抗紫外性能最好，由于当PA66组分继续增加会导致PA6抗紫外组分的覆盖率不够，因此抗紫外性能会大幅下降，所以综合考虑成本及性能因素，以PA6：PA66质量比为1:1时为最佳。
实施例9
制备PA6组分抗紫外材料：
将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与UV1020抗紫外耐候性助剂液体按照质量比1:5的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加2％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
PA66组分抗紫外材料制备：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程，其中开环预聚阶段温度为200℃，升温速率6℃/min，聚合温度250℃，升温速率8℃/min，终聚聚合温度在280℃，聚合时间在10h；
双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照1：1的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
实施例10
制备PA6组分抗紫外材料：
将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与UV1020抗紫外耐候性助剂液体按照质量比1:2的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加2％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
PA66组分抗紫外材料制备：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程，其中开环预聚阶段温度为200℃，升温速率6℃/min，聚合温度250℃，升温速率8℃/min，终聚聚合温度在280℃，聚合时间在10h；
双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照1：1的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
实施例11
制备PA6组分抗紫外材料：
将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与UV1020抗紫外耐候性助剂液体按照质量比1:1的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加2％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
PA66组分抗紫外材料制备：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程，其中开环预聚阶段温度为200℃，升温速率6℃/min，聚合温度250℃，升温速率8℃/min，终聚聚合温度在280℃，聚合时间在10h；
双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照1：1的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
实施例12
制备PA6组分抗紫外材料：
将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与UV1020抗紫外耐候性助剂液体按照质量比2:1的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加2％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
PA66组分抗紫外材料制备：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程，其中开环预聚阶段温度为200℃，升温速率6℃/min，聚合温度250℃，升温速率8℃/min，终聚聚合温度在280℃，聚合时间在10h；
双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照1：1的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
实施例13
制备PA6组分抗紫外材料：
将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与UV1020抗紫外耐候性助剂液体按照质量比5:1的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加2％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
PA66组分抗紫外材料制备：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程，其中开环预聚阶段温度为200℃，升温速率6℃/min，聚合温度250℃，升温速率8℃/min，终聚聚合温度在280℃，聚合时间在10h；
双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照1：1的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
实施例14
制备PA6组分抗紫外材料：
将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与UV1020抗紫外耐候性助剂液体按照质量比10:1的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加2％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
PA66组分抗紫外材料制备：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程，其中开环预聚阶段温度为200℃，升温速率6℃/min，聚合温度250℃，升温速率8℃/min，终聚聚合温度在280℃，聚合时间在10h；
双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照1：1的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
对比例1
制备PA6组分抗紫外材料：
将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与氧化锌粉体按照质量比10:1的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加2％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
PA66组分抗紫外材料制备：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程，其中开环预聚阶段温度为200℃，升温速率6℃/min，聚合温度250℃，升温速率8℃/min，终聚聚合温度在280℃，聚合时间在10h；
双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照1：1的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
对比例2
制备PA6组分抗紫外材料：
将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与氧化锌粉体按照质量比10:1的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加2％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
PA66组分抗紫外材料制备：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，通过原位聚合的方式进行聚合经切粒制备纺丝级切片，反应釜内压力控制为0.1-0.45MPa，聚合温度为282℃；
双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照1：1的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
表3为实施例9～14、对比例1制得的复合纤维的抗紫外功能以及力学性能测定结果：
表1
| 项目 | UPF | 强度(cn/detx) | 伸长量(％) | 单纤直径(μm) |
| 实施例9 | 152 | 3.54 | 31 | 7 |
| 实施例10 | 175 | 3.55 | 31 | 7 |
| 实施例11 | 205 | 3.55 | 31 | 7 |
| 实施例12 | 198 | 3.53 | 31 | 7 |
| 实施例13 | 178 | 3.56 | 30 | 7 |
| 实施例14 | 152 | 3.34 | 28 | 7 |
| 对比例1 | 168 | 3.32 | 27 | 7 |
| 对比例2 | 175 | 3.42 | 29 | 7 |
由表3可以看出，实施例9～实施例14制得的复合纤维的力学性能满足各种织造方式的要求，可以开发服用和家纺用等各种面料。由于抗紫外复配体系中氮掺杂二氧化钛粉体比例过大时，团聚加剧，造成抗紫外性能以及力学性能下降，因此综合以上考虑因素，以氮掺杂二氧化钛：UV1020的质量比为1:1时效果最佳，从而得出本实验发明最佳工艺为实施例11。
本发明针对目前大多数功能纤维由于分散不良或功能添加物受限导致纤维力学性能变差，从而影响使用的问题而提出一套切实可行的解决方案，通过将双组份进行熔融复合纺丝制备并列型结构，以具有抗紫外功能的PA6和PA66为原料，因为PA6具备纺丝温度较低且流动性较好的优势，可以更大浓度的负载功能纳米以及抗紫外功能材料，能够赋予纤维更好的抗紫外功能并节省成本；PA66机械性能较好，可以保证纤维的力学性能，二者复配协同，相比于普通的抗紫外纤维来说效果更好，因为并列纱线均具有抗紫外效果，可以进行叠加，另外多维卷曲除了可以给予纱线较好的回弹性，使织造的面料舒适性增加，也可以减少因为空隙带来的紫外线效果下降，提高了抗紫外效率。
由对比例1可以看出，相对于市场常用的氧化锌和二氧化钛复配体系，本发明采用无机纳米紫外吸收剂和有机UV1020复配体系可以实现两者之间的协同效应，在增加了抗紫外线能力的同时增加了纤维材料的耐紫外老化性能，无机紫外吸收剂吸收紫外线，纳米材料产生空穴，此时部分能量转化为化学能，会对基体材料有损伤，无机材料还对紫外线具有较好的反射性能；有机紫外剂捕捉紫外线和因紫外线激发的而形成的自由基，兼具耐紫外老化的功能，因此本发明利用两者作用互补，实现抗紫外和耐老化的有效结合。
本发明提出了一种新的解决功能纤维及其制成品面料的功能效率低、机械性能差的问题的方案，本发明采用并列型结构双组份纤维制备新的抗紫外纤维，纤维直径可以做到超细纤维，纤维可以做成浅色，永久性抗紫外功能，机械性能可以达到普通纤维的标准，完全满足各种织造的要求，成本与抗紫外后整理相当，减少了污染和原料成本，因此本技术发明可以扩大纺织品的出口，提升纺织品的附加值，为功能纤维的应用拓宽了范围。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种并列型多维卷曲PA66/PA6双组份抗紫外纤维的制备方法，其特征在于：包括，
制备PA6组分抗紫外材料：将粒径为150nm氮掺杂二氧化钛粉体与UV1020抗紫外耐候性助剂液体按照质量比1:1的比例预先混合，以PA6功能切片的质量比例计，添加2％的上述混合物到PA6聚酰胺粉末中，通过双螺杆熔融共混挤出，其中双螺杆加工温度为255℃，螺杆转速为300r/min；
制备PA66组分抗紫外材料：将抗紫外功能粉体和聚合单体加入到聚合釜中，经过开环-预聚-聚合-终聚-水冷切粒过程，其中开环预聚阶段温度为200℃，升温速率6℃/min，聚合温度250℃，升温速率8℃/min，终聚聚合温度在280℃，聚合时间在10h；
双组分复合纤维纺丝：双组分复合纤维纺丝：PA6和PA66按照1：1的比例通过双螺杆进行复合纺丝，PA66的螺杆温度设置为283℃，PA6的螺杆温度设置为255℃，纺丝速度为设置2000m/min，停留5min，即得复合纤维。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101362868A (zh) * | 2008-10-09 | 2009-02-11 | 成都飞亚粉漆有限公司 | 提高粉末涂料耐候性能的纳米复合改性剂及其制备方法 |
| CN101445692A (zh) * | 2008-10-09 | 2009-06-03 | 四川大学 | 一种超耐候纳米复合改性聚酯粉末涂料及其制备方法 |
| CN102643519A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-08-22 | 绍兴文理学院 | 一种超细聚酯纤维用纳米抗紫外功能母粒的制备方法 |
| CN112281253A (zh) * | 2020-08-03 | 2021-01-29 | 盐城工学院 | 一种并列型pet/pbt双组份抗静电抗紫外纤维及其制备方法 |
| CN112538668A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-23 | 浙江理工大学 | 一种新型抗静电抗紫外线纤维的制备方法 |
| CN112796005A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-14 | 盐城工学院 | 一种皮芯型双组份抗静电抗紫外纤维及其制备方法 |
| CN113862826A (zh) * | 2021-11-17 | 2021-12-31 | 台州康怡丝新材料科技有限责任公司 | 并列型多维卷曲pa66和pa6双组分抗菌纤维的制备方法 |
| CN113862829A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-31 | 盐城工学院 | 并列型多维卷曲pet/pa6双组份抗静电抗紫外纤维的制备方法 |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101362868A (zh) * | 2008-10-09 | 2009-02-11 | 成都飞亚粉漆有限公司 | 提高粉末涂料耐候性能的纳米复合改性剂及其制备方法 |
| CN101445692A (zh) * | 2008-10-09 | 2009-06-03 | 四川大学 | 一种超耐候纳米复合改性聚酯粉末涂料及其制备方法 |
| CN102643519A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-08-22 | 绍兴文理学院 | 一种超细聚酯纤维用纳米抗紫外功能母粒的制备方法 |
| CN112281253A (zh) * | 2020-08-03 | 2021-01-29 | 盐城工学院 | 一种并列型pet/pbt双组份抗静电抗紫外纤维及其制备方法 |
| CN112538668A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-23 | 浙江理工大学 | 一种新型抗静电抗紫外线纤维的制备方法 |
| CN112796005A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-14 | 盐城工学院 | 一种皮芯型双组份抗静电抗紫外纤维及其制备方法 |
| CN113862829A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-12-31 | 盐城工学院 | 并列型多维卷曲pet/pa6双组份抗静电抗紫外纤维的制备方法 |
| CN113862826A (zh) * | 2021-11-17 | 2021-12-31 | 台州康怡丝新材料科技有限责任公司 | 并列型多维卷曲pa66和pa6双组分抗菌纤维的制备方法 |
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