抗紫外線聚酯纖維母粒、其制備方法及包含其的聚酯纖維的生產方法

抗紫外線聚酯纖維母粒、其制備方法及包含其的聚酯纖維的生產方法
【專利摘要】本發明提供了一種抗紫外線聚酯纖維母粒、制備方法及聚酯纖維的生產方法。抗紫外線聚酯纖維母粒的制備方法包括對粒徑為20nm-50nm的TiO2和100-300nm的TiO2按照質量比25%-100%∶0%-75%的比例混合成為納米抗紫外線粉體材料；將納米抗紫外線粉體材料、偶聯劑、抗氧劑、酯類物質按照質量比20%-30%∶2.7%-2.85%∶0.15%-0.3%∶77%-67%進行攪拌混合，造粒后形成抗紫外線聚酯纖維母粒。聚酯纖維生產方法包括將上述抗紫外線聚酯纖維母粒計入倒入紡絲設備中的動態混合器，通過紡絲工藝制備抗紫外線聚酯纖維。本發明方法簡單有效、成本較低，適于在大型化纖裝備上生產抗紫外線聚酯纖維。
【專利說明】抗紫外線聚酯纖維母粒、其制備方法及包含其的聚酯纖維的生產方法
【技術領域】 [0001]本發明涉及化學纖維生產領域，尤其涉及一種抗紫外線聚酯纖維母粒的制備方法及包含其的聚酯纖維的生產方法。
【背景技術】
[0002]聚酯纖維自工業化以來，就以其優良物理和化學性能得到廣泛的應用。由于人類生產和生活的影響，地球的平流層臭氧遭到破壞，使到達地面的紫外線輻射量增多，這會對人們的身體健康造成一定的損害。因此有效阻隔紫外線照射、開發具有抗紫外線功能的聚酯纖維對人們的身體健康非常重要。
[0003]目前，制備抗紫外線聚酯纖維的主要方法有織物后整理法、抗紫外線聚酯纖維的紡制等。織物后整理法是指通過物理或者化學的方法處理聚酯纖維，以提高聚酯纖維抗紫外線能力。常用的物理方法為采用等離子體處理聚酯纖維，常用的化學方法為采用抗紫外線處理劑浸泡聚酯纖維。織物后整理法具有方便靈活、易于大批量生產等優點，但該法制備的織物手感變硬，穿著時有悶熱感，織物的耐久性、耐洗性差。抗紫外線聚酯纖維的紡制一般通過兩種方法來實現:一種是在紡絲過程中添加抗紫外線聚酯纖維母粒制備抗紫外線聚酯纖維；另外一種方法在聚酯的聚合過程中添加抗紫外線粉體，然后通過紡絲工藝來制備抗紫外線聚酯纖維。其中，添加抗紫外線聚酯纖維母粒制備抗紫外線聚酯纖維更加經濟、方便，是目前應用較廣泛的抗紫外線聚酯纖維紡制技術。
[0004]在添加抗紫外線聚酯纖維母粒制備抗紫外線聚酯纖維的過程中，所采用的抗紫外線劑需要采用小粒徑(比如納米尺寸)的抗紫外線材料。但這會引起抗紫外線材料粒子顯著的凝聚，最終造成紡絲成形困難、抗紫外線劑在纖維中分布不勻、混合效果差等問題。為了解決上述問題，需要制備具有抗紫外線性能優良，同時適于超細聚酯纖維紡絲的超細聚酯纖維用納米抗紫外線功能母粒。

【發明內容】

[0005]為了解決現有抗紫外線聚酯纖維生產過程中存在的抗紫外線材料粒子的凝聚以及混合效果差的問題，本發明提供了一種抗紫外線聚酯纖維母粒及其制備方法，制得的抗紫外線聚酯纖維母粒適合用于化纖紡絲的在線添加制備流程。
[0006]本發明提供了一種抗紫外線聚酯纖維母粒的制備方法。該制備方法包括以下步驟:將粒徑為20nm-50nm的TiO2顆粒和100_300nm的TiO2顆粒按照質量比25%_100%:0%-75%混合,形成納米抗紫外線粉體材料；將所述納米抗紫外線粉體材料、偶聯劑、抗氧劑、酯類物質按照質量比20%-30%:2.7%-2.85%:0.15%-0.3%:77%-67%進行攪拌混合，造粒后形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0007]優選地，在TiO2顆粒進行混合之前對TiO2顆粒進行干燥處理，優選地，常壓干燥處理的溫度為800C _100°C，時間為8-10小時。[0008]優選地，在TiO2顆粒進行混合之前對TiO2顆粒進行分散處理，優選地，分散處理過程包括:將TiO2顆粒與表面分散劑按質量比92%-95%:8%-5%混合，采用機械研磨的方式進行分散處理。優選地，上述表面分散劑選自聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、硬脂酸鈉、三乙醇胺型表面分散劑中的一種或兩種以上。更優選地，上述分散處理的時間不少于I小時。
[0009]優選地，本發明所采用的偶聯劑選自硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁鈦復合型偶聯劑中的一種或兩種以上。
[0010]優選地，本發明所采用的抗氧劑選自抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑IR1010、抗氧劑168中的一種或兩種以上。
[0011]本發明還提供了一種抗紫外線聚酯纖維母粒，該抗紫外線聚酯纖維母粒由上述制備方法制備而成。
[0012]本發明還提供了一種抗紫外線聚酯纖維的生產方法，該生產方法包括以下步驟:對本發明所提供的抗紫外線聚酯纖維母粒進行預結晶處理，并進行真空干燥處理；按照聚酯熔體總質量的5%-9%稱量處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒；通過計量加料系統將抗紫外線聚酯纖維母粒加入化纖紡絲設備中的動態混合器中，與聚酯熔體進行塑化得到抗紫外線聚酯纖維。
[0013]優選地，上述預結晶處理包括以下步驟:將抗紫外線聚酯纖維母粒放入750C _80°C的干燥箱中，處理8-10小時。
[0014]優選地，上述真空干燥處理包括以下步驟:將預結晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于100-150Pa的真空度、125°C _130°C的溫度條件下干燥8-10小時。
[0015]由以上的技術方法可以看出，本發明一方面通過將TiO2顆粒的粒徑控制在20-50nm或者將不同粒徑的TiO2粉體以一定的質量比進行混合，有效降低TiO2粉體顆粒的凝聚效應；另一方面在母粒的制備過程，TiO2粉體與酯類物質以一定比例進行混合，對抗紫外粉體的分散及與酯類的混合進行了有效處理，母粒自身已經具有較好的紡絲特性，從而得到了一種獨特的TiO2抗紫外線聚酯纖維母粒。利用這種TiO2抗紫外線聚酯纖維母粒以及在線添加技術，解決了現有抗紫外線聚酯纖維生產過程中存在的抗紫外線材料粒子的凝聚以及混合效果差的問題。該方法簡單有效、成本較低，適于在大型化纖裝備上生產抗紫外線聚酯纖維。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0017]圖1示出了本發明提供的抗紫外線聚酯纖維母粒的制備流程示意圖；
[0018]圖2示出了本發明一【具體實施方式】提供的抗紫外線聚酯纖維母粒制備流程示意圖；以及
[0019]圖3示出了本發明一【具體實施方式】提供的抗紫外線聚酯纖維的生產流程示意圖。【具體實施方式】
[0020]下面將結合本申請的【具體實施方式】，對本申請的技術方案進行詳細的說明，但如下實施例僅是用以理解本申請，而不能限制本申請，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合，本申請可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0021]由【背景技術】可知，現有抗紫外線聚酯纖維生產過程中存在的抗紫外線材料粒子的凝聚以及混合效果差的問題，本發明的發明人針對上述問題進行研究，提出了一種新型的TiO2抗紫外線聚酯纖維母粒及其應用方法。相比于現有抗紫外線聚酯纖維母粒，由于在母粒的制備過程中只采用了抗紫外性能極佳的TiO2粉體，因此制備工藝相對簡單，所制備的母粒具有抗紫外性能和紡絲性好，加工成本較低等優勢。關于抗紫外粉體的凝聚以及混合效果差的問題，本申請發明人試圖從以下幾個方面解決:一方面通過將TiO2顆粒的粒徑控制在20-50nm或者將不同粒徑的TiO2粉體以一定的質量比進行混合， 申請人:發現可有效降低TiO2粉體顆粒的凝聚效應；另一方面在母粒的制備過程，TiO2粉體與酯類物質以一定比例進行混合，對抗紫外粉體的分散及與酯類的混合進行了有效處理，母粒自身已經具有較好的紡絲特性；再一方面在聚酯纖維的生產過程中，該母粒通過在線添加的動態混合器應用于化纖生產中，由于動態混合器具有非常高效的混合分散作用，這進一步改善了抗紫外粉體的凝聚以及混合效果差的問題，從而進一步改善并提高了母粒的紡絲特性。更為重要的是由于采用動態混合器在線添加工藝來制備抗紫外聚酯纖維，這可以使大型的化纖生產企業，可以在不影響其常規化纖產品生產的情況下，進行差別化的抗紫外線聚酯纖維的生產。同時還可以在紡絲過程中靈活，方便的改變抗紫外聚酯纖維母粒的添加量，這有利于纖維生產廠家根據產品性能指標的不同，快速而又靈活的改變生產工藝。
[0022]下面將具體闡述本發明所提供的抗紫外線聚酯纖維母粒的制備方法及抗紫外線聚酯纖維的生產方法。
[0023]如圖1所示，本發明提供的抗紫外線聚酯纖維母粒的制備方法包括以下步驟:對粒徑為20nm-50nm的TiO2和100_300nm的TiO2按照質量比25%_100%:0%-75%的比例混合成為納米抗紫外線粉體材料；將納米抗紫外線粉體材料、偶聯劑、抗氧劑、酯類物質按照質量比20%-30%:2.7%-2.85%:0.15%_0.3%:77%_67%進行攪拌混合，造粒后形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0024]通過本發明提供的抗紫外線聚酯纖維母粒制備方法，TiO2顆粒的粒徑控制在20-50nm或者將不同粒徑的TiO2粉體以一定的質量比進行混合，可有效降低TiO2粉體顆粒的凝聚效應；另一方面在母粒的制備過程，TiO2粉體與酯類物質以一定比例進行混合，抗紫外粉體與酯類物質充分混合，使得母粒自身具有較好的紡絲特性。
[0025]圖2示出了本發明一個【具體實施方式】所提供的抗紫外線聚酯纖維母粒制備流程示意圖。下面將結合圖2進一步解釋說明本發明提供的抗紫外線聚酯纖維母粒的制備方法。
[0026]首先，優選地在進行混合之前，對TiO2進行常壓干燥處理。TiO2粉體可能因為儲存不當而非常易于吸濕，如果不干燥處理，粉體易于團結，在干燥處理過程中可以除去TiO2粉末中的吸附水與其他雜質。優選地，所述常壓干燥處理的溫度為80°c -100°c，時間為8-10小時。
[0027]更優選地，在常壓干燥之后混合之前，進一步將TiO2顆粒與表面分散劑混合進行分散處理，目的 是讓TiO2顆粒分散的更均勻。所述分散處理過程包括:將TiO2與表面分散劑按質量比92%-95%:8%-5%混合，采用機械研磨的方式進行分散處理。優選地，上述表面分散劑選自聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、硬脂酸鈉、三乙醇胺型表面分散劑中的一種或兩種以上，所述分散處理的時間不少于1小時。常壓干燥和分散處理的實施可以使得TiO2顆粒的分散效果更好，得到的母粒紡絲特性更好，但這并不意味著該制備方法必須實施上述兩個步驟。
[0028]接著，將分散處理后的粒徑為20nm-50nm和100_300nm的TiO2按照質量比25%-100%:0%-75%混合，形成均勻的納米抗紫外線粉體材料。所述混合方法可以是機械研磨、攪拌、超聲震蕩。
[0029]然后，將納米抗紫外線粉體材料、偶聯劑、抗氧劑、酯類物質按照質量比20%_30%:2.7%-2.85%:0.15%-0.3%:77%-67%進行高速攪拌混合。本發明所采用的酯類物質可以是聚酯纖維制備工藝中常采用的聚酯材料，優選為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，更優選為紡絲級的PET。其混合機理為:通過高速攪拌使得聚酯類物質，例如PET發生熔融，并在偶聯劑和抗氧劑的作用下與抗紫外線粉體發生共混，形成均勻的抗紫外線聚酯纖維混合體。優選地，上述偶聯劑選自硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁鈦復合型偶聯劑中的一種或兩種以上，上述抗氧劑選自抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑IR1010、抗氧劑168中的一種或兩種以上。
[0030]最后，通過雙螺桿混煉擠出機等工具進行造粒，然后形成抗紫外線聚酯纖維母粒。所制備抗紫外線聚酯纖維母粒的顆粒分布均勻，且具有抗紫外線性能優良，同時適用于生產超細聚酯纖維紡絲。
[0031]本發明還提供了一種抗紫外線聚酯纖維的生產方法。該生產方法包括以下步驟:對上述抗紫外線聚酯纖維母粒進行預結晶處理，并進行真空干燥處理；按照聚酯熔體總重量的5%-9%稱量抗紫外線聚酯纖維母粒，通過計量加料系統將處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設備中的動態混合器，與聚酯熔體進行塑化得到抗紫外線聚酯纖維。
[0032]本發明提供的抗紫外線聚酯纖維的生產方法，母粒通過在線添加的動態混合器應用于化纖生產中，由于動態混合器具有非常高效的混合分散作用，這可以進一步改善抗紫外粉體的凝聚以及混合效果差的問題，從而進一步改善并提高了母粒的紡絲特性。更為重要的是由于采用動態混合器在線添加工藝來制備抗紫外聚酯纖維，這可以使大型的化纖生產企業，可以在不影響其常規化纖產品生產的情況下，進行差別化的抗紫外線聚酯纖維的生產。同時還可以在紡絲過程中靈活、方便地改變抗紫外聚酯纖維母粒的添加量，這有利于纖維生產廠家根據產品性能指標的不同，快速而又靈活的改變生產工藝。
[0033]圖3示出了本發明一【具體實施方式】所提供的抗紫外線聚酯纖維生產流程示意圖。下面將結合圖3進一步解釋說明本發明提供的抗紫外線聚酯纖維的生產方法。
[0034]首先，對所述抗紫外線聚酯纖維母粒進行預結晶處理。預結晶處理的作用是讓抗紫外線聚酯纖維母粒在較低溫度下預結晶，去除水分。如果一開始就在高溫下(例如，125-130°C)干燥抗紫外線聚酯纖維母粒，那么母粒會由于含水以及高溫而團結在一起，從而影響母粒的后續使用。預結晶處理可以包括以下步驟:將抗紫外線聚酯纖維母粒放入75-80°C的真空干燥箱中，處理4-6小時。
[0035]然后，對抗紫外線聚酯纖維母粒進行真空干燥處理，以除去水分與雜質。真空干燥的主要目的是去除水分，以免水分含量過高，在高溫加工過程中聚酯降解過快，影響紡絲。真空干燥處理可以包括以下步驟:將預結晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于100-150pa的真空度、125-130°C的溫度條件下干燥8-10小時。
[0036]接著，抗紫外線聚酯纖維母粒與聚酯熔體質量比5%_9%稱量抗紫外線聚酯纖維母粒，通過計量加料系統將處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設備中的動態混合器，與聚酯熔體進行高效的塑化分散。本發明所采用的動態混合器為中國專利CN102160971中所公開的動態混合器，其全部內容引用到本發明的說明書中，以說明該動態混合器的結構。該動態混合器包括至少一個固定在中心轉動軸上的動態混合元件和至少一個固定在外套筒內壁的靜態混合元件，動態混合元件與靜態混合元件之間左右交替設置，動態混合元件與靜態混合元件上設置有連通物料混合裝置左右兩側的通道。物料在混合器中不會向中心轉動軸的徑向運動，大幅降低了流通阻力。對該動態混合器具體結構的描述在CN102160971中已經公開看，在此不再贅述。
[0037]最后，通過常規紡絲工藝制備抗紫外線聚酯纖維。所制備的抗紫外線聚酯纖維具有優良的抗紫外線能力，同時本發明提供的抗紫外線聚酯纖維的生產方法簡單有效、成本較低，適于在大型化纖裝備上生產抗紫外線聚酯纖維。
[0038]以下將以具體實施例進一步說明本發明所提供的抗紫外線聚酯纖維母粒的制備方法及抗紫外線聚酯纖維的生產方法。
[0039]實施例1
[0040]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0041]首先，將粒徑為20nm的TiO2放入溫度為80°C的干燥箱中，干燥8小時。然后，將TiO2與聚丙烯酰胺表面分散劑按質量比92%:8%混合，采用機械研磨的方式進行分散處理。接著，將分散處理后TiO2、鈦酸酯偶聯劑、抗氧劑IR1010、PET按照質量比例20%: 2.85%: 0.15%: 77%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0042]2.抗紫外線聚酯纖維的生產
[0043]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入75°C的干燥箱中，處理9小時。然后，將預結晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于120的真空度、125°C的溫度條件下干燥8小時。接下來，在化纖紡絲設備上加裝動態混合器，通過計量加料系統將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設備中的動態混合器，添加比例為9%。最后通過普通紡絲機進行常規紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0044]3.性能測試
[0045]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規定的方法進行抗紫外線測試，測試結果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護指數UPF值> 50，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率< 0.2%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率< 0.2%，其抗紫外線性能符合國家質檢總局頒布的“防紫外線產品”評定標準。
[0046]實施例2
[0047]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0048]首先，將粒徑為20nm的TiO2和IOOnm的TiO2分別與聚丙烯酰胺表面分散劑按質量比95%:5%混合，采用機械研磨的方式進行分散處理。接下來，將分散處理后的粒徑為20nm和IOOnm的TiO2按照質量比25%:75%混合，并將分散處理后TiO2、硅烷偶聯劑、抗氧劑IR1010、PET按照質量比例20%:2.7%:0.3%:77%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0049]2.抗紫外線聚酯纖維的生產
[0050]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入80°C的干燥箱中，處理10小時。然后，將預結晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于150Pa的真空度、130°C的溫度條件下干燥10小時。接下來，在化纖紡絲設備上加裝動態混合器，通過計量加料系統將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設備中的動態混合器，添加比例為6%。最后通過普通紡絲機進行常規紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0051]3.性能測試
[0052]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規定的方法進行抗紫外線測試，測試結果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護指數UPF值≥45，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率≤ 1.9%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率≤ 1.2%，其抗紫外線性能符合國家質檢總局頒布的“防紫外線產品”評定標準。
[0053]實施例3
[0054]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0055]首先，將粒徑為30nm的TiO2和170nm的TiO2放入溫度為100°C的干燥箱中，干燥10小時。接下來，將粒徑為30nm和170nm的TiO2按照質量比50%:50%混合，并將分散處理后TiO2、鋁鈦復合型偶聯劑、抗氧劑IR1010、PET按照質量比例20%:2.75%:0.3%:76.95%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0056]2.抗紫外線聚酯纖維的生產
[0057]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入75°C的干燥箱中，處理8小時。然后，將預結晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于140Pa的真空度、125°C的溫度條件下干燥10小時。接下來，在化纖紡絲設備上加裝動態混合器，通過計量加料系統將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設備中的動態混合器，添加比例為9%。最后通過普通紡絲機進行常規紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0058]3.性能測試
[0059]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規定的方法進行抗紫外線測試，測試結果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護指數UPF值> 50，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率≤ 1.5%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率≤ 1.3%，其抗紫外線性能符合國家質檢總局頒布的“防紫外線產品”評定標準。
[0060]實施例4
[0061]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0062]首先，將粒徑為30nm的TiO2和170nm的TiO2放入溫度為100°C的干燥箱中，干燥8小時。將粒徑為30nm的TiO2和170nm的TiO2分別與聚乙二醇表面分散劑按質量比92%:8%混合,采用機械研磨的方式進行分散處理。接下來,將分散處理后的粒徑30nm和170nm的TiO2按照質量比60%:40%混合，并將TiO2粉體、鈦酸酯偶聯劑、抗氧劑IR1076、PET按照質量比例30%:2.8%:0.2%:67%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0063]2.抗紫外線聚酯纖維的生產
[0064]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入80°C的干燥箱中，處理9小時。然后，將預結晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于X125Pa的真空度、125°C的溫度條件下干燥8小時。接下來，在化纖紡絲設備上加裝動態混合器，通過計量加料系統將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設備中的動態混合器，添加比例為7%。最后通過普通紡絲機進行常規紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0065]3.性能測試
[0066]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規定的方法進行抗紫外線測試，測試結果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護指數UPF值> 50，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率< 1.2%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率< 1.0%，其抗紫外線性能符合國家質檢總局頒布的“防紫外線產品”評定標準。
[0067]實施例5
[0068]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0069]首先，將粒徑為40nm的TiO2和230nm的TiO2放入溫度為80°C的干燥箱中，干燥4小時。然后，將TiO2與硬脂酸鈉表面分散劑按質量比92%:8%混合，采用機械研磨的方式進行分散處理。接下來，將分散處理后的粒徑為40nm和230nm的TiO2按照質量比67%:33%混合，并將分散處理后TiO2、鈦酸酯偶聯劑、抗氧劑IR1098、PET按照質量比例30%:2.8%:0.2%:67%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0070]2.抗紫外線聚酯纖維的生產
[0071]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入80°C的干燥箱中，處理10小時。然后，將預結晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于125Pa的真空度、90°C的溫度條件下干燥10小時。接下來，在化纖紡絲設備上加裝動態混合器，通過計量加料系統將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設備中的動態混合器，添加比例為5%。最后通過普通紡絲機進行常規紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0072]3.性能測試
[0073]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規定的方法進行抗紫外線測試，測試結果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護指數UPF值> 50，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率< 0.1%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率< 0.1%，其抗紫外線性能符合國家質檢總局頒布的“防紫外線產品”評定標準。
[0074]實施例6
[0075]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0076]首先，將粒徑為40nm的TiO2和230nm的TiO2放入溫度為80°C的干燥箱中，干燥4小時。然后，將TiO2與三乙醇 胺表面分散劑按質量比95%:5%混合，采用機械研磨的方式進行分散處理。接下來，將分散處理后的粒徑為40nm和230nm的TiO2按照質量比50%:50%混合，并將分散處理后TiO2、硅烷偶聯劑、抗氧劑IR1010、PET按照質量比例20%:2.85%:0.15% ,11%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。[0077]2.抗紫外線聚酯纖維的生產
[0078]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入75°C的干燥箱中，處理8小時。然后，將預結晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于150Pa的真空度、130°C的溫度條件下干燥8小時。接下來，在化纖紡絲設備上加裝動態混合器，通過計量加料系統將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設備中的動態混合器，添加比例為8%。最后通過普通紡絲機進行常規紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0079]3.性能測試
[0080]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規定的方法進行抗紫外線測試，測試結果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護指數UPF值> 50，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率< 0.6%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率< 0.4%，其抗紫外線性能符合國家質檢總局頒布的“防紫外線產品”評定標準。 [0081]實施例7
[0082]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0083]首先，將粒徑為50nm的TiO2和300nm的TiO2放入溫度為80°C的干燥箱中，干燥4小時。然后，將TiO2與聚丙烯酸表面分散劑按質量比93%:7%混合，采用機械研磨的方式進行分散處理。接下來，將分散處理后的粒徑為50nm和300nm的TiO2按照質量比40%:60%混合，并將分散處理后TiO2、鈦酸酯偶聯劑、抗氧劑168、PET按照質量比例25%:2.75%:0.25%:73%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0084]2.抗紫外線聚酯纖維的生產
[0085]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入80°C的干燥箱中，處理8小時。然后，將預結晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于125Pa的真空度、130°C的溫度條件下干燥10小時。接下來，在化纖紡絲設備上加裝動態混合器，通過計量加料系統將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設備中的動態混合器，添加比例為6%。最后通過普通紡絲機進行常規紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0086]3.性能測試
[0087]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規定的方法進行抗紫外線測試，測試結果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護指數UPF值> 48，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率< 1.3%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率< 1.0%，其抗紫外線性能符合國家質檢總局頒布的“防紫外線產品”評定標準。
[0088]實施例8
[0089]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0090]首先，將粒徑為50nm的1102和300nm的TiO2分別與硬脂酸鈉表面分散劑按質量比92%:8%混合，采用機械研磨的方式進行分散處理。接下來，將分散處理后的粒徑為50nm和300nm的TiO2按照質量比33%:67%混合，并將分散處理后TiO2、硅烷偶聯劑、抗氧劑IR1010、PET按照質量比例30%:2.8%:0.2%:67%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0091]2.抗紫外線聚酯纖維的生產[0092]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入80°C的干燥箱中，處理10小時。然后，將預結晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于130Pa的真空度130°C的溫度條件下干燥9小時。接下來，在化纖紡絲設備上加裝動態混合器，通過計量加料系統將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設備中的動態混合器，添加比例為6%。最后通過普通紡絲機進行常規紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0093]3.性能測試
[0094]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規定的方法進行抗紫外線測試，測試結果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護指數UPF值> 48，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率< 1.9%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率< 1.2%，其抗紫外線性能符合國家質檢總局頒布的“防紫外線產品”評定標準。
[0095]實施例9
[0096]1.抗紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0097]首先，將粒徑為50nm的TiO2和300nm的TiO2放入溫度為100°C的干燥箱中，干燥2小時。然后，將TiO2與聚乙二醇表面分散劑按質量比92%:8%混合，采用機械研磨的方式進行分散處理。接下來，將分散處理后的粒徑為50nm和300nm的TiO2按照質量比50%:50%混合，并將分散處理后TiO2、鈦酸酯偶聯劑、抗氧劑IR1010、PET按照質量比例30%:2.85%:
0.15%:67%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0098]2.抗紫外線聚酯纖維的生產
[0099]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入75°C的干燥箱中，處理9小時。然后，將預結晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于IOOPa的真空度、125°C的溫度條件下干燥10小時。接下來，在化纖紡絲設備上加裝動態混合器，通過計量加料系統將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設備中的動態混合器，添加比例為5%。最后通過普通紡絲機進行常規紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0100]3.性能測試
[0101]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規定的方法進行抗紫外線測試，測試結果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護指數UPF值> 50，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率< 0.8%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率< 0.6%，其抗紫外線性能符合國家質檢總局頒布的“防紫外線產品”評定標準。
[0102]實施例10
[0103]紫外線聚酯纖維母粒的制備
[0104]首先，將粒徑為20nm的TiO2和300nm的TiO2放入溫度為80°C的干燥箱中，干燥8小時。將上述20nm的TiO2和300nm的TiO2以質量比75%:25%的比例形成混合顆粒。接著，將TiO2混合顆粒、鈦酸酯偶聯劑、抗氧劑IR1010、PET按照質量比例20%:2.85%:0.15%:77%高速攪拌混合后，通過雙螺桿混煉擠出機造粒形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
[0105]3.抗紫外線聚酯纖維的生產
[0106]將抗紫外線聚酯纖維母粒放入75°C的干燥箱中，處理9小時。然后，將預結晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于120的真空度、125°C的溫度條件下干燥8小時。接下來，在化纖紡絲設備上加裝動態混合器，通過計量加料系統將干燥后的抗紫外線聚酯纖維母粒倒入紡絲設備中的動態混合器，添加比例為9%。最后通過普通紡絲機進行常規紡絲，形成抗紫外線聚酯纖維。
[0107]3.性能測試
[0108]將該纖維加工成薄型平紋組織織物，并按照GB/T17032-1997規定的方法進行抗紫外線測試，測試結果請見表1。從表1可以看出，該織物的紫外線防護指數UPF值> 48，UVA波段(320納米-420納米)的紫外線的透過率< 1.8%，UVB波段(275納米-320納米)的紫外線的透過率< 1.3%，其抗紫外線性能符合國家質檢總局頒布的“防紫外線產品”評定標準。 [0109]表1
[0110]
【權利要求】
1.一種抗紫外線聚酯纖維母粒的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟: 將粒徑為20nm-50nm的TiO2顆粒和100_300nm的TiO2顆粒按照質量比25%_100%:0%-75%混合，形成納米抗紫外線粉體材料； 將所述納米抗紫外線粉體材料、偶聯劑、抗氧劑、酯類物質按照質量比20%-30%:2.7%-2.85%:0.15%-0.3%:67%_77%進行攪拌混合，造粒后形成抗紫外線聚酯纖維母粒。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在TiO2顆粒進行混合之前對所述TiO2顆粒進行干燥處理，優選地，所述常壓干燥處理的溫度為80°C -100°C，時間為8-10小時。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在TiO2顆粒進行混合之前對所述TiO2顆粒進行分散處理，優選地，所述分散處理包括:將所述TiO2顆粒與表面分散劑按質量比92%-95%:8%-5%混合，采用機械研磨的方式進行所述分散處理。
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述表面分散劑選自聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、硬脂酸鈉、三乙醇胺型表面分散劑中的一種或兩種以上。
5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述分散處理的時間不少于I小時。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述偶聯劑選自硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑或鋁鈦復合型偶聯劑中的一種或兩種以上。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述抗氧劑選自抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑IR1010、抗氧劑168中的一種或兩種以上。
8.一種抗紫外線聚酯纖維母粒，其特征在于，所述抗紫外線聚酯纖維母粒由權利要求1至7中任一項所述的制備方法制備而成。
9.一種抗紫外線聚酯纖維的生產方法，其特征在于，所述生產方法包括以下步驟: 對權利要求8所述的抗紫外線聚酯纖維母粒進行預結晶處理，并進行真空干燥處理； 按照聚酯熔體總質量的5%-9%稱量處理后的所述抗紫外線聚酯纖維母粒； 通過計量加料系統將所述抗紫外線聚酯纖維母粒加入化纖紡絲設備中的動態混合器，與聚酯熔體進行塑化得到所述抗紫外線聚酯纖維。
10.根據權利要求9所述的生產方法，其特征在于，所述預結晶處理包括以下步驟:將所述抗紫外線聚酯纖維母粒放入75°C _80°C的干燥箱中，處理8-10小時。
11.根據權利要求9所述的生產方法，其特征在于，所述真空干燥處理包括以下步驟:將預結晶處理后的抗紫外線聚酯纖維母粒放入真空干燥裝置中，在小于100-150Pa的真空度、125°C _130°C的溫度條件下干燥8-10小時。
【文檔編號】C08K3/22GK103554847SQ201310576447
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月15日 優先權日:2013年11月15日
【發明者】盛平厚, 羅欣, 韓朝陽, 張雷 申請人:中國紡織科學研究院