一种涤纶织物的抗老化改性方法
【专利摘要】本发明涉及一种涤纶织物的抗老化改性方法，属于纺织整理技术领域。本发明利用传统轧烘焙技术将紫外吸收剂接枝到涤纶织物上，制备得到具有优良紫外吸收性能的涤纶织物，提高了涤纶织物的抗老化性能，HAB的增重率达8.6％，UPF值达197，而且还能使经向和纬向断裂强度都得到提高。本发明得到的接枝改性后的涤纶织物，抗老化效果好，在经过100h、200h、300h的紫外照射后强力保留率分别可以达到82.3％、75.4％、60.5％。此外，本发明的方法简便，易控制。
【专利说明】
-种藻绝织物的抗老化改性方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种涂绝织物的抗老化改性方法，属于纺织整理技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着社会和科技的进步，环境问题日益严重，空气中的臭氧层受到严重破坏，运就 致使紫外线能透过臭氧到达地面。群所周知紫外光和部分可见光可W破坏有机物大分子中 的化学键，从而导致有机物的降解缩短使用寿命。而涂绝纤维由于其具有较好的力学和化 学性能，被广泛地应用于服装、汽车座椅等民用和工业用纤维制品。运些材料长期暴露在太 阳光下，导致使用寿命大大缩短。所W涂绝的抗老化研究非常有必要，近年来已受到了科技 工作者的广泛关注。
[0003] 目前对涂绝织物进行抗老化改性主要是添加二苯甲酬类等光稳定剂，在分散染料 的染色过程中将小分子的光稳定剂添加到染料当中，通过染色将稳定剂整理到织物上。可 W提高涂绝织物的抗紫外效果。但该方法中由于紫外吸收剂与纤维之间不是W化学键的结 合和分子量较小的缘故，使得其耐久性较差。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述问题，本发明采用具有聚合性能的紫外吸收剂，利用传统社烘赔接 枝的方式将紫外吸收剂接枝到涂绝织物上，并用红外光谱、电镜对改性的涂绝织物进行了 表征。
[0005] 本发明提供了一种涂绝织物的抗老化改性方法，是将2-径基-4-丙締醋基二苯甲 酬化AB)通过引发剂的作用下(化学接枝法)将紫外吸收剂接枝到涂绝织物上制备抗老化涂 绝织物。
[0006] 所述2-径基-4-丙締醋基二苯甲酬(HAB)具有紫外吸收性能。
[0007] 在本发明的一种实施方式中，所述方法，是称取一定量的涂绝织物，将其浸泡在含 2~15wt %的HAB和0.15-0.3wt %的过氧化苯甲酯的溶液中，然后浸社，预烘，再在110-125 °C赔烘3-7min，然后丙酬洗涂除去表面均聚物，烘干得到抗老化整理涂绝织物。
[000引在本发明的一种实施方式中，所述浸泡，浴比是1:30。
[0009] 在本发明的一种实施方式中，所述HAB的浓度为8~12wt%。
[0010] 在本发明的一种实施方式中，过氧化苯甲酯(BPO)的浓度为0.2wt%。
[0011] 在本发明的一种实施方式中，所述浸泡的时间为10-20min。
[0012] 在本发明的一种实施方式中，所述浸社是二浸二社，社余率为100%。
[0013] 在本发明的一种实施方式中，所述预烘是在50°C下预烘5min。
[0014] 在本发明的一种实施方式中，所述烘干是在6(TC下进行。
[0015] 在本发明的一种实施方式中，所述方法是采用化学接枝法进行抗老化改性，具体 是:准确称取一定量的涂绝织物，将其浸泡在含IOwt %的HAB和0.%的过氧化苯甲酯溶 液中15min，浴比为1:30,二浸二社，社余率为100%，在50°C下预烘5min后120°C赔烘5min， 处理后的织物经丙酬洗涂除去表面均聚物后60°C烘干。
[0016]本发明的有益效果：
[0017] (1)采用本发明方法制备得到的抗老化涂绝织物，HAB的增重率达(8.6±0.8) %， UPF值达(197±13)，而且还能使经向和缔向断裂强度都得到提高；
[0018] (2)本发明得到的接枝改性后的涂绝织物，抗老化效果好，在经过10化、200h、30化 的紫外照射后强力保留率分别可W达到(82.3±2.8) %、（75.4±2.7) %、（60.5±3.6) %;
[0019] (3)本发明的方法简便，易控制。
【附图说明】
[0020] 图1:引发剂对增重效率的影响;其中A:引发剂的选择;B:引发剂浓度的影响；
[0021] 图2:单体浓度对增重效率的影响；
[0022] 图3:不同预烘工艺下对增重效率的影响；
[0023] 图4:赔烘溫度对增重效率的影响；
[0024] 图5:紫外吸收剂接枝前后涂绝的表面形貌;其中a为原涂绝、b为改性涂绝；
[0025] 图6:紫外吸收剂接枝前后涂绝的红外吸收光谱;其中a为原涂绝、b为改性涂绝。
【具体实施方式】
[00%] 1、实验材料和仪器
[0027]涂绝织物，江苏吴江中鹏纺织有限公司；过氧化苯甲酯(BPO)(AR),国药集团化学 试剂有限公司；2,4-二径基二苯甲酬(UV-O)(AR),阿拉下试剂有限公司；丙締酷氯，百灵威 生产有限公司。
[00%]电子加速器化B/20-250S1型），湖北久瑞核技术股份有限公司；傅里叶红外变换光 谱仪(Nia)LETSlO型），赛默飞世尔科技（中国）有限公司；扫描电子显微镜（SU-1510型），日 本HITACHI公司；纺织品紫外线防护因子测定仪(CARY50)，上海罗中纺织科技有限公司；多 功能电子织物强力仪化D026N)南通宏大实验仪器有限公司；紫外可见光分光光度计(UV- 2450)岛津（中国）有限公司；纺织品紫外光加速老化试验机(QUV/SPRAY)美国Q-LAB公司。
[0029] 2、增重率测定
[0030] 分别准确测量接枝前后织物的干重量，按式(1)计算增重率(G)。
[003。 G=(W2_Wi)/WiX100% (1)
[0032] 式中:?为整理前的织物质量，恥为整理后的织物质量
[0033] W增重率来衡量涂绝织物上接枝紫外吸收剂的量，增重率越大，表示接枝到织物 上的紫外吸收剂越多，且织物的紫外吸收性能越好。
[0034] 3、织物的表征
[0035] 红外光谱:采用全反射红外测试，仪器扫描范围4000~ISOOcnfi。
[0036] 扫描电镜:采用扫描电子显微镜进行形貌表征，测试前将样品喷金处理。用加速电 压5.OOkV,放大倍数50.Ok倍观察整理前后织物表面形貌。采用扫描电子显微镜观察涂绝织 物、经福射后的涂绝织物、社烘赔涂绝织物的形态结构，放大倍数5000倍。
[0037] 加速老化试验:将涂绝织物平放于老化试验机样品盘中，且处于松弛状态，参数设 定为溫度50 ± 3°C，光照强度0.89W/V，分别设置照射时间2地、10化、200h、30化。光照化相 当于夏季正午的太阳光照射2地。
[0038] 断裂强力：涂绝织物拉伸断裂强度测试参照GB/T3923-1997《织物拉伸性能断裂强 力和断裂伸长率的测定条样法》。织物按照测试标准裁剪，取平行于经向和缔向织物试样各 5块，长约20cm，裁剪成宽6cm，化纱边成5cm。
[0039] 实施例1:
[0040] 准确称取一定量的涂绝织物，将其浸泡在一定浓度的HAB和一定浓度的过氧化苯 甲酯溶液中15min，二浸二社，社余率为100%，浴比为1:30,在50°C预烘5min后120°C赔烘 5min，处理后的织物经丙酬洗涂除去表面均聚物，在60°C烘干。
[0041] 分别用过硫酸钟、过氧化苯甲酯、偶氮二异下腊=种引发剂引发反应。其中，当紫 外吸收剂化AB)浓度为lOwt%，引发剂浓度为0.2wt%时，整理结果如图IA所示。由图可知过 氧化苯甲酯的引发效果最好，增重率可W达到8%左右。运可能是不溶于水的引发剂和疏水 性涂绝纺织材料有更高的亲和力，可W更好的扩散至分子内部，接枝将会更加高效。所W在 试验过程中选用过氧化苯甲酯作为引发剂。当HBA浓度为lOwt%时，改变过氧化苯甲酯 (BPO)浓度，紫外吸收剂对涂绝的增重效果如图IB所示。结果显示，在引发剂浓度0.2wt%之 前，织物的增重率随着浓度的增大而增大，最大增重率达到(8.6 ± 0.8) %。当BPO浓度超过 0.2wt%后，增重率快速降低。
[0042] 其中，在优化的引发剂(BPO)和引发剂浓度(0.% )时，不同HBA浓度对涂绝织物 增重效果的影响如图2所示。织物的增重率随着单体浓度的增加而不断上升，当单体浓度达 到lOwt%时，增重率达到了（8.6±0.8)%。
[0043] 实施例2:工艺对增重效果的影响
[0044] (1)预烘工艺对增重率的影响
[0045] 图3为不同预烘工艺对增重率的影响变化图。预烘工艺分别为5(TC下烘干5min、在 空气中自然惊干和没有烘干S种方式。其中，5(TC下烘干5min的预烘工艺最好，增重率最 大，达到了（8.6±0.8) %。而在空气中惊干和没有烘干的情况下增重率只有6%左右，运可 能是由于溫度的提高增加了单体和引发剂从织物表面扩散到无定形区域的速度，且自由基 产生的几率增大，使得接枝反应相对更容易进行。
[0046] (2)赔烘溫度对增重效果的影响
[0047] 如图4所示，赔烘溫度为120°C时，增重率最大，随着溫度的上升，增重率反而下降， 运可能是因为，随着溫度的上升，更多的单体发生了自聚，导致了增重率的下降。
[004引实施例3:
[00例准确称取一定量的涂绝织物，将其浸泡在含2-lOwt%的HAB和0.2wt%的过氧化苯 甲酯溶液中15min，二浸二社，社余率为100%，浴比为1:30,在50°C下预烘5min后120°C赔烘 5min，丙酬洗涂除去表面均聚物，在60°C烘干，称重，计算增重率。
[0050] 其中，HAB单体浓度为%、4wt %、IOwt %时得到的抗老化织物的增重率分别为 (1.7±0.6)%、（3.4±0.4)%、（8.6±0.4)%，如表1所示。
[0051] 在催化剂作用下紫外吸收剂接枝改性织物的紫外吸收性能和强力变化见表1。从 表中可W看出随着增重率的增大，织物的UPF值在不断的增大，当增重率达到(8.6±0.8)% 时，UPF值达到了 197 ± 13。即使增重率仅为（1.7 ± 0.6) %的织物的紫外吸收性能(UPF值)也 较原织物提高了 1倍W上。运说明了整理后的织物具有优良的紫外吸收性能。而整理后的织 物相对于原织物在整理后断裂强力没有发生下降而却略微的增加。运可能是在赔烘的过程 中由于涂绝纤维上接枝了 HAB单体导致织物的结晶度和结晶的完整性会有所提高，运就使 得整理后的织物断裂强力有所增强。
[0052] 表1改性涂绝织物的性能测试 [0化3]
[0054] 本发明还比较了通过化学接枝法制备的抗紫外织物与改性前的织物的结构和抗 老化性能。
[0055] (1)改性涂绝织物的结构表征 [0化6] A扫描电镜表征
[0057]如图5所示，整理织物和原织物的电镜扫描图，放大倍数均为5000倍。从图中可W 看出原涂绝表面较为光滑，而经过改性处理后的织物表面凹凸不平，明显有整理剂接枝于 涂绝表面，处理效果较好。
[0化引 B红外光谱
[0059] 如图6所示，比较紫外吸收剂整理涂绝织物和原样的红外谱图，可W发现在 3419畑1-1、2922畑1-1、2849畑1-1，两种工艺均出现了新的吸收峰。3419細-1处的吸收峰可能是紫 外吸收剂分子中芳环2位上的一OH和一C = O形成了氨键，所W形成的峰宽而纯，在2922cnfi、 2849cm-i的吸收峰属于一C出一的吸收，是因为接枝了HAB，导致了聚醋纤维上的一C出一 C此一的结构比例明显增加，从而出现了新的吸收。由此可W进一步确认2-径基-4丙締醋基 二苯甲酬已经成功接枝到聚醋纤维上。
[0060] (2)织物的抗老化性能
[0061] 表2不同老化时间后织物的强力保留率能 [00621
[0063] 选择最优整理工艺条件下制得的改性涂绝织物，试验了模拟太阳光照射下织物的 强力损伤情况，并与原织物比较。结果如表2所示，可W看出在随着老化时间的延长，没有经 过任何处理的涂绝布样强力的保留率仅为(38.7± 1.1)%，而经过接枝改性后的涂绝织物 在经过30化的紫外照射后强力保留率可W达到(60.5±3.6)%。
[0064] 虽然本发明已W较佳实施例公开如上，但其并非用W限定本发明，任何熟悉此技 术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范 围应该W权利要求书所界定的为准。
【主权项】
1. 一种涤纶织物的抗老化改性方法，其特征在于，所述方法是将2-羟基-4-丙烯酯基二 苯甲酮通过引发剂的作用将紫外吸收剂接枝到涤纶织物上制备抗老化涤纶织物。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法，是称取一定量的涤纶织物，将其 浸泡在含2~15wt %的HAB和0.15-0.3wt %的过氧化苯甲酰的溶液中，然后浸乳，预烘，再在 110-125Γ焙烘3-7min，然后丙酮洗涤除去表面均聚物，烘干得到抗老化整理涤纶织物。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述HAB的浓度为8~12wt %。4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，过氧化苯甲酰(BPO)的浓度为0.2wt %。5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预烘是在50°C下预烘5min。6. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述浸泡，浴比是1:30。7. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述浸泡的时间为10-20min。8. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述烘干是在60°C下进行。9. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法是采用化学接枝法进行抗老化改 性，具体是:准确称取一定量的涤纶织物，将其浸泡在含IOwt %的HAB和0.2wt %的过氧化苯 甲酰溶液中15min，浴比为1:30,二浸二乳，乳余率为100%，在50°C下预烘5min后120°C焙烘 5min，处理后的织物经丙酮洗涤除去表面均聚物后60°C烘干。10. 根据权利要求1-9任一所述方法得到的涤纶织物。
【文档编号】D06M13/224GK105908499SQ201610266741
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】黄丹, 杨義, 杨秀, 张盼
【申请人】江南大学