一种接枝改性制备抗紫外纤维或织物的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子化学和高分子材料领域，具体涉及表面接枝改性制备抗紫外线的纤维或织物的方法。
【背景技术】
[0002]我国是纤维生产大国，纤维及其纺织品的生产总值占我国⑶P的10%左右，出口创汇占1/4，在国民经济中占十分重要地位，其中合成纤维产量已连续十五年居世界第一位，2011年我国化学纤维产量已达3362.4万吨，占世界总量的2/3，但功能化比例不足10%，远低于发达国家30%以上的水平。因此，实现化学纤维及其纺织品的功能化至关重要。
[0003]常规纤维及其纺织品的紫外线穿透率高，因此对其进行防紫外线处理有其必要性。目前，纤维和纺织品的防紫外线处理主要通过浸轧或涂层等后整理的方法实现，由于该方法处理后的纤维或织物中，抗紫外的有效因子与纤维或织物间的结合为物理结合，结合力不够,耐久性差。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种接枝改性制备抗紫外线纤维或织物的方法，以克服现有技术的不足。通过用氩气等离子体对纤维或织物的表面进行处理，然后在空气中暴露一段时间，产生过氧化物和氢过氧化物，引发含有双键的苯二甲酮类单体进行自由基聚合反应，在纤维或织物表面接枝上聚苯二酮类紫外线吸收剂，从而使纤维或织物具有抗紫外功能。
[0005]本发明接枝改性制备抗紫外纤维或织物的方法，包括以下步骤:
[0006](I)用氩气等离子体对纤维或织物表面进行处理，并在空气中暴露一段时间，以在纤维或织物表面形成过氧化物和过氧化氢，电源频率为40kHz，功率为30W，氩气压力为7Pa。
[0007](2)将处理后的纤维和织物浸入含双键的二苯甲酮类单体的乳液中加热进行自由基聚合反应，将聚苯二甲酮类紫外线屏蔽剂引入到纤维或织物中，制得具有抗紫外功能的纤维或织物。
[0008]所述的接枝改性制备抗紫外纤维或织物的方法，其特征在于等离子体处理的时间为 5 ?80min ；
[0009]所述的接枝改性制备抗紫外纤维或织物的方法，其特征在于等离子体处理后的纤维或织物在空气中暴露的时间为2?1min ；
[0010]所述的接枝改性制备抗紫外纤维或织物的方法，其特征在于所述的含双键的苯二甲酮类单体的结构式如图1所示；
[0011]所述的接枝改性制备抗紫外纤维或织物的方法，其特征在于等离子体处理后的纤维或织物引发含双键的苯二甲酮类单体反应的步骤为:
[0012](I)按重量计，将2?15份苯二甲酮类单体、2?15份非离子乳化剂、2?15份阴离子乳化剂和20?150份去离子水依次加入到容器中，高速搅拌10?60分钟，得到苯二甲酮类单体的乳液；
[0013](2)按重量计，将I份干燥的纤维或织物，投入到10?120份的单体乳液中，升温至60?80°C反应I?10小时，完成纤维或织物的接枝反应。
[0014](3)冷却反应液，取出纤维或织物，依次用丙酮和热水进行冲洗，在60?120°C下对接枝改性后的纤维或织物干燥4?48小时，得抗紫外纤维或织物。
[0015]所述的任一项中的纤维或织物的原材料可为锦纶、涤纶、丙纶、维纶、腈纶、氨纶、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚乳酸(PLA)等中的一种或几种。
[0016]有益效果
[0017]所述的接枝改性制备抗紫外纤维或织物的方法中的纤维或织物的原材料范围广，可为锦纶、涤纶、丙纶、维纶、腈纶、氨纶、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚乳酸(PLA)等中的一种或几种。
[0018]由于本发明中抗紫外因子与纤维或织物基体以共价键连接，克服了现有浸轧和涂层技术的不足，提供一种使化学纤维或织物具有永久抗紫外功能的方法，简单易行。另外，该方法几乎适用于各种结构形式的纺织品，可适用于纤维、纱线、机织、针织和非织造等结构形式的纺织品的抗紫外处理。
[0019]本发明通过对纤维或织物表面进行等离子体处理，原位产生自由基引发剂，即纤维或织物本身为引发剂，避免了外来引发剂引发单体自由基聚合时产生的均聚反应，提高了单体的利用率。
[0020]【附图说明】:
[0021]图1是含双键的苯二甲酮类单体的结构式示意图
[0022]
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明各种改动或修改，这些等价形式同样落入本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0024]实施例1
[0025]将锦纶66织物(平纹，平方米克重为215g/m2)在等离子体设备上处理5min，处理条件:电源频率为40kHz，功率为30W，氩气压力为7Pa。然后将处理后的锦纶66织物放置在空气中暴露2分钟。
[0026]按重量计，将2份苯二甲酮类单体(结构式如图1所示，其中X为(b) )、8份非离子乳化剂吐温一 60、8份阴离子乳化剂十二烷基磺酸胺和80份去离子水依次加入到容器中，高速搅拌乳化处理30分钟得单体乳液。取60份单体乳液和I份已处理的锦纶66织物加入到反应装置中，升温至75°C，反应6小时。反应结束后，取出织物，依次用丙酮和热水对织物进行冲洗，最后将织物放在80°C的烘箱中干燥12小时，得抗紫外锦纶66织物。所得织物的接枝率为82.5%，UPF指数为228.5。
[0027]实施例2
[0028]将涤纶织物(二上一下右斜纹，平方米克重为253g/m2)在等离子体设备上处理lOmin，处理条件:电源频率为40kHz，功率为30W，氩气压力为7Pa。然后将处理后的涤纶织物放置在空气中暴露3分钟。
[0029]按重量计，将5份苯二甲酮类单体(结构式如图1所示，其中X为(a) )、10份非离子乳化剂吐温一 60、10份阴离子乳化剂十二烷基磺酸胺和100份去离子水依次加入到容器中，高速搅拌乳化处理60分钟得单体乳液。取60份单体乳液和I份已处理的涤纶织物加入到反应装置中，升温至80°C，反应8小时。反应结束后，取出织物，依次用丙酮和热水对织物进行冲洗，最后将织物放在90°C的烘箱中干燥12小时，得抗紫外涤纶织物。所得织物的接枝率为90.0%，UPF指数为286.3。
[0030]实施例3
[0031]将丙纶织物(平纹，平方米克重为195g/m2)在等离子体设备上处理15min，处理条件:电源频率为40kHz，功率为30W，氩气压力为7Pa。然后将处理后的丙纶织物放置在空气中暴露3分钟。
[0032]按重量计，将3份苯二甲酮类单体(结构式如图1所示，其中X为(b))、9份非离子乳化剂吐温一 60、9份阴离子乳化剂十二烷基磺酸胺和100份去离子水依次加入到容器中，高速搅拌乳化处理45分钟得单体乳液。取60份单体乳液和I份已处理的丙纶织物加入到反应装置中，升温至70°C，反应10小时。反应结束后，取出织物，依次用丙酮和热水对织物进行冲洗，最后将织物放在50°C的烘箱中干燥48小时，得抗紫外丙纶织物。所得织物的接枝率为85.8%，UPF指数为250.2。
【主权项】
1.一种接枝改性制备抗紫外纤维或织物的方法，包括以下两步: 根据权利要求1所述的接枝改性制备抗紫外纤维或织物的方法，其特征在于等离子体处理的时间为5?SOmin ;(I)用氩气等离子体对纤维或织物表面进行处理，并在空气中暴露一段时间，以在纤维或织物表面形成过氧化物和氢过氧化，电源频率为40kHz，功率为30W，氩气压力为7Pa，(2)将处理后的纤维和织物浸入含双键的二苯甲酮类单体的乳液中加热进行自由基聚合反应，将聚苯二甲酮类紫外线屏蔽剂引入到纤维或织物中，制得具有抗紫外功能的纤维或织物。
2.根据权利要求1所述的接枝改性制备抗紫外纤维或织物的方法，其特征在于等离子体处理后的纤维或织物在空气中暴露的时间为2?lOmin。
3.根据权利要求1所述的接枝改性制备抗紫外纤维或织物的方法，其特征在于等离子体处理后的纤维或织物引发含双键的苯二甲酮类单体反应的步骤为:(I)按重量计，将2?15份苯二甲酮类单体、2?15份非离子乳化剂、2?15份阴离子乳化剂和20?150份去离子水依次加入到容器中，高速搅拌10?60分钟，得到苯二甲酮类单体的乳液；(2)按重量计，将I份干燥的纤维或织物，投入到10?120份的单体乳液中，升温至60?80°C反应I?10小时，完成纤维或织物的接枝反应；(3)冷却反应液，取出纤维或织物，依次用丙酮和热水进行冲洗，在60?120°C下对接枝改性后的纤维或织物干燥4?48小时，得抗紫外纤维或织物。
4.根据权利要求1?3所述的任一项中的纤维或织物的原材料可为锦纶、涤纶、丙纶、维纶、腈纶、氨纶、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚乳酸(PLA)等中的一种或几种。
【专利摘要】本发明公开了一种接枝改性制备抗紫外纤维或织物的方法，包括（1）用氩气等离子体对纤维和织物表面进行处理，并在空中暴露一段时间以在纤维或织物表面形成过氧化物和氢过氧化物；（2）将处理后的纤维或织物浸入含双键的二苯甲酮类单体的乳液中，加热使纤维或织物表面的过氧化物和氢过氧化物引发含双键的二苯甲酮类单体进行自由基聚合反应，使聚苯二甲酮类紫外线屏蔽剂与纤维或织物以共价键结合在一起，制得具有抗紫外功能的纤维或织物，提高了纤维或织物的附加值，扩宽了其应用领域。
【IPC分类】D06M14-16, D06M101-34, D06M10-00, D06M101-32, D06M14-10, D06M14-14, D06M101-20
【公开号】CN104762815
【申请号】CN201410006225
【发明人】不公告发明人
【申请人】浩沙实业（福建）有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年1月7日