一种基于电子辐照的涤纶织物的抗老化改性方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于电子辐照的涤纶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，这就 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以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。而涤纶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。这些材料长期暴露在太 阳光下，导致使用寿命大大缩短。所以涤纶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] 目前对涤纶织物进行抗老化改性主要是添加二苯甲酮等光稳定剂，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，可以 提高涤纶织物的抗紫外效果。但该改性方法中由于紫外吸收剂与纤维之间不是以化学键的 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，利用电子束辐射接 枝的方式将紫外吸收剂接枝到涤纶织物上，并用红外光谱、电镜对改性的涤纶织物进行了 表征。
[0005] 本发明提供了一种基于电子辐照的涤纶织物的抗老化改性方法，是将2-羟基-4-丙烯酯基二苯甲酮(HAB)通过电子辐射技术接枝到涤纶织物上制备抗老化涤纶织物。
[0006] 所述2-羟基-4-丙烯酯基二苯甲酮(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，是称取一定量的涤纶织物，将其浸泡在含 2~IOwt %的HAB的溶液中，然后浸乳，密封后经电子束辐射，辐射后的织物60°C烘30min，丙 酮洗涤除去表面均聚物，烘干得到抗老化涤纶织物。
[0008] 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8~10wt%。
[0010] 在本发明的一种实施方式中，所述浸泡的时间为10_20min。
[0011] 在本发明的一种实施方式中，所述浸乳是二浸二乳，乳余率为100 %。
[0012]在本发明的一种实施方式中，所述电子束福照的福射量为200~325kGy，优选的为 260kGy〇
[0013] 在本发明的一种实施方式中，所述烘干是在60 °C下进行。
[0014] 在本发明的一种实施方式中，所述方法是采用电子束辐射接枝法对涤纶织物进行 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的溶液中 15min，二浸二乳，乳余率为100%，密封后经电子束辐射，辐射后的织物60°C烘30min，丙酮 洗涤除去表面均聚物，在60°C烘干。
[0015] 本发明的有益效果：
[0016] (1)采用本发明方法制备得到的抗老化涤纶织物，HAB的增重率达(7.5 ± 0.2) %， UPF值达235 ± 15，而且还能保持较好的断裂强度；
[0017] (2)本发明得到的接枝改性后的涤纶织物，接枝均匀性高，抗老化效果好，在经过 300h的紫外照射后强力保留率可以达到(68.3±2.5)%;
[0018] (3)本发明的方法简便，不需要引发剂、易控制、可连续化生产。接枝的均匀性高。
【附图说明】
[0019] 图1:不同辐射量对增重率的影响；
[0020] 图2:不同单体浓度对增重率的影响；
[0021 ]图3:织物电镜扫描图（5000倍）；a传统工艺改性的涤纶织物;b辐射工艺改性的涤 纶织物;c原涤纶；
[0022]图4:不同工艺下的织物的红外谱图；其中a原涤纶织物;b传统工艺改性的涤纶织 物;c辐射工艺改性的涤纶织物。
【具体实施方式】
[0023] 1、实验材料和仪器
[0024]涤纶织物，江苏吴江中鹏纺织有限公司；过氧化苯甲酰(BPO)(AR),国药集团化学 试剂有限公司；2,4_二羟基二苯甲酮(UV-O)(AR),阿拉丁试剂有限公司；丙烯酰氯，百灵威 生产有限公司。
[0025]电子加速器(EB/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(NIC0LETS10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(HD026N)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。
[0026] 2、增重率测定
[0027] 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)。
[0028] G=(ff2-ffi)/ffiX100% (1)
[0029] 式中=W1为整理前的织物质量，W2为整理后的织物质量
[0030]以增重率来衡量涤纶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。
[0031] 3、织物的表征
[0032]红外光谱:采用全反射红外测试，仪器扫描范围4000~1500ΟΙΓ1。
[0033]扫描电镜:米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涤纶织 物、经辐射后的涤纶织物、乳烘焙涤纶织物的形态结构，放大倍数5000倍。
[0034]加速老化试验:将涤纶织物平放于老化试验机样品盘中，且处于松弛状态，参数设 定为温度50 ± 3°C，光照强度0.89W/m2，分别设置照射时间24h、IOOh、200h、300h。光照Ih相 当于夏季正午的太阳光照射24h。
[0035] 断裂强力：涤纶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，取平行于经向和炜向织物试样各 5块，长约20cm，裁剪成宽6cm，扯纱边成5cm〇
[0036] 实施例1:辐射接枝工艺改性涤纶织物
[0037]准确称取一定量的涤纶织物，将其浸泡在含10wt%的HAB的溶液中15min，二浸二 车L，乳余率为100 %，密封后经电子束辐射，辐射后的织物60 °C烘30min，洗涤除去表面均聚 物，在60 °C烘干，称重，计算增重率。
[0038]比较了不同电子辐射量对增重率影响，结果如图1所示。随着辐射量的增加，织物 的增重率在不断增加，但在辐射量达到260kGy时，增重率达到最大，为（7.5 ± 0.2) %左右。 当辐射量过大时，增重率会迅速下降至(4±0.1)%，可能原因是辐射量的增大，使得单体吸 收的能量过大，会加快分子的运动，增大了产生的自由基间的碰撞机会，自由基之间结合一 方面致使自由基减少而终止反应，另一方面单体自由基会进行自聚，从而导致增重率迅速 下降。
[0039]同时，在辐射量260kGy的情况下，比较了单体HAB浓度对增重率的影响，结果如图2 所示。可以看出随着单体浓度的增加，增重率逐步增大，当单体浓度达到8%时，增重率为 (7.1 ±0.2) %，而当单体浓度为10%时，增重率为(7.5±0.2)%，增幅减小。这可能是随着 单体浓度的增加，辐射过程中单体的自聚会加剧，而自聚的单体堆积在织物的表面，阻碍了 单体和涤纶织物分子间的接触