一种抗紫外老化聚酯纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子合成技术领域，具体涉及一种抗紫外老化聚酯纤维及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 聚酯纤维特定的化学结构决定了其具有高强度、低收缩、尺寸稳定性好等优点，因 此被广泛应用于服用和非服用领域。对于在某些特定场合使用的聚酯纤维，如户外用雨伞 布、蓬盖布、广告灯箱布、绳索等，特别是涉及到安全级别较高的户外应用领域，由于其长期 暴露于太阳光下，必然要求其在保持原有性能的同时，具有较好的抗紫外性能，因此开发一 种具有高效抗紫外服役性能好的聚酯纤维具有深远的意义。
[0003] 目前针对抗紫外聚酯纤维产品的研究已有许多报道。
[0004] 现有技术报道了通过聚酯纺丝前段进行物理共混添加抗紫外试剂的方法， 从而生产得到具有抗紫外的聚酯纤维，如发明专利"一种纳米氮化钛抗紫外聚酯纤 维"（CN101003918A)，其是通过将纳米氮化钛和其他助剂以及载体制成母粒，然后将母粒添 加到聚酯切片中熔融纺丝的到一种具有抗紫外的聚酯纤维；发明专利"一种超细聚酯纤维 用纳米抗紫外功能母粒的制备方法"（CN102643519A)，其通过将无机纳米抗紫外粉体经过 表面活性剂包覆处理后与有及纳米抗紫外粉体按一定比例造粒制成纳米抗紫外功能母粒， 进一步用于纺丝；发明专利"一种防紫外线聚酯纤维的制造方法"（CN102031580A)，其通过 将纳米二氧化钛、氧化锌的无机粒子与有机抗紫外添加剂的聚酯切片共混纺丝得到抗紫外 聚酯纤维的方法；"抗紫外聚酯及其生产方法"（CN101377024A)，其通过挤出共混或在共聚 过程添加0. 1?30wt%的无机纳米粒子，得到抗紫外切片，再进行进一步纺丝。以上发明 专利的缺陷在于通过将抗紫外试剂制成母粒切片在熔融共混过程中添加，或在聚酯合成阶 段添加，对聚酯成纤结构会造成影响，进一步造成聚酯纤维的力学性能下降，有机抗紫外试 剂在熔融纺丝加工过程中易于降解，进而抗紫外试剂添加量大、效果差，且前期制备工艺复 杂。实用新型专利"一种抗紫外线涤纶长丝"（CN202116766U)，其通过涂覆的方法在聚酯单 丝表面涂覆二氧化钛层，但是其对于聚酯纤维的附着性能差，附着牢度不够，易造成二氧化 钛脱落，进而不具备长期的抗紫外能力。
[0005] 还有文献报道了将聚酯纤维制成织物，通过后整理的方法，使织物附着抗紫外线 整理剂，从而达到抗紫外的效果。如发明专利"纺织品纳米后整理试剂及其制备工艺及对织 物的整理方法"（CN1908290A)采用Ti02/Zn0复合水溶胶纺织品纳米后整理剂对织物进行 后整理，从而使织物达到抗紫外、抗菌、抗静电的效果，论文《织物的抗紫外线整理研究》等 公开了抗紫外织物后整理的浸扎-烘干-焙烘工艺，主要针对夏季服用面料抗紫外后整理 进行了研究，通过使用粘合剂将抗紫外试剂附着于织物表面，从而达到抗紫外线的效果。但 是对于涤纶纺织品，由于其结构高度取向结晶、亲水性差，后整理过程中很难将大部分不亦 容易水的抗紫外试剂整理到织物上，并且与织物结合能力差，进而牢度低易洗脱，抗紫外效 果差，还有使得织物的透气性变差，因此影响织物面料在服用的应用范围。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种抗紫外老化聚酯纤维及其制备方法，其制备方法简 单，可操作性强；得到的聚酯纤维抗紫外老化性能优异。
[0007] 本发明提供的一种抗紫外老化聚酯纤维的制备方法，具体步骤包括熔体挤出、冷 却、集束上油、热拉伸和热定型；其在冷却和集束上油之间，还有聚酯纤维吸附抗紫外线吸 收剂乳液的步骤；在热拉伸和热定型过程中，热拉伸的温度为160?220°C，热定型的温度 为160?220°C，抗紫外线吸收剂与多羧基聚硅氧烷在聚酯纤维上进行缩合在纤维上形成 网状的抗紫外老化交联聚合物。其中：
[0008] 所述抗紫外线吸收剂乳液是由2-(2-羟基苯基）-4,6-二氨基-2H-苯并三唑、多 羧基聚硅氧烷、非离子型表面活性剂与水按重量比（1?5) : (5?25) : (10?20) : (50? 84)搅拌均匀配成；
[0009] 所述抗紫外线吸收剂为2-(2-羟基苯基）-4,6-二氨基-2H-苯并三唑。其通过将 邻氨基酚重氮化，再与1，3, 5-三氨基苯进行偶合反应，最后氧化成环制备得到；反应方程 式为：
[0010]
【主权项】
1. 一种抗紫外老化聚酯纤维的制备方法，具体步骤包括熔体挤出、冷却、集束上油、热 拉伸和热定型，其特征在于：在冷却和集束上油之间，还有聚酯纤维吸附抗紫外线吸收剂 乳液的步骤；在热拉伸和热定型过程中，热拉伸的温度为160?220°C，热定型的温度为 160?220°C，抗紫外线吸收剂与多羧基聚硅氧烷进行缩合，在聚酯纤维上形成网状的抗紫 外老化交联聚合物；其中： 所述抗紫外线吸收剂乳液是由2- (2-羟基苯基）-4, 6-二氨基-2H-苯并三唑、多羧基 聚硅氧烷、非离子型表面活性剂与水按重量比（1?5) : (5?25) : (10?20) : (50?84) 搅拌均匀配成； 所述抗紫外线吸收剂为2- (2-羟基苯基）-4,6-二氨基-2H-苯并三唑。
2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚酯纤维吸附抗紫外线吸收剂 乳液的具体步骤为：在集束上油之前增设一套上油装置，在所述上油装置的油盘中注入抗 紫外线吸收剂乳液，聚酯纤维通过覆有紫外线吸收剂乳液的上油导辊进行附着。
3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述非离子型表面活性剂为壬基酚 聚氧乙烯醚。
4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述多羧基聚氧硅烷的单个分子链 中含有> 2端羧基数；所述多羧基聚氧硅烷为分子量为1000?1200的多羧基聚氧硅烷。
5. 根据权利要求1-4之一所述的制备方法制得的抗紫外老化聚酯纤维，其特征在于： 其由网状的抗紫外老化交联聚合物和聚酯组成；其中所述的抗紫外老化交联聚合物占抗紫 外老化聚酯纤维的Iwt?5wt%。
【专利摘要】本发明公开了一种抗紫外老化聚酯纤维及其制备方法。本方法在冷却和集束上油两步骤之间，将含有多羧基硅氧烷的抗紫外线吸收剂乳液附着于聚酯纤维上，并在热拉伸和热定型过程中控制加热温度，使得抗紫外线吸收剂与多羧基硅氧烷在聚酯纤维上进行原位缩合形成网状的抗紫外老化交联聚合物，从而得到抗紫外老化聚酯纤维。本发明制备工艺简单、可操作性强；制备得到的聚酯纤维在不破坏聚酯纤维内部结构的前提下，具有优异的抗紫外老化性能。
【IPC分类】D01D5-096, D01D5-12, D01F11-08, D01D10-02, D01D5-08
【公开号】CN104562302
【申请号】CN201310471481
【发明人】王鸣义, 张玉梅, 易志文, 谭晓玲, 任明利, 王雁, 朱金芳
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石化上海石油化工股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月11日