耐光抗老化高铁座椅套及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种耐光抗老化高铁座椅套制造方法，本发明专利技术解决现有技术的问题，其技术方案要点是，包括织造步骤，所述织造过程中所使用的白纱由中空截面的聚酯纤维制成，中空截面的聚酯纤维制造方法包括：S1、以全消光聚酯切片、抗紫外线聚酯母粒和改性阻燃剂DHQEP按质量比1±0.05：1±0.05：7±0.3的比例混合；S2、混合物在580‑620m/min的纺丝速度下通过喷丝板熔融挤出，冷却成型，得到聚酯纤维，纺丝中预结晶温度为168‑172℃，预结晶时间为33‑37min；S3、采用溶胶‑凝胶法制备TiO2‑SiO2复合溶胶，然后将TiO2‑SiO2复合溶胶涂覆在聚酯纤维表面形成薄膜层。

High speed rail seat cover with light resistance and aging resistance and manufacturing method thereof

【技术实现步骤摘要】
耐光抗老化高铁座椅套及其制造方法
本专利技术属于一种座椅套制造方法，涉及一种耐光抗老化高铁座椅套及其制造方法。
技术介绍
2018年9月23日，伴随着一列从香港西九龙站出发的港铁动感号从深圳高峰水库特大桥驶过，我国高铁技术的发展又向前迈了一大步。十年来，中国高铁在路网建设、科技创新、产业化能力等方面取得了巨大成就，2018年底，中国已开通运营高速铁路近3万公里，以“四纵四横”为骨架的高铁网路基本形成，根据中国铁路总公司近期出台的年度建设计划，2019年新开工铁路里程预计达到6800公里，比上一年增加45%。随着中国高铁的快速发展，国内已形成了世界上最为完善的高铁配套产业，除极少数的关键零部件需要进口外，几乎所有的配套都能自主解决。高铁座椅套作为高铁内饰材料的重要组成，其需求量与消耗量日益增长，为高铁座椅套生产企业带来了广阔的市场，同时其质量、外观、手感、舒适度直接关系到消费者的消费体验。而众所周知，纺织材料在日常使用过程中，不可避免的会受到光、热辐射、氧化、温度、力等各种外界环境因素的影响，随着时间的推移以及反复作用会使材料发生降解、逐步老化，从而影响材料的性能甚至导致材料性能的劣化和失效。高铁座椅套在使用过程中会受到日光的长期反复照射，为使其在苛刻的环境中长期使用，且具有优良、稳定的安全性能和使用性能，就需要采取正确有效的表征和研究方法，提高材料和织物的耐光老化性能。早在1969年，有关纤维光老化性能的研究在国外已经出现，代表的有虔斯特研究中心的研究者，利用氙光灯对芳香族聚酰胺进行照射，研究其光老化性能；DayM模拟日晒环境研究了Nomex织物的光降解性能，并发现该材料性能的降解是由于在光照射下发生了光化学反应，在光氧化作用下改变了聚合物的化学组成，从纤维表面到纤维内部逐步发生光老化降解。但在国外，几乎没有与高铁座椅套耐光老化技术的设计开发以及理化性能研究的报道。在国内，早在2004年东华大学相关研究人员研究了光氧老化对聚丙烯长丝蠕变行为的影响，此外，国内专家对芳纶纤维、PBO纤维、玻璃纤维、石英纤维的耐光老化性能进行了研究。但目前虽然已有数家高铁座椅套及相关材料的专业生产厂家，但受研究技术、制造技术、成产成本等因素的影响，我国自主研发的座椅套织物的舒适性、功能性、耐用性以及加工质量都有待提高。国内高铁动车行业虽已经过10年的发展，但与高铁座椅套相关的产品标准、甚至是织物标准尚处于空白,对高铁座椅套生产纤维原料、织物或成品老化性能的研究少之又少。高铁座椅套是需要从视觉、触感都给人以舒适的感觉，和普通服用、家用纺织品相比，其使用时需要长期暴露于光照条件下，因此对其在耐光老化方面提出了更高的要求。
技术实现思路
本专利技术解决了现有技术无法针对高铁座椅套使用时需要长期暴露于光照条件下，因此在耐光老化存在缺陷的问题，提供一种耐光抗老化高铁座椅套及其制造方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种耐光抗老化高铁座椅套制造方法，包括织造步骤，所述织造过程中所使用的白纱由中空截面的聚酯纤维制成，中空截面的聚酯纤维制造方法包括：S1、以全消光聚酯切片、抗紫外线聚酯母粒和改性阻燃剂DHQEP按质量比1±0.05：1±0.05：7±0.3的比例混合；S2、混合物在580-620m/min的纺丝速度下通过喷丝板熔融挤出，冷却成型，得到聚酯纤维，纺丝中预结晶温度为168-172℃，预结晶时间为33-37min；S3、采用溶胶-凝胶法制备TiO2-SiO2复合溶胶，然后将TiO2-SiO2复合溶胶涂覆在聚酯纤维表面形成薄膜层。目前大多数光防护材料一般都是基于光的反射原理或吸收原理，使尽量少的光透过，常用快速有效的方法是涂层技术，即在材料表面涂敷对紫外光有高吸收作用的材料。为了使织物免受光辐射而发生老化，采用紫外屏蔽剂对纱线进行涂层整理，阻止光线直接照射到织物上，采取对纱线进行涂层整理的方式，与织物涂层整理相比有利于提高涂层的均匀性。有机紫外线吸收剂的作用原理是通过紫外屏蔽剂吸收紫外线并将其能量转化为能量较低的热能或其他形式的电磁波，从而实现防紫外的目的。无机紫外线防护剂虽然没有吸收紫外线的功能，但可以通过反射或折射的紫外线来达到防紫外的目的。在防护过程中利用防护剂的细粉末或细颗粒增加纤维或织物表面对紫外线的反射率和散射率，并没有光能的转化作用。考虑到无机紫外线防护剂具有无毒、无刺激的特点，本项目中选用无机紫外线防护剂进行整理。由于实际使用的无机紫外线防护剂颗粒大小为纳米级甚至微米级，尺寸小、比表面积和表面能较大，因此在混合时极易发生团聚现象，难以控制，为了确保改性聚酯纤维的光防护效果的耐久性，同时又不影响产品后续的可染性，最终选择纳米TiO2作为主整理剂，高铁座椅套作为一类重要的高铁用纺织品，是高铁动车内饰的主要构成，通常情况下高铁用座椅套都是可燃的，而高铁座椅套阻燃性能的好坏是控制车辆火灾的关键，其燃烧性能是一项非常重要的考核指标。因此，为了提高高铁座椅套的阻燃性能，保障乘客的人身财产安全，本项目在对聚酯纤维进行光防护改性的同时，在聚酯切片中添加含磷阻燃剂，最后通过熔融纺丝制备改性聚酯纤维。聚酯纤维是以石油为原料制成的合成纤维,俗称"涤纶"，是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，是当前合成纤维的第一大品种，具有较高的强度与弹性恢复能力，其坚牢耐用、抗皱免烫、织物挺括、尺寸稳定性好，织造的面料耐光性较好,尤其是在玻璃后面的耐晒能力很好。因此是高铁座椅套、汽车座椅套等纺织品的常用基础纤维原料。但聚酯纤维最大的缺点就是聚酯结构紧密,结晶度高,内部大分子无亲水性基因,所以吸湿能力低,染色困难和透气性及吸汗性非常差，且易起球，而且座椅套在使用过程中阳光是引起老化的主要外因，其中紫外线是引起材料老化的最主要因素，在紫外辐射下材料的力学性能、聚集态结构会受到极大影响，使聚酯纤维由塑性材料变为脆性材料，产品的力学性能、色牢度、光泽发生变化，甚至失去使用价值，不利于产品的长期使用，大大影响了产品使用的经济性和环保性。因此，对聚酯纤维进行差别化处理，提高纤维反射或折射光的能力具有重要意义。锐钛矿型纳米TiO2具有比表面积大、活性高、量子尺寸效应等特点，具有较高的光化学活性和对紫外光较强的吸收和散射作用，并且具有有机紫外光吸收剂不可媲美的高稳定性。为此，本专利技术研究将纳米TiO2添加到纺丝液中纺制改性聚酯纤维，同时为了是高铁座椅套织物具有较均匀、较持久的阻燃性能，在聚酯切片中同时引入了改性阻燃剂DHQEP。利用本专利技术所提供的方法获得的耐光抗老化高铁座椅套其各项重要技术指标如下：经向断裂强力：1700N、纬向断裂强力：2500N、经向撕裂强力：380N、纬向撕裂强力，370N、耐光老化色牢度，5-6级。作为优选，所述抗紫外线聚酯母粒为锐钛矿型纳米TiO2含量30%的抗紫外线聚酯母粒。作为优选，在步骤S2中，挤出螺杆从输入端至输出端的温度依次为260℃、265℃、270℃、272℃、274℃和276℃，通过喷丝板熔融挤出的挤出物由内环吹风方式进行冷却，内环侧吹风温度为25本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐光抗老化高铁座椅套制造方法，包括织造步骤，其特征在于：所述织造过程中所使用的白纱由中空截面的聚酯纤维制成，中空截面的聚酯纤维制造方法包括：/nS1、以全消光聚酯切片、抗紫外线聚酯母粒和改性阻燃剂DHQEP按质量比1±0.05：1±0.05：7±0.3的比例混合；/nS2、混合物在580-620m/min的纺丝速度下通过喷丝板熔融挤出，冷却成型，得到聚酯纤维，纺丝中预结晶温度为168-172℃，预结晶时间为33-37min；/nS3、采用溶胶-凝胶法制备TiO2-SiO2复合溶胶，然后将TiO2-SiO2复合溶胶涂覆在聚酯纤维表面形成薄膜层。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐光抗老化高铁座椅套制造方法，包括织造步骤，其特征在于：所述织造过程中所使用的白纱由中空截面的聚酯纤维制成，中空截面的聚酯纤维制造方法包括：
S1、以全消光聚酯切片、抗紫外线聚酯母粒和改性阻燃剂DHQEP按质量比1±0.05：1±0.05：7±0.3的比例混合；
S2、混合物在580-620m/min的纺丝速度下通过喷丝板熔融挤出，冷却成型，得到聚酯纤维，纺丝中预结晶温度为168-172℃，预结晶时间为33-37min；
S3、采用溶胶-凝胶法制备TiO2-SiO2复合溶胶，然后将TiO2-SiO2复合溶胶涂覆在聚酯纤维表面形成薄膜层。


2.根据权利要求1所述的耐光抗老化高铁座椅套制造方法，其特征在于：所述抗紫外线聚酯母粒为锐钛矿型纳米TiO2含量30%的抗紫外线聚酯母粒。


3.根据权利要求1所述的耐光抗老化高铁座椅套制造方法，其特征在于：在步骤S2中，挤出螺杆从输入端至输出端的温度依次为260℃、265℃、270℃、272℃、274℃和276℃，通过喷丝板熔融挤出的挤出物由内环吹风方式进行冷却，内环侧吹风温度为25℃，风速为0.15m/min。


4.根据权利要求1所述的耐光抗老化高铁座椅套制造方法，其特征在于：在步骤S3中分别纺制了300D和850D细度的两种具有中空截面的改性聚酯纤维，并分别作为耐光抗老化高铁座椅套的经纱和纬纱。


5.根据权利要求1所述的耐光抗老化高铁座椅套制造方法，其特征在于：复合溶胶的制备过程为：以正硅酸乙酯和钛酸丁酯为TiO2和SiO2的前驱体，将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水以1：4：2的摩尔比混合，搅拌并用稀盐酸溶液调节pH...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄金生，沈张先，
申请(专利权)人：杭州华利实业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33