一种防紫外线纱线及其制备方法技术

本申请涉及纺织技术领域，尤其是涉及一种防紫外线纱线及其制备方法,防紫外线纱线，包括由以下重量份的原料制成：防紫外线母粒5

【技术实现步骤摘要】
一种防紫外线纱线及其制备方法


[0001]本申请涉及纺织
，尤其是涉及一种防紫外线纱线及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着现代工业的发展，造成大气层中的臭氧层不断遭到破坏，导致过量的紫外线长驱直入。研究表明：适量照射紫外线有利于人体健康，但过量接收紫外线会促使皮肤细胞内的核酸或蛋白质变性，长期辐射就会出现红斑、皮肤老化，严重时会引起皮肤癌，因而纱线织物的防紫外线性能至关重要。
[0003]目前，制备防紫外线纱线的主要方法有织物后整理法、防紫外线纱线的纺制等。织物后整理法具有方便灵活、易于大批量生产等优点，但该方法制备的织物手感变硬，穿着时有闷热感，织物的耐久性、耐洗性差。抗紫外线纱线的纺制一般通过在纺丝过程中添加防紫外线剂，所采用的防紫外线剂需要采用小粒径的防紫外线材料，但小粒径的防紫外线材料会发生凝聚，造成纺丝成型困难，防紫外线剂在纤维中分布不均、混合效果差等问题，导致纱线最终防紫外线效果差。
[0004]因此，提高纱线的防紫外线性能对织物的发展具有重要的意义。

技术实现思路

[0005]为了提高防紫外线材料在纤维中分布的均匀性和混合效果，进而提高纱线的防紫外线性能，本申请提供一种防紫外线纱线及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种防紫外线纱线，采用如下的技术方案：一种防紫外线纱线，包括由以下重量份的原料制成：防紫外线母粒5
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10份和聚酯切片90
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95份；所述防紫外线母粒包括由以下质量份的原料制成：改性纳米防紫外线材料20
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30份、偶联剂1
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3份、抗氧剂0.1
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0.3份和酯类物质70
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80份；所述改性纳米防紫外线材料是由丙烯酸酯单体和含氟单体对纳米防紫外线剂改性得到。
[0007]通过采用上述技术方案，丙烯酸酯及含氟单体对纳米防紫外线剂进行接枝改性，生成了在分散相中分散均匀的纳米粒子复合微球，改善了纳米粒子的分散稳定性，避免了纳米粒子水分散液高速剪切分散和超声分散处理时易团聚、难分散的不足，从而使纳米防紫外线剂的纳米效应充分发挥；同时改性纳米防紫外线材料中含有氟单体，降低了接枝共聚物的表面张力，提高了其与其他组分的相容性，且不易形成界面缺陷。
[0008]本申请通过将改性纳米防紫外线材料与酯类物质进行混合形成的防紫外线母粒自身具有较好的分散稳定性和纺丝特性，故而提高了其与聚酯切片的相容性，不仅提高了纱线的防紫外线性能同时也提高了纺丝效果。
[0009]在一个具体的可实施方案中，所述改性纳米防紫外线材料的制备方法，包括以下步骤：将质量比为(5
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10):1的纳米防紫外线剂与硅烷偶联剂溶解于无水乙醇中搅拌均匀后并加热反应，烘干研磨得到改性纳米防紫外线粒子；
将所述改性纳米防紫外线粒子加入到聚合乳化剂水溶液中搅拌均匀，并加入引发剂、丙烯酸酯单体、含氟单体反应，过滤即可；所述改性纳米防紫外线粒子、丙烯酸酯单体和含氟单体的质量比为1:(3
‑
5)：1。
[0010]通过采用上述技术方案，制备方法简单，制备出的改性纳米防紫外线材料具有良好的分散稳定性和防紫外线性能。
[0011]在一个具体的可实施方案中，所述纳米防紫外线剂为纳米氧化锌、纳米氧化钛、纳米氧化铈和纳米氧化铁中的一种或多种。
[0012]通过采用上述技术方案，氧化锌属于N型半导体，价带上的电子可以接受紫外线中的能量发生跃迁，这也是它们吸收紫外线的原理。而散射紫外线的功能和材料的粒径相关，当尺寸远小于紫外线的波长时，粒子就可以将作用在其上的紫外线向各个方向散射，从而减小照射方向的紫外线强度；纳米氧化锌是稳定的化合物，可以提供广谱的紫外保护(UVA和UVB)，同时还有抗菌和抗炎的作用。
[0013]纳米二氧化钛的抗紫外线能力是由于其具有高折光性和高光活性。其抗紫外线能力及机理与其粒径有关：当粒径较大时，对紫外线的阻隔是以反射、散射为主，且对中波区和长波区紫外线均有效。防晒机理是简单的遮盖，属一般的物理防晒，防晒能力较弱。随着粒径的减小，光线能透过纳米二氧化钛的粒子面，对长波区紫外线的反射、散射性不明显，而对中波区紫外线的吸收性明显增强。其防晒机理是吸收紫外线，主要吸收中波区紫外线。
[0014]纳米氧化铈是一种廉价、用途极广的稀土氧化物，纳米氧化铈粒径尺寸小、粒径分布均匀、纯度高，其对紫外线的吸收能力强，其对可见光无特征吸收，透过性好，防止紫外线的效果好。
[0015]纳米氧化铁具有纳米粒子的特性，如表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应等，目前应用较多的氧化铁主要为α
‑
Fe2O3，且纳米α
‑
Fe2O3具有优越的磁性、较高的催化活性、良好耐光性、耐候性和屏蔽紫外线的能力。
[0016]在一个具体的可实施方案中，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝钛复合型偶联剂中的一种或多种。
[0017]通过采用上述技术方案，偶联剂是一类多官能团物质,它的一端可与无机物表面的化学基团反应,形成牢固的化学键合,另一端则有亲有机物的性质,可与有机物分子反应或物理缠绕,从而把两种性质不同的材料牢固结合起来。通过添加偶联剂有利于无机纳米防紫外线剂与丙烯酸酯单体、含氟单体的结合。
[0018]在一个具体的可实施方案中，所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂IR1010、抗氧剂168中的一种或多种。
[0019]通过采用上述技术方案，添加抗氧剂可以防止丙烯酸酯单体和含氟单体与氧反应后物质失去了原有的有益属性。抗氧剂可以捕获活性游离基生成非活性的游离基，从而使链锁反应终止；或者能够分解氧化过程中产生的聚合物氢过氧化物生成稳定的非活性产物，从而终端链锁反应。抗氧化剂的作用在于延缓高分子材料的氧化过程，保证它们能够顺利地进行加工并延长其使用寿命。
[0020]在一个具体的可实施方案中，所述防紫外线母粒的制备方法为：将改性纳米防紫外线材料、偶联剂、抗氧化剂和酯类物质进行搅拌混合后挤出造粒即可。
[0021]通过采用上述技术方案，酯类物质发生熔融，并在偶联剂和抗氧剂的作用下与改
性纳米防紫外线材料发生共混，形成均匀的抗紫外线聚酯纤维混合体，再通过挤出造粒，形成防紫外线母粒，所制备出的防紫外线母粒的颗粒分布均匀，且具有防紫外线性能优良，同时与聚酯纤维具有良好的相容性。
[0022]在一个具体的可实施方案中，所述改性纳米防紫外线材料在混合之前进行干燥分散处理，具体为：将改性纳米防紫外线材料先进行常压干燥处理，再将质量比为10:1的改性纳米防紫外线材料和表面分散剂混合，采用机械研磨的方式进行分散处理。
[0023]通过采用上述技术方案，改性纳米防紫外线材料干燥分散处理可以除去其吸附的水与其他杂质，使得改性纳米防紫外线材料的分散效果更好，得到的母粒纺丝特征更好。
[0024]在一个具体的可实施方案中，所述防紫外线母粒还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防紫外线纱线，其特征在于：包括由以下重量份的原料制成：防紫外线母粒5
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10份和聚酯切片90
‑
95份；所述防紫外线母粒包括由以下质量份的原料制成：改性纳米防紫外线材料20
‑
30份、偶联剂1
‑
3份、抗氧剂0.1
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0.3份和酯类物质70
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80份；所述改性纳米防紫外线材料是由丙烯酸酯单体和含氟单体对纳米防紫外线剂改性得到。2.根据权利要求1所述的防紫外线纱线，其特征在于：所述改性纳米防紫外线材料的制备方法包括以下步骤：将质量比为（5
‑
10）:1的纳米防紫外线剂与硅烷偶联剂溶解于无水乙醇中搅拌均匀后并加热反应，烘干研磨得到改性纳米防紫外线粒子；将所述改性纳米防紫外线粒子加入到聚合乳化剂水溶液中搅拌均匀，并加入引发剂、丙烯酸酯单体、含氟单体反应，过滤即可；所述改性纳米防紫外线粒子、丙烯酸酯单体和含氟单体的质量比为1: （3
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5）：1。3.根据权利要求2所述的防紫外线纱线，其特征在于：所述纳米防紫外线剂为纳米氧化锌、纳米氧化钛、纳米氧化铈和纳米氧化铁中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的防紫外线纱线，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝钛复合型偶联剂中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的防紫外线纱线，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宇宁，沈国强，黄称兵，
申请(专利权)人：吴江市天缘纺织有限公司，
类型：发明
国别省市：