[发明专利]抗紫外线纤维的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗紫外线纤维的生产方法。

背景技术

一般来说，适当的紫外线对人体是有益的，它能促进维生素D的合成，对佝偻病有抑制作用，并具有消毒杀菌作用。但近年来，由于人类生产和生活大量地排放氟里昂之类的氯氟化烃化合物，使地球的保护伞即大气层日益遭到破坏，特别是在地球两极及我国青藏高原上空出现了臭氧空洞，地球的保护圈即臭氧层变薄变稀，到达地面的紫外线辐射量增多，因过度的紫外线照射引起的疾病越来越多。一般情况下，人体皮肤所能接受紫外线的安全辐射量每天应在2 0kJ/m2以内，而紫外线到达地面的辐射量阴天时约40～60kJ/m2，晴天时约80～100kJ/m2，炎夏烈日时可达100～200kJ/m2，普通衣料对紫外线的遮蔽率一般在50％左右，远远达不到防护要求。另外，长期的紫外线照射也会引起纺织品的褪色和老化。因此，有必要对纺织品进行抗紫外线整理。

光照射到物体上时，一部分被物体表面反射；部分被物体吸收；其他的则透过物体。具有紫外线防护功能的纤维及制品，当紫外光照射时，除其中的一部分从纤维织物上的孔隙透过外(其透过量视织物的组织和厚度等不同)，其他的不是被紫外线防护剂反射，就是被选择性吸收，并将其能量转换成热能释放，以达到将减少紫外线的目的。严格地讲，能将紫外线反射的物质叫紫外线屏蔽剂，对紫外线有强烈选择性吸收并能进行能量转换而减少它的透过量的物质叫紫外线吸收剂。但实际上屏蔽与吸收同时存在，它们从不同的途径提高了纤维及纺织品的紫外线防护功能。

纤维种类不同，其紫外线透过率也不同。棉、真丝等天然纤维对紫外线的吸收能力低，因而防紫外线线性能差，其中棉织物是紫外线最易透过的面料。

目前常用的抗紫外线整理剂分无机和有机两大类。常用的抗紫外线整理剂大多是金属、金属氧化物及其盐类，例如TiO₂、ZnO、Al₂O₃、高岭土、滑石粉、炭黑、氧化铁、氧化亚铅和CaCO₃等。无机抗紫外线整理剂和织物纤维结合能力较差。有机抗紫外线整理剂主要是吸收紫外线并进行能量转换，将紫外线变成低能量的热能或波长较短的电磁波，从而达到防紫外线辐射的目的。一般具有共轭结构或氢键。该类抗紫外线整理剂具有一定毒性。

开发一种即无毒安全、又具有优异耐久性的抗紫外线纤维成为重要的研究课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种抗紫外线纤维的生产方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

为解决上述技术问题，本发明抗紫外线纤维的生产方法，包括如下步骤：

1)抗紫外线母粒制备：将抗紫外线复合助剂与载体树脂掺混、干燥，进入螺旋挤出机熔融共混挤出，造粒，得到抗紫外线母粒；

2)抗紫外线纤维生产：将抗紫外线母粒和纤维切片共混后，经纺丝、卷绕、拉伸后形成抗紫外线纤维；

所述抗紫外线复合助剂由如下重量份的组分组成：

二氧化钛                 30-40份、

三氧化二铝               20-25份、

沸石                     3-5份、

2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮  15-20份、

水杨酸-4-叔丁基苯基酯    10-15份、

聚丙烯酸钠分散剂         1-5份，

抗紫外线母粒中抗紫外线复合助剂含量为5～20wt％。

抗紫外线母粒和纤维切片按质量比1∶10～20混合。

抗紫外线纤维生产工艺和同类常规纤维生产工艺相同。例如，防紫外线涤纶的生产，可将一定比例的抗紫外线聚酯母粒加入聚酯切片中，在转鼓干燥机中充分混合、干燥，以达到均匀分散的目的。工艺条件及过程按聚酯切片的干燥工艺实施。纺丝时，纺丝机卷绕速度3200m/min，牵伸加捻变形机牵伸速度150～800m/min；纺丝温度282～288℃。

抗紫外线复合助剂可采用一般的混合方法，优选采用如下方法制备：

将2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、水杨酸-4-叔丁基苯基酯和沸石混合，然后同时缓慢加入二氧化钛、三氧化二铝和聚丙烯酸钠分散剂，1-2小时内投料完毕，继续混合20-30分钟。

作为一种优选方案，所述二氧化钛优选平均粒径30-100纳米。

所述聚丙烯酸钠分散剂优选粘度200-300mPa·s。