[发明专利]一种抗紫外功能纤维及其制备工艺

权利要求书

1.一种抗紫外功能纤维，其特征在于，由以下重量份的原料制成：100～110份PET聚酯切片及3～8份抗紫外涤纶母粒；

其中，所述抗紫外涤纶母粒由烘干处理的PET聚酯切片及质量分别为其5.2～6.0%的抗紫外添加剂、2.0～2.6%的抗菌剂、1.4～1.8%的抗氧化剂、1.8～2.5%的纳米氧化锆、0.06～0.15%的季戊四醇硬脂酸酯及1.5～2.5%的分散剂组成；

所述抗紫外添加剂的制备方法为：将浓度为0.2～0.6mol/L的硝酸铈水溶液及0.16～0.4mol/L的硝酸锌溶液等体积混合，混合搅拌均匀后，向所得的混合溶液中加入质量为其1.5～2.8%的Span60及适量的尿素；超声混合均匀后，将所得混合组分转移至反应釜中进行密封；并在170～210℃的条件下，保温反应6～10h；待反应完毕后，自然冷却至室温，于室温下陈化3～6h，再以2000～4000r/min的转速离心分离5～10min，弃去上清液；所得固体沉淀物分别用水和无水乙醇洗涤2～3次；然后将之置于恒温干燥箱中，在60～80℃的条件下对其进行干燥处理，所得为抗紫外添加剂；

所述的一种抗紫外功能纤维的制备工艺，包括以下步骤：

一、抗紫外涤纶母粒的制备；

按上述配比分别准确称取各原料，并将称量后的PET聚酯切片置于干燥箱中干燥至其含水量≤60ppm，然后将之取出，并将其中适量的PET聚酯切片与其余用于制造抗紫外涤纶母粒的各原料混合搅拌均匀后，经熔融共混挤出工艺，制成所述抗紫外涤纶母粒成品；

二、抗紫外功能纤维的制备；

将称量好的PET聚酯切片及上述制备好的抗紫外涤纶母粒投入高速混合机中；待混合均匀后，采用熔融纺丝法进行纺丝，所得记为抗紫外功能纤维粗产品；

三、抗紫外纤维粗产品的后处理；

将上述所得的抗紫外功能纤维粗产品按料液比0.06～0.15g/mL浸渍在温度为40～50℃的混合液中，超声分散5～10min；然后向其中加入质量为混合液30～40%的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，并在40～50℃的条件下浸泡1～2h；待浸泡完毕后，将抗紫外纤维粗产品取出，并用清水将之清洗干净，最后将之置于干燥箱内进行干燥处理，所得即为抗紫外功能纤维产品；

其中，浸泡时，每隔20～30min对由混合液及γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷组成的混合物进行间歇性超声分散一次，每次超声分散时间为2～5min；

在制备抗紫外涤纶母粒前，对抗紫外添加剂做了如下前处理：将所得的抗紫外添加剂装入离子加速器内，离子加速器内的压强抽至 1×10-6～1×10-4 Pa；然后向其中注入D+，并在能量为58～100 keV、剂量为1.2×1017 ～1.6×1017 ions/cm2、温度为450～500℃的条件下，辐照8～20h；辐照完毕后，即完成了对抗紫外添加剂的前处理；

在抗紫外纤维粗产品的后处理过程中，使用的混合液由浓度为65～75%的乙醇溶液与质量分别为其2.0～2.5%的Span80、6.8～8.5%的柠檬酸及25～32%的2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸，经超声分散均匀后制备而成。

2.根据权利要求1所述的一种抗紫外功能纤维，其特征在于：所述混合组分中所用尿素、硝酸铈及硝酸锌的物质的量之比为3.8～4.2：0.6～1.0：0.5～0.8。

3.根据权利要求1所述的一种抗紫外功能纤维，其特征在于：所述抗菌剂选用纳米银抗菌剂，且其粒径≤100nm。

4.根据权利要求1所述的一种抗紫外功能纤维，其特征在于：所述抗氧化剂选用抗氧化剂1010或抗氧化剂168中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种抗紫外功能纤维，其特征在于：所述分散剂选用聚乙烯醇吡咯烷酮或十二烷基磺酸钠中的任意一种。