[发明专利]一种抗紫外聚酯工业丝及其制备方法

权利要求书

1.一种抗紫外聚酯工业丝，其特征是：主要由含有无机抗紫外屏蔽剂的母粒、含有抗紫外吸收功能封端的功能聚酯和原生聚酯制成；

无机抗紫外屏蔽剂在抗紫外聚酯工业丝的表层富集，且沿纤维径向呈外多内少的分布；含有无机抗紫外屏蔽剂的母粒是经表面修饰的无机抗紫外屏蔽剂与改性聚酯进行熔融共混、挤出造粒制得；经表面修饰的无机抗紫外屏蔽剂的反应性基团与改性聚酯的反应性基团的电负性相反；经表面修饰的无机抗紫外屏蔽剂为表面含有羧基、羟基或氨基的二氧化钛、氧化锌或者碳酸钙；改性聚酯为在原生聚酯的分子链上辐射接枝引入含有氨基、羧基或者羟基的单体，接枝率为10~20%，接枝链的长度≤2个单体单元；

含有抗紫外吸收功能封端的功能聚酯在抗紫外聚酯工业丝的芯层富集，且沿纤维径向呈外少内多的分布；含有抗紫外吸收功能封端的功能聚酯的制备过程为：按照质量比为10~20:1000将反应型抗紫外吸收剂与原生聚酯进行反应性共混制得一端或两端为抗紫外吸收功能封端的聚酯；

反应型抗紫外吸收剂的结构式为：

、或；

原生聚酯的数均分子量为25000~35000，原生聚酯的分子链上至少一个端基为端羧基。

2.根据权利要求1所述的一种抗紫外聚酯工业丝，其特征在于，设纤维半径为R，沿纤维径向由外至内深度为r₁处的区域定义为所述表层，沿纤维径向由中心至表层距离为r₂处的区域定义为所述芯层，且r₁≤0.3R，r₂≤0.3R；

呈外多内少的分布是指在所述表层中无机抗紫外屏蔽剂的质量含量比所述芯层中高40%以上；

呈外少内多的分布是指在所述表层中含有抗紫外吸收功能封端的功能聚酯的质量含量比所述芯层中低40%以上。

3.根据权利要求1所述的一种抗紫外聚酯工业丝，其特征在于，抗紫外聚酯工业丝中无机抗紫外屏蔽剂的质量分数为1~3%，含有抗紫外吸收功能封端的功能聚酯的质量分数为10~30%。

4.根据权利要求1所述的一种抗紫外聚酯工业丝，其特征在于，抗紫外聚酯工业丝的单丝纤度为3~15dtex，断裂强度≥7.5cN/dtex，断裂伸长率为10~20%，且抗紫外聚酯工业丝按照GB/T 16422的第三部分的标准方法照射500小时后，其断裂强度保持率为75~85%。

5.根据权利要求1所述的一种抗紫外聚酯工业丝，其特征在于，含有无机抗紫外屏蔽剂的母粒中，经表面修饰的无机抗紫外屏蔽剂的添加量为10wt%~50wt%。

6.根据权利要求1所述的一种抗紫外聚酯工业丝，其特征在于，含有抗紫外吸收功能封端的功能聚酯的制备过程中，反应性共混的温度为270~295℃，负压为-0.05~-0.08MPa，时间为10~15分钟。

7.根据权利要求1~6中任一项所述的一种抗紫外聚酯工业丝的制备方法，其特征是：采用母粒注射法，将含有无机抗紫外屏蔽剂的母粒、含有抗紫外吸收功能封端的功能聚酯和原生聚酯熔融纺丝，制得抗紫外聚酯工业丝。

8.根据权利要求7所述的一种抗紫外聚酯工业丝的制备方法，其特征在于，熔融纺丝时，熔体温度为300~330℃，喷丝孔处的剪切速率为1000~1500S^-1，后加热器的温度为300~330℃，冷却吹风速度为0.5m~0.8m/s，吹风温度为20~30℃，一辊速度为800~1000m/min，热辊后的牵伸倍率为4.5~6.5倍。