抗紫外线涤纶复合丝及加工工艺的制作方法

本发明涉及涤纶丝领域，具体涉及抗紫外线涤纶复合丝及加工工艺。

背景技术：

1、涤纶丝得益于其出色的强度与模量、优良的耐热与耐磨特性，以及良好的保形性、易洗易干和低成本等优势，已在纺织和工业领域占据了广泛的应用地位。作为目前产量最大、应用最广泛的化学纤维，涤纶丝在市场上的地位无可替代。

2、然而，随着现代社会对功能性纺织品需求的不断增加，特别是在户外服饰、汽车内饰、家居用品等领域，具有优异抗紫外线性能的纤维材料日益受到人们的关注。传统的涤纶长丝在抗紫外线方面性能较差，无法满足人们对高效防护的需求。且现有的抗紫外线涤纶长丝主要是通过添加紫外线吸收剂或反射剂的方式来实现抗紫外线功能。这些方法虽然在一定程度上能够提高涤纶长丝的抗紫外线性能，但存在吸收剂易迁移、反射剂易脱落等问题，导致抗紫外线性能持久性不佳。此外，这些添加剂的加入还可能对涤纶长丝的物理机械性能产生负面影响。

3、因此，开发一种新型抗紫外线涤纶复合丝及其加工工艺，旨在解决现有技术中存在的问题。基于此，本发明开发一种具有优异抗紫外线性能的涤纶复合丝及其加工工艺，具有优异的抗紫外线性能、持久稳定性以及良好的物理机械性能，满足了不同领域对功能性纺织品的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供抗紫外线涤纶复合丝及加工工艺，提高涤纶长丝的抗紫外线性能，同时保持其优良的物理机械性能和加工性能。

2、第一方面，本发明提供了抗紫外线涤纶复合丝的加工工艺，步骤包括：

3、s1、纺丝前处理：将聚对苯二甲酸丙二醇酯切片和聚对苯二甲酸乙二醇酯切片在120-140℃条件下进行烘干至含水量＜50ppm备用；

4、s2、熔融纺丝：将前处理后的切片和抗紫外线剂2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、助剂混合，在200-240℃的条件下进行熔融纺丝，并通过侧吹风冷却成型；

5、s3、复合处理：将冷却成型后的纺丝放入处理液中进行浸渍处理，纺丝与处理液的质量比为1：(45-50)；

6、s4、后处理：将复合处理后的纤维进行拉伸、定型后即得复合丝。

7、进一步地，所述聚对苯二甲酸丙二醇酯切片的特性黏度为1.05-1.32dl/g；所述聚对苯二甲酸乙二醇酯切片的特性黏度为0.62-0.71dl/g。

8、进一步地，所述聚对苯二甲酸丙二醇酯切片、聚对苯二甲酸乙二醇酯切片、抗紫外线剂和助剂的重量份比值为(40-45)：(26-32)：(4-6)：(3-5)。

9、进一步地，所述助剂包括重量份比值为(3-7)：(4-6)：(10-12)的抗氧化剂、分散剂和纳米填料。

10、进一步地，所述抗氧化剂包括质量比为(1-2)：(1-4)的抗氧化剂168和抗氧化剂1010。

11、进一步地，所述分散剂为分子量为30000-50000的聚乙烯吡咯烷酮；所述纳米填料包括纳米二氧化钛和/或纳米氧化锌。

12、进一步地，所述侧吹风冷却风温30-32℃，侧吹风风速为0.5-0.8m/s。

13、进一步地，所述处理液包括重量份比值为(2-3)：(4-6)：(0.5-1)的表面活性剂tx-10、紫外线吸收剂uv-328和分散剂sma1440f。

14、进一步地，所述浸渍方式为在室温下二浸二轧，且轧液率为75-80％，浸渍完成后在60-80℃预烘5-8min，120-160℃烘焙1-5min。

15、第二方面，本发明提供了抗紫外线涤纶复合丝，由前述加工工艺制备得到。

16、本发明的有益效果在于：

17、(1)本发明利用抗紫外线剂2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑与聚酯切片混合纺丝，随后利用浸渍处理方法在纺丝表面复合紫外线吸收剂uv-328；此外，本发明中所添加的纳米填料能够有效填充在复合纺丝的分子孔隙中，在提升纺丝力学性能的基础上同样有效提升纺丝的抗紫外线性能；

18、(2)2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑与uv-328主要通过吸收紫外线并将其转化为热能或其他形式的能量来发挥作用，能够在纤维内部分布均匀，但是这种有机类抗紫外线剂会受到温度和光照等因素影响逐渐分解失效，本发明中不仅将二者进行协调提升抗紫外线性能，还通过配置处理液浸渍纺丝对抗紫外线剂进行复合，有效提升了抗紫外线剂与纺丝的复合牢度；

19、(3)本发明中采用纳米二氧化钛和/或纳米氧化锌作为纳米填料，可以在涤纶纤维表面形成一层反射层，将紫外线反射回去，或者通过散射作用减少紫外线的穿透；此外，无机填料的稳定性也并不高，本发明中浸渍方式为在室温下二浸二轧，且轧液率为75-80％，浸渍完成后在60-80℃预烘5-8min，120-160℃烘焙1-5min，通过此种浸渍方式同样也提升了纳米填料的复合牢度。

技术特征：

1.抗紫外线涤纶复合丝的加工工艺，其特征在于，步骤包括：

2.根据权利要求1所述的抗紫外线涤纶复合丝的加工工艺，其特征在于，所述聚对苯二甲酸丙二醇酯切片的特性黏度为1.05-1.32dl/g；所述聚对苯二甲酸乙二醇酯切片的特性黏度为0.62-0.71dl/g。

3.根据权利要求1所述的抗紫外线涤纶复合丝的加工工艺，其特征在于，所述聚对苯二甲酸丙二醇酯切片、聚对苯二甲酸乙二醇酯切片、抗紫外线剂和助剂的重量份比值为(40-45)：(26-32)：(4-6)：(3-5)。

4.根据权利要求1所述的抗紫外线涤纶复合丝的加工工艺，其特征在于，所述助剂包括重量份比值为(3-7)：(4-6)：(10-12)的抗氧化剂、分散剂和纳米填料。

5.根据权利要求4所述的抗紫外线涤纶复合丝的加工工艺，其特征在于，所述抗氧化剂包括质量比为(1-2)：(1-4)的抗氧化剂168和抗氧化剂1010。

6.根据权利要求4所述的抗紫外线涤纶复合丝的加工工艺，其特征在于，所述分散剂为分子量为30000-50000的聚乙烯吡咯烷酮；所述纳米填料包括纳米二氧化钛和/或纳米氧化锌。

7.根据权利要求1所述的抗紫外线涤纶复合丝的加工工艺，其特征在于，所述侧吹风冷却风温30-32℃，侧吹风风速为0.5-0.8m/s。

8.根据权利要求1所述的抗紫外线涤纶复合丝的加工工艺，其特征在于，所述处理液包括重量份比值为(2-3)：(4-6)：(0.5-1)的表面活性剂tx-10、紫外线吸收剂uv-328和分散剂sma1440f。

9.根据权利要求8所述的抗紫外线涤纶复合丝的加工工艺，其特征在于，所述浸渍方式为在室温下二浸二轧，且轧液率为75-80％，浸渍完成后在60-80℃预烘5-8min，120-160℃烘焙1-5min。

10.抗紫外线涤纶复合丝，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的加工工艺制得。

技术总结
本发明抗紫外线涤纶复合丝的加工工艺，步骤包括：S1、纺丝前处理：将聚对苯二甲酸丙二醇酯切片和聚对苯二甲酸乙二醇酯切片在120‑140℃条件下进行烘干至含水量＜50ppm备用；S2、熔融纺丝：将前处理后的切片和抗紫外线剂2‑(2ˊ‑羟基‑5ˊ‑甲基苯基)苯并三氮唑、助剂混合，在200‑240℃的条件下进行熔融纺丝，并通过侧风冷却成型；S3、复合处理：将冷却成型后的纺丝放入处理液中进行浸渍处理，纺丝与处理液的质量比为1：(45‑50)；S4、后处理：将复合处理后的纤维进行拉伸、定型后即得复合丝。本发明提供的加工工艺，能够提高涤纶长丝的抗紫外线性能，同时保持其优良的物理机械性能和加工性能。

技术研发人员：范云涛
受保护的技术使用者：苏州亿迈化纤有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10