一種抗紫外線纖維的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種包括紫外線吸收劑緩釋微膠囊的制備、纖維素粘膠紡絲液的制備、紫外線吸收劑緩釋微膠囊共混粘膠的制備以及紡絲及后處理。本發(fā)明所示抗紫外線面料具有長效的抗紫外線功能，且制備方法簡便、成本低廉。
【專利說明】一種抗紫外線纖維的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紡織【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種抗紫外線纖維的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)革命的發(fā)展，大氣層中的臭氧層不斷的遭到破壞。臭氧層是地球最好的保護傘，它能吸收來自太陽的大部分紫外線。然而近二十年的科學(xué)研究和大氣觀測發(fā)現(xiàn):臭氧層一直在變薄，在南極上空甚至已產(chǎn)生一個臭氧洞。一般紫外線可分為短波(UVC:20(T290nm)、中波(UVB:29(T320nm)和長波(UVA:32(T400nm)。研究結(jié)果表明，適量照射紫外線有利于人體健康，但過量接收紫外線會造成一些損害。其中UVC經(jīng)過大氣同溫層時可悲距離地面25km的臭氧層所吸收，不會到達地面;UVB中的大部分被皮膚真皮吸收，促使皮膚細胞內(nèi)的核算或蛋白質(zhì)變性，長久輻射就會出現(xiàn)紅斑、皮膚老化，嚴(yán)重時會引起皮膚癌；UVA能量雖較低，但對衣物和皮膚的穿透性比UVB深，會引起黑色素的沉著，使皮膚黝黑，長期積累，仍可導(dǎo)致皮膚老化。因此，在紫外線過多的地區(qū)或季節(jié)，具有防紫外線能力的紡織品能保護人體的健康。常見的抗紫外線面料多是在后整理過程中加入抗紫外線助劑，其缺點是多次洗滌后會逐漸失去抗紫外線效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種抗紫外線纖維的制備方法，能夠制備出具多次洗滌之后仍具有較好的抗紫外線功能，該工藝具有工藝條件簡單、工藝要素不苛刻的優(yōu)點。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:
提供一種抗紫外線纖維的制備方法，包括以下步驟:
O紫外線吸收劑緩釋微膠囊的制備:
將紫外線吸收劑溶于溶劑中，然后加入聚甲基倍半硅氧烷微球，并用攪拌機持續(xù)攪拌，同時抽真空，而后在常溫條件下攪拌5?30小時，之后對其進行過濾，將已吸附了紫外線吸收劑的聚甲基倍半硅氧烷微球分離出來；將已吸附了紫外線吸收劑的聚甲基倍半硅氧烷微球用分散劑分散，再將其分散到環(huán)糊精水溶液中，通過冷凍干燥，即得到紫外線吸收劑緩釋微膠囊；
2)纖維素粘膠紡絲液的制備:
以纖維素漿柏為原料，經(jīng)浸潰、壓榨、粉碎、老成、黃化和溶解步驟制得纖維素粘膠紡絲液；
3)紫外線吸收劑緩釋微膠囊共混粘膠的制備:
將步驟I)制得的紫外線吸收劑緩釋微膠囊加入到堿性溶液中，在常溫下攪拌30min，而后在其中加入穩(wěn)定劑，在轉(zhuǎn)速5(Γ80轉(zhuǎn)/min下攪拌3(Γ40分鐘,形成預(yù)制溶液,所述穩(wěn)定劑的質(zhì)量為所加入的紫外線吸收劑緩釋微膠囊干粉質(zhì)量的0.02、.1% ;通過紡前注射系統(tǒng)，將預(yù)制溶液按照其中的紫外線吸收劑緩釋微膠囊干粉質(zhì)量占成品纖維重量的2?6%的比例，通過計量泵加入到混合器中，同時纖維素粘膠紡絲液通過粘膠流量計加入到混合器中，混合均勻后制備成紫外線吸收劑緩釋微膠囊共混粘膠；
4)紡絲及后處理:
將制備好的紫外線吸收劑緩釋微膠囊共混粘膠經(jīng)過濾后引入凝固浴紡絲成型，在溫度60±2°C的條件下，經(jīng)絲條牽伸和后處理步驟得到抗紫外線纖維。
[0005]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述紫外線吸收劑為二苯甲酮、苯并三唑、三嗪、取代丙烯腈、水楊酸衍生物、苯甲酸衍生物、肉桂酸衍生物、查爾酮衍生物、縮二苯乙酮衍生物、巴豆酸衍生物、丙烯酸二苯酯中的一種或一種以上的組合。
[0006]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述溶劑為癸酸甘油三酯、碳酸二辛酯、氫化聚癸烯中的一種或多種。
[0007]在本發(fā)明一個較佳實施例中，步驟3)中的穩(wěn)定劑為聚乙二醇。
[0008]在本發(fā)明一個較佳實施例中，凝固浴包括以下成分:硫酸70?120g/l、硫酸鋅9 ?14g/l、硫酸鈉 320 ?380g/l。
[0009]在本發(fā)明一個較佳實施例中，在步驟4)中，所述絲條牽伸的流程為:噴頭牽伸—盤間牽伸一塑化浴牽伸；所述絲條牽伸的工藝條件為:噴頭牽伸20?15%，盤間牽伸20%?40%，塑化浴牽伸5%?20% ;所述的后處理步驟為切斷一水洗一脫硫一水洗一上油。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種抗紫外線纖維的制備方法，首先制備出紫外線吸收劑緩釋微膠囊，而后與纖維素粘膠混合經(jīng)各工藝制備成抗紫外線纖維，具有工藝條件簡單、工藝要素不苛刻的優(yōu)點，制成的抗紫外線纖維具有多次洗滌之后仍具有較好的抗紫外線功能的優(yōu)點。

【具體實施方式】
[0011 ] 下面對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0012]實施例1制備纖度為2.14dtex的抗紫外線纖維:
O紫外線吸收劑緩釋微膠囊的制備:
將二苯甲酮溶于癸酸甘油三酯中，然后加入聚甲基倍半硅氧烷微球，并用攪拌機持續(xù)攪拌，同時抽真空，而后在常溫條件下攪拌24小時，之后對其進行過濾，將已吸附了紫外線吸收劑的聚甲基倍半硅氧烷微球分離出來；將已吸附了紫外線吸收劑的聚甲基倍半硅氧烷微球用丁二醇分散，再將其分散到環(huán)糊精水溶液中，通過冷凍干燥，即得到紫外線吸收劑緩釋微膠囊；
2)纖維素粘膠紡絲液的制備:
以纖維素漿柏為原料，經(jīng)浸潰、壓榨、粉碎、老成、黃化和溶解步驟制得纖維素粘膠紡絲液；
3)紫外線吸收劑緩釋微膠囊共混粘膠的制備:
將步驟I)制得的紫外線吸收劑緩釋微膠囊加入到堿性溶液中，在常溫下攪拌30min，而后在其中加入聚乙二醇，在轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/min下攪拌30分鐘,形成預(yù)制溶液,所述穩(wěn)定劑的質(zhì)量為所加入的紫外線吸收劑緩釋微膠囊干粉質(zhì)量的0.06% ;通過紡前注射系統(tǒng)，將預(yù)制溶液按照其中的紫外線吸收劑緩釋微膠囊干粉質(zhì)量占成品纖維重量的5%的比例，通過計量泵加入到混合器中，同時纖維素粘膠紡絲液通過粘膠流量計加入到混合器中，混合均勻后制備成紫外線吸收劑緩釋微膠囊共混粘膠；
4)紡絲及后處理:
將制備好的紫外線吸收劑緩釋微膠囊共混粘膠經(jīng)過濾后引入凝固浴紡絲成型，凝固浴包括以下成分:硫酸100g/l、硫酸鋅llg/Ι、硫酸鈉350g，在溫度60±2°C的條件下，經(jīng)絲條牽伸和后處理步驟得到抗紫外線纖維，所述絲條牽伸的流程為:噴頭牽伸一盤間牽伸一塑化浴牽伸；所述絲條牽伸的工藝條件為:噴頭牽伸20%，盤間牽伸30%，塑化浴牽伸16% ；所述的后處理步驟為切斷一水洗一脫硫一水洗一上油，然后經(jīng)過紡織制備成抗紫外線面料。
[0013]由此制得的納米抗菌竹炭纖維的纖度為2.14dtex，干強度為2.86 cN/dtex，濕強度為1.55cN/dtex，伸長率為15.8%，殘硫量為4.4mg/100g。
[0014]實施例2制備纖度為1.98dtex的抗紫外線纖維:
O紫外線吸收劑緩釋微膠囊的制備:
將苯并三唑溶于碳酸二辛酯中，然后加入聚甲基倍半硅氧烷微球，并用攪拌機持續(xù)攪拌，同時抽真空，而后在常溫條件下攪拌24小時，之后對其進行過濾，將已吸附了紫外線吸收劑的聚甲基倍半硅氧烷微球分離出來；將已吸附了紫外線吸收劑的聚甲基倍半硅氧烷微球用丁二醇分散，再將其分散到環(huán)糊精水溶液中，通過冷凍干燥，即得到紫外線吸收劑緩釋微膠囊；
2)纖維素粘膠紡絲液的制備:
以纖維素漿柏為原料，經(jīng)浸潰、壓榨、粉碎、老成、黃化和溶解步驟制得纖維素粘膠紡絲液；
3)紫外線吸收劑緩釋微膠囊共混粘膠的制備:
將步驟I)制得的紫外線吸收劑緩釋微膠囊加入到堿性溶液中，在常溫下攪拌30min，而后在其中加入聚乙二醇，在轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/min下攪拌30分鐘,形成預(yù)制溶液,所述穩(wěn)定劑的質(zhì)量為所加入的紫外線吸收劑緩釋微膠囊干粉質(zhì)量的0.07% ;通過紡前注射系統(tǒng)，將預(yù)制溶液按照其中的紫外線吸收劑緩釋微膠囊干粉質(zhì)量占成品纖維重量的4%的比例，通過計量泵加入到混合器中，同時纖維素粘膠紡絲液通過粘膠流量計加入到混合器中，混合均勻后制備成紫外線吸收劑緩釋微膠囊共混粘膠；
4)紡絲及后處理:
將制備好的紫外線吸收劑緩釋微膠囊共混粘膠經(jīng)過濾后引入凝固浴紡絲成型，凝固浴包括以下成分:硫酸90g/l、硫酸鋅10g/l、硫酸鈉330g/l，在溫度60 ± 2°C的條件下，經(jīng)絲條牽伸和后處理步驟得到抗紫外線纖維，所述絲條牽伸的流程為:噴頭牽伸一盤間牽伸一塑化浴牽伸；所述絲條牽伸的工藝條件為:噴頭牽伸16%，盤間牽伸25%，塑化浴牽伸15% ；所述的后處理步驟為切斷一水洗一脫硫一水洗一上油，然后經(jīng)過紡織制備成抗紫外線面料。
[0015]由此制得的納米抗菌竹炭纖維的纖度為1.98dtex，干強度為2.65 cN/dtex，濕強度為1.43cN/dtex，伸長率為16.0%，殘硫量為4.2mg/100g。
[0016]實施例3制備纖度為2.76dtex的抗紫外線纖維: 1)紫外線吸收劑緩釋微膠囊的制備:
將丙烯酸二苯酯溶于氫化聚癸烯中，然后加入聚甲基倍半硅氧烷微球，并用攪拌機持續(xù)攪拌，同時抽真空，而后在常溫條件下攪拌24小時，之后對其進行過濾，將已吸附了紫外線吸收劑的聚甲基倍半硅氧烷微球分離出來；將已吸附了紫外線吸收劑的聚甲基倍半硅氧烷微球用丁二醇分散，再將其分散到環(huán)糊精水溶液中，通過冷凍干燥，即得到紫外線吸收劑緩釋微膠囊；
2)纖維素粘膠紡絲液的制備:
以纖維素漿柏為原料，經(jīng)浸潰、壓榨、粉碎、老成、黃化和溶解步驟制得纖維素粘膠紡絲液；
3)紫外線吸收劑緩釋微膠囊共混粘膠的制備:
將步驟I)制得的紫外線吸收劑緩釋微膠囊加入到堿性溶液中，在常溫下攪拌30min，而后在其中加入聚乙二醇，在轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/min下攪拌40分鐘,形成預(yù)制溶液,所述穩(wěn)定劑的質(zhì)量為所加入的紫外線吸收劑緩釋微膠囊干粉質(zhì)量的0.1% ;通過紡前注射系統(tǒng)，將預(yù)制溶液按照其中的紫外線吸收劑緩釋微膠囊干粉質(zhì)量占成品纖維重量的5.5%的比例，通過計量泵加入到混合器中，同時纖維素粘膠紡絲液通過粘膠流量計加入到混合器中，混合均勻后制備成紫外線吸收劑緩釋微膠囊共混粘膠；
4)紡絲及后處理:
將制備好的紫外線吸收劑緩釋微膠囊共混粘膠經(jīng)過濾后引入凝固浴紡絲成型，凝固浴包括以下成分:硫酸120g/l、硫酸鋅13g/l、硫酸鈉360g/l，在溫度60±2°C的條件下，經(jīng)絲條牽伸和后處理步驟得到抗紫外線纖維，所述絲條牽伸的流程為:噴頭牽伸一盤間牽伸—塑化浴牽伸；所述絲條牽伸的工藝條件為:噴頭牽伸15%，盤間牽伸40%，塑化浴牽伸18% ;所述的后處理步驟為切斷一水洗一脫硫一水洗一上油，然后經(jīng)過紡織制備成抗紫外線面料。
[0017]由此制得的納米抗菌竹炭纖維的纖度為2.76dtex，干強度為2.45 cN/dtex，濕強度為1.78cN/dtex，伸長率為17.9%，殘硫量為3.8mg/100g。
[0018]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種抗紫外線纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)紫外線吸收劑緩釋微膠囊的制備: 將紫外線吸收劑溶于溶劑中，然后加入聚甲基倍半硅氧烷微球，并用攪拌機持續(xù)攪拌，同時抽真空，而后在常溫條件下攪拌5?30小時，之后對其進行過濾，將已吸附了紫外線吸收劑的聚甲基倍半硅氧烷微球分離出來；將已吸附了紫外線吸收劑的聚甲基倍半硅氧烷微球用分散劑分散，再將其分散到環(huán)糊精水溶液中，通過冷凍干燥，即得到紫外線吸收劑緩釋微膠囊； 2)纖維素粘膠紡絲液的制備: 以纖維素漿柏為原料，經(jīng)浸潰、壓榨、粉碎、老成、黃化和溶解步驟制得纖維素粘膠紡絲液； 3)紫外線吸收劑緩釋微膠囊共混粘膠的制備: 將步驟I)制得的紫外線吸收劑緩釋微膠囊加入到堿性溶液中，在常溫下攪拌30min，而后在其中加入穩(wěn)定劑，在轉(zhuǎn)速5(Γ80轉(zhuǎn)/min下攪拌3(Γ40分鐘，形成預(yù)制溶液，所述穩(wěn)定劑的質(zhì)量為所加入的紫外線吸收劑緩釋微膠囊干粉質(zhì)量的0.02、.1% ;通過紡前注射系統(tǒng)，將預(yù)制溶液按照其中的紫外線吸收劑緩釋微膠囊干粉質(zhì)量占成品纖維重量的2飛％的比例，通過計量泵加入到混合器中，同時纖維素粘膠紡絲液通過粘膠流量計加入到混合器中，混合均勻后制備成紫外線吸收劑緩釋微膠囊共混粘膠； 4)紡絲及后處理: 將制備好的紫外線吸收劑緩釋微膠囊共混粘膠經(jīng)過濾后引入凝固浴紡絲成型，在溫度60±2°C的條件下，經(jīng)絲條牽伸和后處理步驟得到抗紫外線纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外線纖維的制備方法，其特征在于，所述紫外線吸收劑為二苯甲酮、苯并三唑、三嗪、取代丙烯腈、水楊酸衍生物、苯甲酸衍生物、肉桂酸衍生物、查爾酮衍生物、縮二苯乙酮衍生物、巴豆酸衍生物、丙烯酸二苯酯中的一種或一種以上的組口 ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外線纖維的制備方法，其特征在于，所述溶劑為癸酸甘油三酯、碳酸二辛酯、氫化聚癸烯中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外線纖維的制備方法，其特征在于，步驟3)中的穩(wěn)定劑為聚乙二醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外線纖維的制備方法，其特征在于，凝固浴包括以下成分:硫酸70?120g/l、硫酸鋅9?14g/l、硫酸鈉320?380g/l。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外線纖維的制備方法，其特征在于，在步驟4)中，所述絲條牽伸的流程為:噴頭牽伸一盤間牽伸一塑化浴牽伸；所述絲條牽伸的工藝條件為:噴頭牽伸20?15%，盤間牽伸20%?40%，塑化浴牽伸5%?20% ;所述的后處理步驟為切斷—水洗一脫硫一水洗一上油。
【文檔編號】D01F2/08GK104328522SQ201410611211
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】瞿健康 申請人:常熟市新達緯編廠