一種抗紫外短纖維的制造方法
【專利摘要】一種抗紫外短纖維的制造方法，其主要是采用玉米淀粉和聚酯為基本原料，添加納米二氧化鈦?zhàn)鳛榭棺贤鈩?jīng)過熔融紡絲制的。同時(shí)兼具玉米纖維和聚酯纖維的優(yōu)點(diǎn)，抗紫外效果非常好。
【專利說明】一種抗紫外短纖維的制造方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及抗紫外纖維織造領(lǐng)域，尤其是一種抗紫外短纖維的制造方法。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004]當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，也帶來了環(huán)境污染等嚴(yán)重問題，特別是臭氧層的破壞日趨嚴(yán)重，到達(dá)地面的紫外線強(qiáng)度明顯增加，紫外線對(duì)人體的傷害也就越來越大，長(zhǎng)期接受紫外線照射，會(huì)降低有機(jī)分子壽命，使人體免疫功能下降，不僅損害皮膚引起皮炎、雀斑、紅斑等疾病，而且會(huì)促進(jìn)眼疾，引起白內(nèi)障，甚至引起皮膚癌等疾病，因此如何解決紫外線的傷害已成為我們亟待解決的問題。隨著人民生活水平的提高，紡織品應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，社會(huì)對(duì)紡織品的要求也越來越高，所以提高紡織品的抗紫外線性能，對(duì)確保人們健康生活安全，減少紫外線對(duì)人體的傷害有著重要的意義。
[0005]目前市場(chǎng)上提供的抗紫外線纖維主要是采用普通纖維作表面抗紫外線加工處理，或是采用聚酯熔體或聚酯切片添加抗紫外線母粒制作纖維，前者雖能暫時(shí)抗紫外線，但時(shí)間一長(zhǎng)，或經(jīng)過水洗后會(huì)失去抗紫外線效果，而后者抗紫外線效果十分良好，屬永久抗紫外線纖維產(chǎn)品。而玉米纖維作為具有可生物降解的綠色纖維，同時(shí)具備天然纖維和化學(xué)纖維兩方面的優(yōu)點(diǎn)。如何將聚酯纖維、玉米纖維的優(yōu)點(diǎn)融合，開發(fā)出一種新型抗紫外短纖維，是本領(lǐng)域亟待解決的問題。
[0006]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種抗紫外短纖維的制造方法，其主要是采用玉米淀粉和聚酯為基本原料，添加納米二氧化鈦?zhàn)鳛榭棺贤鈩?jīng)過熔融紡絲制的。
[0008]其工藝過程如下:
(1)將玉米淀粉，聚乳酸，乙二醇，表面處理劑按照重量比為80:10:8:2加入到高速混合攪拌機(jī)中，轉(zhuǎn)速為2500r/min,攪拌混合時(shí)間為20?30min,其中加入順序?yàn)橄燃尤胗衩椎矸酆鸵叶?，攪?min之后加入表面處理劑,攪拌1min之后加入聚乳酸；
(2)將聚酯切片與十甲基環(huán)五硅氧烷、納米二氧化鈦加入到高速混合攪拌機(jī)中，三者的重量比為80:15:5，轉(zhuǎn)速為2500r/min，攪拌混合時(shí)間為20?30min，其中加入順序?yàn)橄燃尤胧谆h(huán)五硅氧烷與納米二氧化鈦，攪拌5min之后再加入聚酯切片；
(3)將(I)和(2)中得到的物料在高速攪拌機(jī)中混合，保持?jǐn)嚢柘律郎刂?80°C，然后提高轉(zhuǎn)速至4000r/min，繼續(xù)攪拌20?30min，然后停止加熱并繼續(xù)攪拌至混合均勻，然后冷卻出料；
(4)將冷卻出料的物料置于真空轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)中，在90?100°C充分干燥12?15h； (5)將干燥好的物料進(jìn)行螺桿熔融擠壓得到熔體，熔體經(jīng)過過濾、計(jì)量紡絲、環(huán)吹風(fēng)冷卻、卷繞上油、牽引喂入、盛絲落桶；物料進(jìn)入螺桿熔融擠壓時(shí)，螺桿各區(qū)溫度控制在260?310°C之間，螺桿機(jī)頭壓力控制在10?18MPa，熔體進(jìn)入熔體過濾器，過濾器的過濾網(wǎng)精度為120?250目，過濾器的過濾總面積為4.5?12m2，過濾器溫度控制在260?290°C ;熔體從過濾器出來后經(jīng)過計(jì)量泵計(jì)量進(jìn)入紡絲箱體，從噴絲板擠出原絲，紡絲箱體前壓力保持在4MPa?6MPa，紡絲箱體溫度保持在260?290°C ;環(huán)吹風(fēng)的溫度為15?32°C，風(fēng)速為
0.6?2米/秒；卷繞速度為800?1200米/分鐘；
(6)對(duì)纖維進(jìn)行集束處理，經(jīng)過油浴牽伸、蒸汽牽伸、緊張熱定型、上油、疊絲、卷曲、松弛熱定型、切斷、打包，得到抗紫外線短纖維產(chǎn)品；
其中，油浴牽伸浴槽溫度為60?80°C，蒸汽箱溫度為90?120°C，緊張熱定型溫度為130?160°C，松弛熱定型溫度為120?150°C，松弛熱定型時(shí)間為15?30分鐘，最終切斷成38mm、51mm、65mm或76mm長(zhǎng)度的短纖維。
[0009]其中表面處理劑為植物油、礦物油、鈦偶聯(lián)劑、硬脂酸、鋁偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑中的一種或幾種。
[0010]進(jìn)一步，油浴牽伸浴槽溫度為80°C，蒸汽箱溫度為110°C，緊張熱定型溫度為150°C，松弛熱定型溫度為140°C，松弛熱定型時(shí)間為25分鐘，最終切斷成38mm長(zhǎng)度的短纖維。
[0011]本發(fā)明具有以下有益效果:
1、在玉米淀粉、聚乳酸、表面處理劑和乙二醇的混合過程中，通過先加入玉米淀粉和乙二醇，然后加入表面處理劑，最后加入聚乳酸，提高了物料之間的相容性，將其對(duì)纖維強(qiáng)力的影響降到最低；
2、現(xiàn)有技術(shù)中一般是將納米二氧化鈦直接加入到聚酯切片中，或者是將其進(jìn)行簡(jiǎn)單的表面改性，然而納米二氧化鈦?zhàn)鳛闊o機(jī)組分，其加入對(duì)聚酯纖維的強(qiáng)度影響非常明顯，本發(fā)明采用十甲基環(huán)五硅氧烷，利用其特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，增加二氧化鈦與聚酯的相容性，從而將二氧化鈦對(duì)纖維強(qiáng)力的影響降到最低。
[0012]本申請(qǐng)說明書、說明書摘要、權(quán)利要求書中出現(xiàn)的濃度，wt%為相對(duì)于織物的重量百分比，如無特殊說明，其余為質(zhì)量濃度，百分比為重量百分比。
[0013]

【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行更詳盡的介紹，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。
[0015]實(shí)施例1:
(I)將玉米淀粉，聚乳酸，乙二醇，鋁偶聯(lián)劑按照重量比為80:10:8:2加入到高速混合攪拌機(jī)中，轉(zhuǎn)速為2500r/min,攪拌混合時(shí)間為30min,其中加入順序?yàn)橄燃尤胗衩椎矸酆鸵叶?，攪?min之后加入表面處理劑,攪拌1min之后加入聚乳酸；(2)將聚酯切片與十甲基環(huán)五硅氧烷、納米二氧化鈦加入到高速混合攪拌機(jī)中，三者的重量比為80:15:5，轉(zhuǎn)速為2500r/min，攪拌混合時(shí)間為30min，其中加入順序?yàn)橄燃尤胧谆h(huán)五硅氧烷與納米二氧化鈦，攪拌5min之后再加入聚酯切片；(3)將(I)和(2)中得到的物料在高速攪拌機(jī)中混合，保持?jǐn)嚢柘律郎刂?80°C，然后提高轉(zhuǎn)速至4000r/min，繼續(xù)攪拌20min，然后停止加熱并繼續(xù)攪拌至混合均勻，然后冷卻出料；(4)將冷卻出料的物料置于真空轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)中，在90°C充分干燥15h ; (5)將干燥好的物料進(jìn)行螺桿熔融擠壓得到熔體，熔體經(jīng)過過濾、計(jì)量紡絲、環(huán)吹風(fēng)冷卻、卷繞上油、牽引喂入、盛絲落桶；物料進(jìn)入螺桿熔融擠壓時(shí)，螺桿各區(qū)溫度控制在260?310°C之間，螺桿機(jī)頭壓力控制在10?18MPa，熔體進(jìn)入熔體過濾器，過濾器的過濾網(wǎng)精度為250目，過濾器的過濾總面積為12m2，過濾器溫度控制在260?290°C;熔體從過濾器出來后經(jīng)過計(jì)量泵計(jì)量進(jìn)入紡絲箱體，從噴絲板擠出原絲，紡絲箱體前壓力保持在4MPaMPa，紡絲箱體溫度保持在260°C ;環(huán)吹風(fēng)的溫度為15°C，風(fēng)速為0.6米/秒；卷繞速度為800米/分鐘；(6)對(duì)纖維進(jìn)行集束處理，經(jīng)過油浴牽伸、蒸汽牽伸、緊張熱定型、上油、疊絲、卷曲、松弛熱定型、切斷、打包，得到抗紫外線短纖維產(chǎn)品；油浴牽伸浴槽溫度為80°C，蒸汽箱溫度為110°C，緊張熱定型溫度為150°C，松弛熱定型溫度為140°C，松弛熱定型時(shí)間為25分鐘，最終切斷成38mm長(zhǎng)度的短纖維。
[0016]實(shí)施例2:
(I)將玉米淀粉，聚乳酸，乙二醇，鋁偶聯(lián)劑按照重量比為80:10:8:2加入到高速混合攪拌機(jī)中，轉(zhuǎn)速為2500r/min,攪拌混合時(shí)間為20min,其中加入順序?yàn)橄燃尤胗衩椎矸酆鸵叶?，攪?min之后加入表面處理劑,攪拌1min之后加入聚乳酸；(2)將聚酯切片與十甲基環(huán)五硅氧烷、納米二氧化鈦加入到高速混合攪拌機(jī)中，三者的重量比為80:15:5，轉(zhuǎn)速為2500r/min，攪拌混合時(shí)間為30min，其中加入順序?yàn)橄燃尤胧谆h(huán)五硅氧烷與納米二氧化鈦，攪拌5min之后再加入聚酯切片；(3)將(I)和(2)中得到的物料在高速攪拌機(jī)中混合，保持?jǐn)嚢柘律郎刂?80°C,然后提高轉(zhuǎn)速至4000r/min,繼續(xù)攪拌30min,然后停止加熱并繼續(xù)攪拌至混合均勻，然后冷卻出料；(4)將冷卻出料的物料置于真空轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)中，在100°C充分干燥12h ；(5)將干燥好的物料進(jìn)行螺桿熔融擠壓得到熔體，熔體經(jīng)過過濾、計(jì)量紡絲、環(huán)吹風(fēng)冷卻、卷繞上油、牽引喂入、盛絲落桶；物料進(jìn)入螺桿熔融擠壓時(shí)，螺桿各區(qū)溫度控制在260?310°C之間，螺桿機(jī)頭壓力控制在10?18MPa，熔體進(jìn)入熔體過濾器，過濾器的過濾網(wǎng)精度為250目，過濾器的過濾總面積為12m2，過濾器溫度控制在260?290°C ；熔體從過濾器出來后經(jīng)過計(jì)量泵計(jì)量進(jìn)入紡絲箱體，從噴絲板擠出原絲，紡絲箱體前壓力保持在4MPaMPa，紡絲箱體溫度保持在260°C ;環(huán)吹風(fēng)的溫度為32°C，風(fēng)速為2米/秒；卷繞速度為1200米/分鐘；(6)對(duì)纖維進(jìn)行集束處理，經(jīng)過油浴牽伸、蒸汽牽伸、緊張熱定型、上油、疊絲、卷曲、松弛熱定型、切斷、打包，得到抗紫外線短纖維產(chǎn)品；油浴牽伸浴槽溫度為80°C，蒸汽箱溫度為110°C，緊張熱定型溫度為150°C，松弛熱定型溫度為140°C，松弛熱定型時(shí)間為25分鐘，最終切斷成38mm長(zhǎng)度的短纖維。
[0017]按照實(shí)施例1和2生產(chǎn)出來的抗紫外短纖維，纖維纖度為2.6?2.8dtex，斷裂強(qiáng)力> 6.5cN / dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為25?30%,平均長(zhǎng)度為38mm、51mm、65mm或76mm,紫外線屏蔽率> 90%，具有優(yōu)異的抗紫外線功能。
[0018]以上所述為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種抗紫外短纖維的制造方法，其主要是采用玉米淀粉和聚酯為基本原料，添加納米二氧化鈦?zhàn)鳛榭棺贤鈩?，?jīng)過熔融紡絲制的。
2.一種如權(quán)利要求1所述的抗紫外短纖維的制造方法，其工藝過程如下: (1)將玉米淀粉，聚乳酸，乙二醇，表面處理劑按照重量比為80:10:8:2加入到高速混合攪拌機(jī)中，轉(zhuǎn)速為2500r/min,攪拌混合時(shí)間為20?30min,其中加入順序?yàn)橄燃尤胗衩椎矸酆鸵叶?，攪?min之后加入表面處理劑,攪拌1min之后加入聚乳酸； (2)將聚酯切片與十甲基環(huán)五硅氧烷、納米二氧化鈦加入到高速混合攪拌機(jī)中，三者的重量比為80:15:5，轉(zhuǎn)速為2500r/min，攪拌混合時(shí)間為20?30min，其中加入順序?yàn)橄燃尤胧谆h(huán)五硅氧烷與納米二氧化鈦，攪拌5min之后再加入聚酯切片； (3)將(I)和(2)中得到的物料在高速攪拌機(jī)中混合，保持?jǐn)嚢柘律郎刂?80°C，然后提高轉(zhuǎn)速至4000r/min，繼續(xù)攪拌20?30min，然后停止加熱并繼續(xù)攪拌至混合均勻，然后冷卻出料； (4)將冷卻出料的物料置于真空轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)中，在90?100°C充分干燥12?15h； (5)將干燥好的物料進(jìn)行螺桿熔融擠壓得到熔體，熔體經(jīng)過過濾、計(jì)量紡絲、環(huán)吹風(fēng)冷卻、卷繞上油、牽引喂入、盛絲落桶；物料進(jìn)入螺桿熔融擠壓時(shí)，螺桿各區(qū)溫度控制在260?310°C之間，螺桿機(jī)頭壓力控制在10?18MPa，熔體進(jìn)入熔體過濾器，過濾器的過濾網(wǎng)精度為120?250目，過濾器的過濾總面積為4.5?12m2，過濾器溫度控制在260?290°C ;熔體從過濾器出來后經(jīng)過計(jì)量泵計(jì)量進(jìn)入紡絲箱體，從噴絲板擠出原絲，紡絲箱體前壓力保持在4MPa?6MPa，紡絲箱體溫度保持在260?290°C ;環(huán)吹風(fēng)的溫度為15?32°C，風(fēng)速為0.6?2米/秒；卷繞速度為800?1200米/分鐘； (6)對(duì)纖維進(jìn)行集束處理，經(jīng)過油浴牽伸、蒸汽牽伸、緊張熱定型、上油、疊絲、卷曲、松弛熱定型、切斷、打包，得到抗紫外線短纖維產(chǎn)品； 其中，油浴牽伸浴槽溫度為60?80°C，蒸汽箱溫度為90?120°C，緊張熱定型溫度為130?160°C，松弛熱定型溫度為120?150°C，松弛熱定型時(shí)間為15?30分鐘，最終切斷成38mm、51mm、65mm或76mm長(zhǎng)度的短纖維。
3.—種如權(quán)利要求2所述的抗紫外短纖維的制造方法，其中表面處理劑為植物油、礦物油、鈦偶聯(lián)劑、硬脂酸、鋁偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑中的一種或幾種。
4.一種如權(quán)利要求2所述的抗紫外短纖維的制造方法，油浴牽伸浴槽溫度為80°C，蒸汽箱溫度為110°C，緊張熱定型溫度為150°C，松弛熱定型溫度為140°C，松弛熱定型時(shí)間為25分鐘，最終切斷成38mm長(zhǎng)度的短纖維。
【文檔編號(hào)】D01F1/10GK104372443SQ201410703241
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月29日
【發(fā)明者】耿云花 申請(qǐng)人:滁州惠智科技服務(wù)有限公司