一種接枝改性制備抗紫外纖維或織物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子化學(xué)和高分子材料領(lǐng)域，具體涉及表面接枝改性制備抗紫外線的纖維或織物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是纖維生產(chǎn)大國，纖維及其紡織品的生產(chǎn)總值占我國⑶P的10%左右，出口創(chuàng)匯占1/4，在國民經(jīng)濟(jì)中占十分重要地位，其中合成纖維產(chǎn)量已連續(xù)十五年居世界第一位，2011年我國化學(xué)纖維產(chǎn)量已達(dá)3362.4萬噸，占世界總量的2/3，但功能化比例不足10%，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家30%以上的水平。因此，實(shí)現(xiàn)化學(xué)纖維及其紡織品的功能化至關(guān)重要。
[0003]常規(guī)纖維及其紡織品的紫外線穿透率高，因此對其進(jìn)行防紫外線處理有其必要性。目前，纖維和紡織品的防紫外線處理主要通過浸軋或涂層等后整理的方法實(shí)現(xiàn)，由于該方法處理后的纖維或織物中，抗紫外的有效因子與纖維或織物間的結(jié)合為物理結(jié)合，結(jié)合力不夠,耐久性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種接枝改性制備抗紫外線纖維或織物的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。通過用氬氣等離子體對纖維或織物的表面進(jìn)行處理，然后在空氣中暴露一段時(shí)間，產(chǎn)生過氧化物和氫過氧化物，引發(fā)含有雙鍵的苯二甲酮類單體進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)，在纖維或織物表面接枝上聚苯二酮類紫外線吸收劑，從而使纖維或織物具有抗紫外功能。
[0005]本發(fā)明接枝改性制備抗紫外纖維或織物的方法，包括以下步驟:
[0006](I)用氬氣等離子體對纖維或織物表面進(jìn)行處理，并在空氣中暴露一段時(shí)間，以在纖維或織物表面形成過氧化物和過氧化氫，電源頻率為40kHz，功率為30W，氬氣壓力為7Pa。
[0007](2)將處理后的纖維和織物浸入含雙鍵的二苯甲酮類單體的乳液中加熱進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)，將聚苯二甲酮類紫外線屏蔽劑引入到纖維或織物中，制得具有抗紫外功能的纖維或織物。
[0008]所述的接枝改性制備抗紫外纖維或織物的方法，其特征在于等離子體處理的時(shí)間為 5 ?80min ；
[0009]所述的接枝改性制備抗紫外纖維或織物的方法，其特征在于等離子體處理后的纖維或織物在空氣中暴露的時(shí)間為2?1min ；
[0010]所述的接枝改性制備抗紫外纖維或織物的方法，其特征在于所述的含雙鍵的苯二甲酮類單體的結(jié)構(gòu)式如圖1所示；
[0011]所述的接枝改性制備抗紫外纖維或織物的方法，其特征在于等離子體處理后的纖維或織物引發(fā)含雙鍵的苯二甲酮類單體反應(yīng)的步驟為:
[0012](I)按重量計(jì)，將2?15份苯二甲酮類單體、2?15份非離子乳化劑、2?15份陰離子乳化劑和20?150份去離子水依次加入到容器中，高速攪拌10?60分鐘，得到苯二甲酮類單體的乳液；
[0013](2)按重量計(jì)，將I份干燥的纖維或織物，投入到10?120份的單體乳液中，升溫至60?80°C反應(yīng)I?10小時(shí)，完成纖維或織物的接枝反應(yīng)。
[0014](3)冷卻反應(yīng)液，取出纖維或織物，依次用丙酮和熱水進(jìn)行沖洗，在60?120°C下對接枝改性后的纖維或織物干燥4?48小時(shí)，得抗紫外纖維或織物。
[0015]所述的任一項(xiàng)中的纖維或織物的原材料可為錦綸、滌綸、丙綸、維綸、腈綸、氨綸、聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚乳酸(PLA)等中的一種或幾種。
[0016]有益效果
[0017]所述的接枝改性制備抗紫外纖維或織物的方法中的纖維或織物的原材料范圍廣，可為錦綸、滌綸、丙綸、維綸、腈綸、氨綸、聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚乳酸(PLA)等中的一種或幾種。
[0018]由于本發(fā)明中抗紫外因子與纖維或織物基體以共價(jià)鍵連接，克服了現(xiàn)有浸軋和涂層技術(shù)的不足，提供一種使化學(xué)纖維或織物具有永久抗紫外功能的方法，簡單易行。另外，該方法幾乎適用于各種結(jié)構(gòu)形式的紡織品，可適用于纖維、紗線、機(jī)織、針織和非織造等結(jié)構(gòu)形式的紡織品的抗紫外處理。
[0019]本發(fā)明通過對纖維或織物表面進(jìn)行等離子體處理，原位產(chǎn)生自由基引發(fā)劑，即纖維或織物本身為引發(fā)劑，避免了外來引發(fā)劑引發(fā)單體自由基聚合時(shí)產(chǎn)生的均聚反應(yīng)，提高了單體的利用率。
[0020]【附圖說明】:
[0021]圖1是含雙鍵的苯二甲酮類單體的結(jié)構(gòu)式示意圖
[0022]
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明各種改動或修改，這些等價(jià)形式同樣落入本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0024]實(shí)施例1
[0025]將錦綸66織物(平紋，平方米克重為215g/m2)在等離子體設(shè)備上處理5min，處理?xiàng)l件:電源頻率為40kHz，功率為30W，氬氣壓力為7Pa。然后將處理后的錦綸66織物放置在空氣中暴露2分鐘。
[0026]按重量計(jì)，將2份苯二甲酮類單體(結(jié)構(gòu)式如圖1所示，其中X為(b) )、8份非離子乳化劑吐溫一 60、8份陰離子乳化劑十二烷基磺酸胺和80份去離子水依次加入到容器中，高速攪拌乳化處理30分鐘得單體乳液。取60份單體乳液和I份已處理的錦綸66織物加入到反應(yīng)裝置中，升溫至75°C，反應(yīng)6小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，取出織物，依次用丙酮和熱水對織物進(jìn)行沖洗，最后將織物放在80°C的烘箱中干燥12小時(shí)，得抗紫外錦綸66織物。所得織物的接枝率為82.5%，UPF指數(shù)為228.5。
[0027]實(shí)施例2
[0028]將滌綸織物(二上一下右斜紋，平方米克重為253g/m2)在等離子體設(shè)備上處理lOmin，處理?xiàng)l件:電源頻率為40kHz，功率為30W，氬氣壓力為7Pa。然后將處理后的滌綸織物放置在空氣中暴露3分鐘。
[0029]按重量計(jì)，將5份苯二甲酮類單體(結(jié)構(gòu)式如圖1所示，其中X為(a) )、10份非離子乳化劑吐溫一 60、10份陰離子乳化劑十二烷基磺酸胺和100份去離子水依次加入到容器中，高速攪拌乳化處理60分鐘得單體乳液。取60份單體乳液和I份已處理的滌綸織物加入到反應(yīng)裝置中，升溫至80°C，反應(yīng)8小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，取出織物，依次用丙酮和熱水對織物進(jìn)行沖洗，最后將織物放在90°C的烘箱中干燥12小時(shí)，得抗紫外滌綸織物。所得織物的接枝率為90.0%，UPF指數(shù)為286.3。
[0030]實(shí)施例3
[0031]將丙綸織物(平紋，平方米克重為195g/m2)在等離子體設(shè)備上處理15min，處理?xiàng)l件:電源頻率為40kHz，功率為30W，氬氣壓力為7Pa。然后將處理后的丙綸織物放置在空氣中暴露3分鐘。
[0032]按重量計(jì)，將3份苯二甲酮類單體(結(jié)構(gòu)式如圖1所示，其中X為(b))、9份非離子乳化劑吐溫一 60、9份陰離子乳化劑十二烷基磺酸胺和100份去離子水依次加入到容器中，高速攪拌乳化處理45分鐘得單體乳液。取60份單體乳液和I份已處理的丙綸織物加入到反應(yīng)裝置中，升溫至70°C，反應(yīng)10小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，取出織物，依次用丙酮和熱水對織物進(jìn)行沖洗，最后將織物放在50°C的烘箱中干燥48小時(shí)，得抗紫外丙綸織物。所得織物的接枝率為85.8%，UPF指數(shù)為250.2。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種接枝改性制備抗紫外纖維或織物的方法，包括以下兩步: 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接枝改性制備抗紫外纖維或織物的方法，其特征在于等離子體處理的時(shí)間為5?SOmin ;(I)用氬氣等離子體對纖維或織物表面進(jìn)行處理，并在空氣中暴露一段時(shí)間，以在纖維或織物表面形成過氧化物和氫過氧化，電源頻率為40kHz，功率為30W，氬氣壓力為7Pa，(2)將處理后的纖維和織物浸入含雙鍵的二苯甲酮類單體的乳液中加熱進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)，將聚苯二甲酮類紫外線屏蔽劑引入到纖維或織物中，制得具有抗紫外功能的纖維或織物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接枝改性制備抗紫外纖維或織物的方法，其特征在于等離子體處理后的纖維或織物在空氣中暴露的時(shí)間為2?lOmin。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接枝改性制備抗紫外纖維或織物的方法，其特征在于等離子體處理后的纖維或織物引發(fā)含雙鍵的苯二甲酮類單體反應(yīng)的步驟為:(I)按重量計(jì)，將2?15份苯二甲酮類單體、2?15份非離子乳化劑、2?15份陰離子乳化劑和20?150份去離子水依次加入到容器中，高速攪拌10?60分鐘，得到苯二甲酮類單體的乳液；(2)按重量計(jì)，將I份干燥的纖維或織物，投入到10?120份的單體乳液中，升溫至60?80°C反應(yīng)I?10小時(shí)，完成纖維或織物的接枝反應(yīng)；(3)冷卻反應(yīng)液，取出纖維或織物，依次用丙酮和熱水進(jìn)行沖洗，在60?120°C下對接枝改性后的纖維或織物干燥4?48小時(shí)，得抗紫外纖維或織物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3所述的任一項(xiàng)中的纖維或織物的原材料可為錦綸、滌綸、丙綸、維綸、腈綸、氨綸、聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚乳酸(PLA)等中的一種或幾種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種接枝改性制備抗紫外纖維或織物的方法，包括（1）用氬氣等離子體對纖維和織物表面進(jìn)行處理，并在空中暴露一段時(shí)間以在纖維或織物表面形成過氧化物和氫過氧化物；（2）將處理后的纖維或織物浸入含雙鍵的二苯甲酮類單體的乳液中，加熱使纖維或織物表面的過氧化物和氫過氧化物引發(fā)含雙鍵的二苯甲酮類單體進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)，使聚苯二甲酮類紫外線屏蔽劑與纖維或織物以共價(jià)鍵結(jié)合在一起，制得具有抗紫外功能的纖維或織物，提高了纖維或織物的附加值，擴(kuò)寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。
【IPC分類】D06M14-16, D06M101-34, D06M10-00, D06M101-32, D06M14-10, D06M14-14, D06M101-20
【公開號】CN104762815
【申請?zhí)枴緾N201410006225
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】浩沙實(shí)業(yè)（福建）有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2014年1月7日