一種抗芯吸型超低收縮滌綸工業(yè)絲及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種纖維改性的生產(chǎn)方法，尤其是涉及一種抗芯吸并具有抗紫外功能 的超低收縮滌綸工業(yè)絲的制造方法，屬于高分子纖維生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著高檔燈箱廣告布、泳池布和遮陽布等領(lǐng)域的發(fā)展，抗芯吸型滌綸工業(yè) 絲的市場需求和應(yīng)用前景越來越廣闊。抗芯吸型滌綸工業(yè)絲是指在纖維表面引入-CF 2S 團(tuán)，降低纖維的表面張力，使纖維表面難以浸潤，從而賦予滌綸優(yōu)越的防水性和防油性，使 纖維表面具有良好的低吸濕性能。
[0003] 抗芯吸劑的有效成分是碳氟化合物。碳氟化合物是一種具有兩親基團(tuán)的表面活性 劑，分別含有疏水的含氟基團(tuán)和親水的非氟基團(tuán)。纖維經(jīng)熱處理后，隨著抗芯吸劑中水分的 蒸發(fā)和高溫作用，原本伸向外部的親水集團(tuán)逐漸縮回到分子內(nèi)部，在纖維表面形成膜，疏水 性的氟烷基分布在纖維表面，使織物具有優(yōu)良的拒水和拒油性。
[0004] 但是，PET是部分結(jié)晶聚合物，分子中不含活性基團(tuán)，纖維表面分子很難與碳氟化 合物發(fā)生有效的化學(xué)反應(yīng)，因此碳氟化合物只是形成膜結(jié)構(gòu)包覆在纖維表面，碳氟化合物 和纖維表面之間無法形成牢固的化學(xué)鍵結(jié)合。在使用過程中，碳氟化合物容易從纖維表面 流失而降低抗芯吸能力，抗芯吸工業(yè)絲的耐洗性和耐久性差。
[0005] 在很多領(lǐng)域內(nèi)，抗芯吸滌綸工業(yè)絲的織物產(chǎn)品必須在室外使用。例如，燈箱廣告布 和遮陽布，使用過程中需要經(jīng)受長時(shí)間的日光照射。日光中的紫外和近紫外光容易使聚酯 的分子鏈斷裂，引起光降解和光氧化降解，降低纖維的強(qiáng)度，影響滌綸工業(yè)絲的使用壽命。
[0006] 目前，申請?zhí)枮?0121054270. X的中國專利，公開了一種抗芯吸型低收縮滌綸工 業(yè)絲及其制造方法。該抗芯吸型低收縮滌綸工業(yè)絲以高粘PET切片為原料，經(jīng)熔融紡絲，添 加適量的紡絲油劑后進(jìn)行牽伸熱定型，加入適量抗芯吸劑后卷繞制成，產(chǎn)品的抗芯吸高度 < 2mm。該發(fā)明中上抗芯吸劑的位置位于牽伸定型和卷繞之間，絲束上抗芯吸劑后直接卷繞 成型，沒有經(jīng)過牽伸熱輥的熱處理，抗芯吸劑在絲束表面的均勻性和附著性不好，產(chǎn)品的抗 芯吸效果不好，而且絲束卷繞成型后沒有經(jīng)過暖房熱處理過程，抗芯吸效果無法得到進(jìn)一 步改善和鞏固。
[0007][0008] 2007年沈偉發(fā)表了題為《抗芯吸滌綸工業(yè)長絲的研制》的論文。該文介紹了一種 在牽伸定型前添加抗芯吸劑來生產(chǎn)抗芯吸滌綸工業(yè)長絲的方法。該方法將抗芯吸劑乳液和 紡絲油劑混合作為油劑進(jìn)行上油，在改善熱處理?xiàng)l件的情況下生產(chǎn)得到的工業(yè)絲的抗芯吸 高度仍然大于2mm。其缺點(diǎn)是將抗芯吸劑和紡絲油劑混合成復(fù)配油劑進(jìn)行一次上油，抗芯吸 劑的有效成分減少，無法得到最佳的抗芯吸效果。而且，采用該種方法生產(chǎn)的工業(yè)絲，纖維 表面和抗芯吸劑成分之間仍然無法進(jìn)行有效的化學(xué)反應(yīng)，抗芯吸效果無法長久保持。
[0009] 申請?zhí)枮?01210321149. 0的中國專利，公開了一種超低收縮型滌綸工業(yè)絲的制 造方法。該超低收縮型滌綸工業(yè)絲生產(chǎn)過程中采用普通油劑上油，沒有添加抗芯吸劑，得到 的產(chǎn)品不具有抗芯吸效果，無法用于高檔燈箱廣告布和泳池面料等領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種抗芯吸型超低收縮滌綸工 業(yè)絲的制造方法。
[0011] 生產(chǎn)抗芯吸型滌綸工業(yè)絲的關(guān)鍵是在纖維表面能夠形成一層碳氟化合物薄膜，并 且碳氟化合物和纖維表面之間形成牢固的化學(xué)鍵結(jié)合，而不是簡單的物理結(jié)合。PET是部分 結(jié)晶聚合物，分子鏈中不含活性基團(tuán)，纖維表面不能與碳氟化合物之間很難發(fā)生有效的化 學(xué)反應(yīng)而形成穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)合，使用過程中，碳氟化合物在纖維表面容易脫落流失，所以一 般企業(yè)生產(chǎn)的抗芯吸型滌綸工業(yè)絲的抗芯吸效果不理想，耐久性和耐洗性較差。
[0012] 本發(fā)明在上紡絲油劑之前，增加一道低溫空氣等離子體處理工序。所使用射流型 大氣低溫等離子處理機(jī)主要由等離子發(fā)生器、氣體輸送系統(tǒng)及等離子噴頭等部分組成。等 離子發(fā)生器產(chǎn)生高壓高頻能量在噴嘴鋼管中被激活和被控制的輝光放電中產(chǎn)生了低溫等 離子體，借助壓縮空氣將等離子體噴向纖維表面。當(dāng)這種不帶電荷的中性等離子體與纖維 表面相遇時(shí)，產(chǎn)生了化學(xué)作用和物理變化，可以在纖維表面形成一些活性的反應(yīng)基團(tuán)，如
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種抗芯吸型超低收縮滌綸工業(yè)絲，其特征是：所述抗芯吸型超低收縮滌綸工業(yè)絲 由改性聚酯的增粘切片紡絲及抗芯吸處理制得，其表面吸附有全氟烷基（甲基）丙烯酸酯、 非氟化烷基（甲基）丙烯酸酯和含抗紫外基團(tuán)的三元嵌段共聚物；所述改性聚酯由聚酯與 氨基脂肪酸乙二醇酯構(gòu)成，所述氨基脂肪酸乙二醇酯分散在所述聚酯的分子鏈間，且所述 氨基脂肪酸乙二醇酯與所述聚酯的分子鏈間有氫鍵作用，使所述氨基脂肪酸乙二醇酯與所 述聚酯的分子鏈的相對位置固定；所述改性聚酯在溫度為70?80°C條件下，聚酯內(nèi)部分子 鏈間的自由體積空間增大10?15v/v% ; 所述氨基脂肪酸乙二醇酯的分子結(jié)構(gòu)式為： H2N(CH2)nCOOCH2CH2OOC(CH2)nNH2 ； 其中，n= 10?50 ; 所述全氟烷基（甲基）丙烯酸酯、非氟化烷基（甲基）丙烯酸酯和含抗紫外基團(tuán)的三 元嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)式為：
其中，2<m<8，k^8，p多 16，x= 10 ?20，y= 5?10，z= 3?10，R' 為鄰輕基 二苯甲酮、水楊酸酯和鄰羥基苯并三唑的抗紫外基團(tuán)。 所述抗芯吸型超低收縮滌綸工業(yè)絲在177°C、0. 05cN/dteX的測試條件下的干熱收縮 率為1. 8±0. 5%，芯吸高度￡0. 6mm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗芯吸型超低收縮滌綸工業(yè)絲，其特征在于，所述抗芯 吸型超低收縮滌綸工業(yè)絲的物性指標(biāo)：線密度偏差率±1. 5%，斷裂強(qiáng)度36. 9cN/dteX，斷 裂強(qiáng)度CV值￡ 3. 0 %，斷裂伸長率為22. 5 ± 1. 1 %，斷裂伸長CV值￡ 8. 0 %。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗芯吸型超低收縮滌綸工業(yè)絲，其特征在于，所述氨基 脂肪酸乙二醇酯占所述改性聚酯的重量百分比為0. 5?2. 5%，所述全氟烷基（甲基）丙烯 酸酯、非氟化烷基（甲基）丙烯酸酯和含抗紫外基團(tuán)的三元嵌段共聚物的吸附量占所述抗 芯吸型超低收縮滌綸工業(yè)絲的0. 3?2wt%。
4. 如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的一種抗芯吸型超低收縮滌綸工業(yè)絲的制備方法， 其特征是：由改性聚酯的高粘切片經(jīng)計(jì)量、擠出、冷卻、低溫空氣等離子體處理、上油、上抗 芯吸劑、拉伸、熱定型、卷繞和暖房處理步驟，制得抗芯吸型超低收縮滌綸工業(yè)絲； 所述擠出的溫度為290?320°C; 所述冷卻的風(fēng)溫為20?25°C; 所述低溫空氣等離子體處理：噴嘴與纖維束之間的距離為5?8mm;工作壓力為0. 5? 0. 7bar； 所述上油的上油率為0. 4?0. 6wt% ; 所述抗芯劑上油的上油率為〇. 4?0. 5wt% ; 熱定型溫度80?150°C; 所述卷繞的速度為3000?3400m/min; 所述暖房處理是指在溫度70?80°C的條件下放置20?30h; 所述抗芯吸劑的有效成分為平滑劑、乳化劑、抗靜電劑和交聯(lián)劑，以及全氟烷基（甲 基）丙烯酸酯、非氟化烷基（甲基）丙烯酸酯和含抗紫外基團(tuán)的三元嵌段共聚物，所述抗芯 吸劑質(zhì)量份數(shù)分別為： 平滑劑 20-30; 乳化劑 3-5; 抗靜電劑 5-10; 交聯(lián)劑 1-2, 三元嵌段共聚物 30-50; 所述抗芯吸劑的效成分用水稀釋至10?15