一種滌綸織物的抗老化改性方法

一種滌綸織物的抗老化改性方法
【專利摘要】本發明涉及一種滌綸織物的抗老化改性方法，屬于紡織整理技術領域。本發明利用傳統軋烘焙技術將紫外吸收劑接枝到滌綸織物上，制備得到具有優良紫外吸收性能的滌綸織物，提高了滌綸織物的抗老化性能，HAB的增重率達8.6％，UPF值達197，而且還能使經向和緯向斷裂強度都得到提高。本發明得到的接枝改性后的滌綸織物，抗老化效果好，在經過100h、200h、300h的紫外照射后強力保留率分別可以達到82.3％、75.4％、60.5％。此外，本發明的方法簡便，易控制。
【專利說明】
-種藻絕織物的抗老化改性方法
技術領域
[0001] 本發明設及一種涂絕織物的抗老化改性方法，屬于紡織整理技術領域。
【背景技術】
[0002] 隨著社會和科技的進步，環境問題日益嚴重，空氣中的臭氧層受到嚴重破壞，運就 致使紫外線能透過臭氧到達地面。群所周知紫外光和部分可見光可W破壞有機物大分子中 的化學鍵，從而導致有機物的降解縮短使用壽命。而涂絕纖維由于其具有較好的力學和化 學性能，被廣泛地應用于服裝、汽車座椅等民用和工業用纖維制品。運些材料長期暴露在太 陽光下，導致使用壽命大大縮短。所W涂絕的抗老化研究非常有必要，近年來已受到了科技 工作者的廣泛關注。
[0003] 目前對涂絕織物進行抗老化改性主要是添加二苯甲酬類等光穩定劑，在分散染料 的染色過程中將小分子的光穩定劑添加到染料當中，通過染色將穩定劑整理到織物上。可 W提高涂絕織物的抗紫外效果。但該方法中由于紫外吸收劑與纖維之間不是W化學鍵的結 合和分子量較小的緣故，使得其耐久性較差。

【發明內容】

[0004] 為了解決上述問題，本發明采用具有聚合性能的紫外吸收劑，利用傳統社烘賠接 枝的方式將紫外吸收劑接枝到涂絕織物上，并用紅外光譜、電鏡對改性的涂絕織物進行了 表征。
[0005] 本發明提供了一種涂絕織物的抗老化改性方法，是將2-徑基-4-丙締醋基二苯甲 酬化AB)通過引發劑的作用下(化學接枝法)將紫外吸收劑接枝到涂絕織物上制備抗老化涂 絕織物。
[0006] 所述2-徑基-4-丙締醋基二苯甲酬(HAB)具有紫外吸收性能。
[0007] 在本發明的一種實施方式中，所述方法，是稱取一定量的涂絕織物，將其浸泡在含 2~15wt %的HAB和0.15-0.3wt %的過氧化苯甲酯的溶液中，然后浸社，預烘，再在110-125 °C賠烘3-7min，然后丙酬洗涂除去表面均聚物，烘干得到抗老化整理涂絕織物。
[000引在本發明的一種實施方式中，所述浸泡，浴比是1:30。
[0009] 在本發明的一種實施方式中，所述HAB的濃度為8~12wt%。
[0010] 在本發明的一種實施方式中，過氧化苯甲酯(BPO)的濃度為0.2wt%。
[0011] 在本發明的一種實施方式中，所述浸泡的時間為10-20min。
[0012] 在本發明的一種實施方式中，所述浸社是二浸二社，社余率為100%。
[0013] 在本發明的一種實施方式中，所述預烘是在50°C下預烘5min。
[0014] 在本發明的一種實施方式中，所述烘干是在6(TC下進行。
[0015] 在本發明的一種實施方式中，所述方法是采用化學接枝法進行抗老化改性，具體 是:準確稱取一定量的涂絕織物，將其浸泡在含IOwt %的HAB和0.%的過氧化苯甲酯溶 液中15min，浴比為1:30,二浸二社，社余率為100%，在50°C下預烘5min后120°C賠烘5min， 處理后的織物經丙酬洗涂除去表面均聚物后60°C烘干。
[0016]本發明的有益效果：
[0017] (1)采用本發明方法制備得到的抗老化涂絕織物，HAB的增重率達(8.6±0.8) %， UPF值達(197±13)，而且還能使經向和締向斷裂強度都得到提高；
[0018] (2)本發明得到的接枝改性后的涂絕織物，抗老化效果好，在經過10化、200h、30化 的紫外照射后強力保留率分別可W達到(82.3±2.8) %、（75.4±2.7) %、（60.5±3.6) %;
[0019] (3)本發明的方法簡便，易控制。
【附圖說明】
[0020] 圖1:引發劑對增重效率的影響;其中A:引發劑的選擇;B:引發劑濃度的影響；
[0021] 圖2:單體濃度對增重效率的影響；
[0022] 圖3:不同預烘工藝下對增重效率的影響；
[0023] 圖4:賠烘溫度對增重效率的影響；
[0024] 圖5:紫外吸收劑接枝前后涂絕的表面形貌;其中a為原涂絕、b為改性涂絕；
[0025] 圖6:紫外吸收劑接枝前后涂絕的紅外吸收光譜;其中a為原涂絕、b為改性涂絕。
【具體實施方式】
[00%] 1、實驗材料和儀器
[0027]涂絕織物，江蘇吳江中鵬紡織有限公司；過氧化苯甲酯(BPO)(AR),國藥集團化學 試劑有限公司；2,4-二徑基二苯甲酬(UV-O)(AR),阿拉下試劑有限公司；丙締酷氯，百靈威 生產有限公司。
[00%]電子加速器化B/20-250S1型），湖北久瑞核技術股份有限公司；傅里葉紅外變換光 譜儀(Nia)LETSlO型），賽默飛世爾科技（中國）有限公司；掃描電子顯微鏡（SU-1510型），日 本HITACHI公司；紡織品紫外線防護因子測定儀(CARY50)，上海羅中紡織科技有限公司；多 功能電子織物強力儀化D026N)南通宏大實驗儀器有限公司；紫外可見光分光光度計(UV- 2450)島津（中國）有限公司；紡織品紫外光加速老化試驗機(QUV/SPRAY)美國Q-LAB公司。
[0029] 2、增重率測定
[0030] 分別準確測量接枝前后織物的干重量，按式(1)計算增重率(G)。
[003。 G=(W2_Wi)/WiX100% (1)
[0032] 式中:?為整理前的織物質量，恥為整理后的織物質量
[0033] W增重率來衡量涂絕織物上接枝紫外吸收劑的量，增重率越大，表示接枝到織物 上的紫外吸收劑越多，且織物的紫外吸收性能越好。
[0034] 3、織物的表征
[0035] 紅外光譜:采用全反射紅外測試，儀器掃描范圍4000~ISOOcnfi。
[0036] 掃描電鏡:采用掃描電子顯微鏡進行形貌表征，測試前將樣品噴金處理。用加速電 壓5.OOkV,放大倍數50.Ok倍觀察整理前后織物表面形貌。采用掃描電子顯微鏡觀察涂絕織 物、經福射后的涂絕織物、社烘賠涂絕織物的形態結構，放大倍數5000倍。
[0037] 加速老化試驗:將涂絕織物平放于老化試驗機樣品盤中，且處于松弛狀態，參數設 定為溫度50 ± 3°C，光照強度0.89W/V，分別設置照射時間2地、10化、200h、30化。光照化相 當于夏季正午的太陽光照射2地。
[0038] 斷裂強力：涂絕織物拉伸斷裂強度測試參照GB/T3923-1997《織物拉伸性能斷裂強 力和斷裂伸長率的測定條樣法》。織物按照測試標準裁剪，取平行于經向和締向織物試樣各 5塊，長約20cm，裁剪成寬6cm，化紗邊成5cm。
[0039] 實施例1:
[0040] 準確稱取一定量的涂絕織物，將其浸泡在一定濃度的HAB和一定濃度的過氧化苯 甲酯溶液中15min，二浸二社，社余率為100%，浴比為1:30,在50°C預烘5min后120°C賠烘 5min，處理后的織物經丙酬洗涂除去表面均聚物，在60°C烘干。
[0041] 分別用過硫酸鐘、過氧化苯甲酯、偶氮二異下臘=種引發劑引發反應。其中，當紫 外吸收劑化AB)濃度為lOwt%，引發劑濃度為0.2wt%時，整理結果如圖IA所示。由圖可知過 氧化苯甲酯的引發效果最好，增重率可W達到8%左右。運可能是不溶于水的引發劑和疏水 性涂絕紡織材料有更高的親和力，可W更好的擴散至分子內部，接枝將會更加高效。所W在 試驗過程中選用過氧化苯甲酯作為引發劑。當HBA濃度為lOwt%時，改變過氧化苯甲酯 (BPO)濃度，紫外吸收劑對涂絕的增重效果如圖IB所示。結果顯示，在引發劑濃度0.2wt%之 前，織物的增重率隨著濃度的增大而增大，最大增重率達到(8.6 ± 0.8) %。當BPO濃度超過 0.2wt%后，增重率快速降低。
[0042] 其中，在優化的引發劑(BPO)和引發劑濃度(0.% )時，不同HBA濃度對涂絕織物 增重效果的影響如圖2所示。織物的增重率隨著單體濃度的增加而不斷上升，當單體濃度達 到lOwt%時，增重率達到了（8.6±0.8)%。
[0043] 實施例2:工藝對增重效果的影響
[0044] (1)預烘工藝對增重率的影響
[0045] 圖3為不同預烘工藝對增重率的影響變化圖。預烘工藝分別為5(TC下烘干5min、在 空氣中自然驚干和沒有烘干S種方式。其中，5(TC下烘干5min的預烘工藝最好，增重率最 大，達到了（8.6±0.8) %。而在空氣中驚干和沒有烘干的情況下增重率只有6%左右，運可 能是由于溫度的提高增加了單體和引發劑從織物表面擴散到無定形區域的速度，且自由基 產生的幾率增大，使得接枝反應相對更容易進行。
[0046] (2)賠烘溫度對增重效果的影響
[0047] 如圖4所示，賠烘溫度為120°C時，增重率最大，隨著溫度的上升，增重率反而下降， 運可能是因為，隨著溫度的上升，更多的單體發生了自聚，導致了增重率的下降。
[004引實施例3:
[00例準確稱取一定量的涂絕織物，將其浸泡在含2-lOwt%的HAB和0.2wt%的過氧化苯 甲酯溶液中15min，二浸二社，社余率為100%，浴比為1:30,在50°C下預烘5min后120°C賠烘 5min，丙酬洗涂除去表面均聚物，在60°C烘干，稱重，計算增重率。
[0050] 其中，HAB單體濃度為%、4wt %、IOwt %時得到的抗老化織物的增重率分別為 (1.7±0.6)%、（3.4±0.4)%、（8.6±0.4)%，如表1所示。
[0051] 在催化劑作用下紫外吸收劑接枝改性織物的紫外吸收性能和強力變化見表1。從 表中可W看出隨著增重率的增大，織物的UPF值在不斷的增大，當增重率達到(8.6±0.8)% 時，UPF值達到了 197 ± 13。即使增重率僅為（1.7 ± 0.6) %的織物的紫外吸收性能(UPF值)也 較原織物提高了 1倍W上。運說明了整理后的織物具有優良的紫外吸收性能。而整理后的織 物相對于原織物在整理后斷裂強力沒有發生下降而卻略微的增加。運可能是在賠烘的過程 中由于涂絕纖維上接枝了 HAB單體導致織物的結晶度和結晶的完整性會有所提高，運就使 得整理后的織物斷裂強力有所增強。
[0052] 表1改性涂絕織物的性能測試 [0化3]
[0054] 本發明還比較了通過化學接枝法制備的抗紫外織物與改性前的織物的結構和抗 老化性能。
[0055] (1)改性涂絕織物的結構表征 [0化6] A掃描電鏡表征
[0057]如圖5所示，整理織物和原織物的電鏡掃描圖，放大倍數均為5000倍。從圖中可W 看出原涂絕表面較為光滑，而經過改性處理后的織物表面凹凸不平，明顯有整理劑接枝于 涂絕表面，處理效果較好。
[0化引 B紅外光譜
[0059] 如圖6所示，比較紫外吸收劑整理涂絕織物和原樣的紅外譜圖，可W發現在 3419畑1-1、2922畑1-1、2849畑1-1，兩種工藝均出現了新的吸收峰。3419細-1處的吸收峰可能是紫 外吸收劑分子中芳環2位上的一OH和一C = O形成了氨鍵，所W形成的峰寬而純，在2922cnfi、 2849cm-i的吸收峰屬于一C出一的吸收，是因為接枝了HAB，導致了聚醋纖維上的一C出一 C此一的結構比例明顯增加，從而出現了新的吸收。由此可W進一步確認2-徑基-4丙締醋基 二苯甲酬已經成功接枝到聚醋纖維上。
[0060] (2)織物的抗老化性能
[0061] 表2不同老化時間后織物的強力保留率能 [00621
[0063] 選擇最優整理工藝條件下制得的改性涂絕織物，試驗了模擬太陽光照射下織物的 強力損傷情況，并與原織物比較。結果如表2所示，可W看出在隨著老化時間的延長，沒有經 過任何處理的涂絕布樣強力的保留率僅為(38.7± 1.1)%，而經過接枝改性后的涂絕織物 在經過30化的紫外照射后強力保留率可W達到(60.5±3.6)%。
[0064] 雖然本發明已W較佳實施例公開如上，但其并非用W限定本發明，任何熟悉此技 術的人，在不脫離本發明的精神和范圍內，都可做各種的改動與修飾，因此本發明的保護范 圍應該W權利要求書所界定的為準。
【主權項】
1. 一種滌綸織物的抗老化改性方法，其特征在于，所述方法是將2-羥基-4-丙烯酯基二 苯甲酮通過引發劑的作用將紫外吸收劑接枝到滌綸織物上制備抗老化滌綸織物。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法，是稱取一定量的滌綸織物，將其 浸泡在含2~15wt %的HAB和0.15-0.3wt %的過氧化苯甲酰的溶液中，然后浸乳，預烘，再在 110-125Γ焙烘3-7min，然后丙酮洗滌除去表面均聚物，烘干得到抗老化整理滌綸織物。3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述HAB的濃度為8~12wt %。4. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，過氧化苯甲酰(BPO)的濃度為0.2wt %。5. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述預烘是在50°C下預烘5min。6. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述浸泡，浴比是1:30。7. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述浸泡的時間為10-20min。8. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述烘干是在60°C下進行。9. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法是采用化學接枝法進行抗老化改 性，具體是:準確稱取一定量的滌綸織物，將其浸泡在含IOwt %的HAB和0.2wt %的過氧化苯 甲酰溶液中15min，浴比為1:30,二浸二乳，乳余率為100%，在50°C下預烘5min后120°C焙烘 5min，處理后的織物經丙酮洗滌除去表面均聚物后60°C烘干。10. 根據權利要求1-9任一所述方法得到的滌綸織物。
【文檔編號】D06M13/224GK105908499SQ201610266741
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月26日
【發明人】黃丹, 楊義, 楊秀, 張盼
【申請人】江南大學