对日光稳定的丙烯酸纤维和变性聚丙烯腈纤维制造技术

本发明专利技术涉及提高含有至少85％丙烯腈基团的丙烯酸纤维和含有至少40％丙烯腈基团和至少40％偏二氯乙烯基团的变性聚丙烯腈纤维对由日光引起的UV光和表面加热的耐受性。由日光引起的UV光和表面加热的耐受性。由日光引起的UV光和表面加热的耐受性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对日光稳定的丙烯酸纤维和变性聚丙烯腈纤维


[0001]本专利技术涉及提高生产用于户外纺织品的含有至少85％丙烯腈基团的丙烯酸纤维，或者含有至少40％丙烯腈基团和至少40％偏二氯乙烯基团的变性聚丙烯腈纤维的对由日光引起的UV光和表面加热的耐受性。

技术介绍

[0002]丙烯腈是合成各种有机产品诸如丙烯酸纤维、树脂和塑料期间广泛使用的单体，是一种含有活性乙烯基和氰基的高反应性化合物。丙烯腈广泛使用的领域是生产丙烯酸纤维和变性聚丙烯腈纤维，并且丙烯酸纤维含有共聚单体。丙烯腈比例为85重量％或更多的纤维称为丙烯酸纤维，并且丙烯腈比例在35
‑
85％之间的那些纤维称为变性聚丙烯腈纤维。由于他们与羊毛的相似性和他们的疏水性，丙烯酸纤维和变性聚丙烯腈纤维可用于多种纺织品。尤其是在户外使用时，随着时间的推移会经历颜色变化和强度损失等问题。其主要原因是从日光中接收到的UV和红外线辐射破坏聚合物的结构。在现有技术中，将HALS(受阻胺光稳定剂)或UV吸收剂用于丙烯酸纤维和变性聚丙烯腈纤维中以保护他们免受日光影响。
[0003]丙烯酸纤维对光和热的降解机理彼此不同，当丙烯酸纤维暴露于日光时，观察到两种类型的降解。丙烯酸纤维的光降解机理见图1，丙烯酸纤维的热降解机理见图2。根据丙烯酸纤维对光的降解机理，丙烯酸纤维暴露于UV波长时形成有害的初级自由基。已知HALS结构使这些初级自由基无害。在对抗热的降解的情况下，HALS稳定剂不能防止这种降解。UV吸收剂从日光中吸收有害的UV波长并降低其对聚合物的影响。然而，他不能防止由光或热而降解的纤维的进一步降解。由于这个原因，不能用UV吸收剂来保护免受日光的所有影响。
[0004]文献中有几个关于该主题的应用。这些中的一个是编号为US10214836B1的文献，描述了使用HALS(受阻胺光稳定剂)光稳定剂来防止丙烯酸纤维在UV光存在下的降解。在通过在所述应用中使用的HALS稳定剂来防止丙烯酸纤维对光降解的情况下，相同的HALS稳定剂不能防止纤维对热的降解。
[0005]在编号为JP4243478B2的文献的专利技术中，将具有三嗪结构的UV吸收剂用于变性聚丙烯腈纤维中。尽管所述UV吸收剂不能防止由光或热而降解的纤维的进一步降解，但本专利技术不能提供对日光的所有影响的保护。
[0006]编号为US7694827B2的申请的专利技术涉及在丙烯酸纤维中使用金属氧化物颗粒以防止对热的降解。上述热保护是针对热气过滤器中使用的丙烯酸纤维而提供的，并且在所述应用中没有关于防止来自日光的红外线加热的信息。
[0007]因此，由于上述缺点和不足，需要在相关
进行创新。
[0008]专利技术目的
[0009]本专利技术涉及满足上述要求、消除所有缺点并带来一些额外优点的对日光稳定的丙烯酸纤维和变性聚丙烯腈纤维。
[0010]本专利技术的主要目的是提高含有至少85％丙烯腈基团的丙烯酸纤维和含有至少40％丙烯腈基团和至少40％偏二氯乙烯基团的变性聚丙烯腈纤维对由日光引起的UV光和
表面加热的耐受性。
[0011]本专利技术的目的是提高丙烯酸纤维和变性聚丙烯腈纤维对来自日光的IR辐射和UV辐射的耐受性。
[0012]本专利技术的目的是通过将HALS、UV吸收剂和IR反射材料一起应用来保护丙烯酸纤维和变性聚丙烯腈纤维免受日光的所有影响。
[0013]本专利技术的目的是防止在由丙烯酸纤维和变性聚丙烯腈纤维生产的户外织物中可以随时间发生的颜色变化和强度损失。
[0014]本专利技术的另一个目的是延长由丙烯酸纤维和变性聚丙烯腈纤维制造的户外织物的寿命。
[0015]为了实现上述目的，本专利技术是生产用于户外纺织品的含有至少85％丙烯腈基团的丙烯酸纤维或者含有至少40％丙烯腈基团和至少40％偏二氯乙烯基团的变性聚丙烯腈纤维，其特征在于他包含UV吸收材料、受阻胺光稳定剂(HALS)和IR反射材料，以提高对由日光引起的UV光和表面加热的耐受性。
[0016]为了实现上述目的，本专利技术是用于户外纺织品的丙烯酸纤维或变性聚丙烯腈纤维的生产方法，其包括以下工艺步骤：
[0017]a)使至少85％的丙烯腈和乙烯基共聚单体聚合或使至少40％丙烯腈、至少40％偏二氯乙烯和乙烯基共聚单体聚合，
[0018]b)通过将获得的聚合物溶解在极性非质子溶剂中来制备纺液，
[0019]c)通过泵将纺液混合物转移到称为喷丝头的板上，该板上具有限定纤维直径的孔，
[0020]d)在凝固浴中对从板接收到的纺液混合物赋予长丝形式，
[0021]e)洗涤长丝以去除多余溶剂，
[0022]f)将洗涤过的长丝在不使他们干燥的情况下转移到整理浴中，然后将他们干燥，
[0023]g)对干燥后获得的长丝进行卷绕和退火，
[0024]其特征在于他包括以下工艺步骤，以提高对由日光引起的表面加热和UV光的耐受性，
[0025]·
将各自在单独容器中制备的HALS溶液、UV吸收溶液和IR反射分散体添加到工艺步骤b中提到的纺液中，
[0026]或者
[0027]·
将制备的IR反射分散体添加到工艺步骤b中提到的纺液中，
[0028]·
在工艺步骤f之前，将通过分别封装在水中制备的HALS和UV吸收材料添加到整理浴中。
[0029]本专利技术的结构和特征以及所有优点将通过下面给出的详细描述得到更清楚的理解，因此应该通过考虑该详细描述来进行评估。
附图说明
[0030]图1：丙烯酸纤维的光降解机理
[0031]图2：丙烯酸纤维的热降解机理
具体实施方式
[0032]在该详细描述中，仅描述了对日光稳定的丙烯酸纤维和变性聚丙烯腈纤维以更好地理解该主题并且没有任何限制作用。
[0033]本专利技术涉及提高生产用于户外纺织品的含有至少85％丙烯腈基团的丙烯酸纤维或含有至少40％丙烯腈基团和至少40％偏二氯乙烯基团的变性聚丙烯腈纤维对由日光引起的UV光和表面加热的耐受性。本专利技术的特点是将HALS、UV吸收和IR反射材料一起应用。
[0034]在本专利技术的丙烯酸纤维和变性聚丙烯腈纤维的生产中，使用了0.1
‑
10重量％、优选0.5重量％的HALS，0.1
‑
10重量％、优选0.5重量％的UV吸收材料和0.05
‑
5重量％、优选0.25重量％的IR反射材料。
[0035]UV吸收材料通过吸收来自日光的有害UV射线来减少聚合物对UV光的暴露。在本专利技术的优选实施方案中，使用无机和有机化合物作为UV吸收材料。作为无机化合物，可以使用选自氧化锌、氧化铈、氧化钼、磷酸锆和氧化锆的个体或组合。作为有机化合物，可以使用选自二苯甲酮、苯并三唑、羟苯基三嗪、草酰替苯胺(oxanilidine)和受阻苯甲酸酯的个体或组合。可以在纺液期间或在整理步骤中将UV吸收材料添加到聚合物中。
[0036]由无机化合物组成的UV吸收材料不溶于单独本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生产用于户外纺织品的含有至少85％丙烯腈基团的丙烯酸纤维或者含有至少40％丙烯腈基团和至少40％偏二氯乙烯基团的变性聚丙烯腈纤维，其特征在于他包含UV吸收材料、受阻胺光稳定剂(HALS)和IR反射材料，以提高对UV光和由日光引起的表面加热的耐受性。2.根据权利要求1所述的丙烯酸纤维或变性聚丙烯腈纤维，其特征在于他包含0.1
‑
10％比例的UV吸收材料。3.根据权利要求1所述的丙烯酸纤维或变性聚丙烯腈纤维，其特征在于他包含0.1
‑
10％比例的HALS。4.根据权利要求1所述的丙烯酸纤维或变性聚丙烯腈纤维，其特征在于他包含0.05
‑
5％比例的IR反射材料。5.根据权利要求1所述的丙烯酸纤维或变性聚丙烯腈纤维，其特征在于，所述UV吸收材料是选自氧化锌、氧化铈、氧化钼、磷酸锆和氧化锆的单一材料或组合。6.根据权利要求1所述的丙烯酸纤维或变性聚丙烯腈纤维，其特征在于，所述UV吸收材料是选自二苯甲酮、苯并三唑、羟苯基三嗪、草酰替苯胺和受阻苯甲酸酯的单一材料或组合。7.根据权利要求1所述的丙烯酸纤维或变性聚丙烯腈纤维，其特征在于，所述受阻胺光稳定剂的分子结构为以下所示的式1或式2每个R1选自烷基、环烷基、羟烷基、环羟基烷基、烯基、环烯基、环羟基烯基、苄基和羟基亚苄基，每个R2、R3、R4和R5选自氢、甲基、羟甲基、烷基、环烷基、羟烷基、环羟基烷基、烯基、环烯基、环羟基烯基、苄基和羟基亚苄基。8.根据权利要求1或7所述的丙烯酸纤维或变性聚丙烯腈纤维，其特征在于，所述HALS的分子量为500
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1500g/mol或2000
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5000g/mol。9.根据权利要求1所述的丙烯酸纤维或变性聚丙烯腈纤维，其特征在于，所述IR反射材料是选自金红石二氧化钛、电气石、霞石正长岩、硫酸钡、锌钡白、硫化锌、氧化铝和碳纳米管的个体或组合。10.一种用于户外纺织品的丙烯酸纤维或变性聚丙烯腈纤维的生产方法，所述生产方法包括以下工艺步骤，a)使至少85％丙烯腈和乙烯基共聚单体聚合或使至少40％丙烯腈、至少40％偏二氯乙烯和乙烯基共聚单体聚合，b)通过将获得的聚合物溶解在极性非质子溶剂中来制备纺液，
c)通过泵将纺液混合物转移到称为喷丝头的板上，所述板上具有限定纤维直径的孔，d)在凝固浴中对从所述板接收到的所述纺液混合物赋予长丝形式，e)洗涤所述长丝以去除多余溶剂，f)将洗涤过的长丝在不使他们干燥的情况下转移到整理浴中，然后将他们干燥，g)对干燥后获得的长丝进行卷绕和退火，其特征在于他包括以下工艺步骤，以提高对由日光引起的表面加热和UV光的耐受性，
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将各自在单独容器中制备的HA...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅耶姆，
申请(专利权)人：阿克萨丙烯酸化学工业股份公司，
类型：发明
国别省市：