一种抗紫外线透气聚酯纤维面料及其制备方法与

本发明属于聚酯纤维面料，具体涉及一种抗紫外线透气聚酯纤维面料及其制备方法。背景技术：1、聚酯纤维是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，简称pet纤维。聚酯纤维因其优异的模量、强度、弹性、保形性和耐热性等优点，已经成为用途最广、消耗量最大的化纤品种之一，占纺织用纤维总量的50％以上，常用于家居、服饰、工业纺织品等领域，也是夏季服装常用的面料之一。2、作为夏季和户外面料时，对紫外防护性能有一定的要求，而聚酯纤维自身的抗紫外性能不足，不能够满足人们对夏季和户外面料的需求，而且其与天然纤维和部分化学纤维相比，聚酯纤维亲水性较差，导致吸湿、透气能力不足，在穿着过程中易产生闷热感，降低了服装的舒适性，另外由于纤维的高表面积，聚酯纤维制成的纺织品在穿着过程中易吸附细菌，且细菌会在人体汗液等营养条件下迅速生长繁殖，对人体健康安全产生了危害。技术实现思路1、为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种抗紫外线透气聚酯纤维面料及其制备方法，通过将水溶液聚合法和静电纺丝技术相结合制备改性聚酯纤维，添加的抗紫外改性剂与甲基丙烯酸羟乙酯共聚，制备得到的面料表现出优异的透气透湿性，同时具备优异的抗紫外线和抗菌效果。2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：3、一种抗紫外线透气聚酯纤维面料，包括改性聚酯纤维和天然纤维，所述改性聚酯纤维包括以下重量份组分：pet切片50～70份、抗紫外改性剂10～25份、甲基丙烯酸羟乙酯3～8份、聚乙烯醇2～5份、引发剂0.5～5份、交联剂1～3份；4、所述抗紫外改性剂为季铵盐抗菌单体和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷共同接枝二氧化钛纳米胶并与介孔氧化锌复合抗紫外改性剂。5、优选地，所述天然纤维为为棉、麻中的任意一种；所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的任意一种；所述交联剂为戊二醛。6、优选地，所述抗紫外改性剂的制备方法包括以下步骤：7、a、取钛酸四丁酯、乙醇和去离子水混合搅拌15～30min，然后加入乙酸继续搅拌8～12h，得到二氧化钛纳米胶；8、b、取n，n-二甲基正辛胺和甲苯溶剂于反应器中，通氮气保护，然后加入3-氯丙基三甲氧基硅烷，置于75～90℃下搅拌反应24～36h，反应完成后旋蒸蒸馏、干燥，得到季铵盐抗菌单体；9、c、向二氧化钛纳米胶中加入季铵盐抗菌单体、介孔纳米氧化锌和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，置于40～55℃下反应4～6h，得到抗紫外改性剂。10、优选地，所述介孔纳米氧化锌的制备方法具体为：取乙酸锌和尿素溶于去离子水中，加入十二烷基硫酸钠搅拌混合，然后加入乙酸调节溶液ph为4～5，搅拌混合2～3h后移至水热釜中并于80～95℃下反应12～24h，反应完成后过滤、洗涤、干燥、焙烧，得到介孔纳米氧化锌。11、优选地，所述步骤b中n，n-二甲基正辛胺和3-氯丙基三甲氧基硅烷的质量比为1：1～1.4。12、优选地，所述步骤c中二氧化钛纳米胶、季铵盐抗菌单体、介孔纳米氧化锌和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为8～12：1～2：2～5：2～4。13、优选地，所述改性聚酯纤维的制备方法包括以下步骤：14、s1、取抗紫外改性剂和甲基丙烯酸羟乙酯混合，然后加入聚乙烯醇和引发剂，得到混合液；15、s2、将所述混合液置于40～80℃下进行聚合反应，冷却，得到聚合液；16、s3、以三氟乙酸和二氯甲烷为溶剂，加入pet切片溶解得到pet纺丝液；17、s4、向pet纺丝液中加入聚合液和交联剂，经脱泡处理得到混合纺丝原液；18、s5、将所述混合纺丝原液进行静电纺丝、热交联处理，得到改性聚酯纤维。19、优选地，所述三氟乙酸和二氯甲烷的体积比为4∶1，所述pet纺丝液的浓度为16～25％。20、优选地，所述静电纺丝操作中设置电压为30～34kv，推进速率为0.4～0.7ml/h，喷嘴与接收辊的距离为13～17cm；所述热交联处理温度为120～160℃，时间为30～120min。21、优选地，如上所述的抗紫外线透气聚酯纤维面料的制备方法，具体操作步骤为：将所述改性聚酯纤维与天然纤维共混纺纱进行双层编织制成，所述改性聚酯纤维与天然纤维共混的质量比为80：10～20。22、本发明的有益效果：23、本发明利用n，n-二甲基正辛胺和3-氯丙基三甲氧基硅烷合成季铵盐抗菌单体，然后将季铵盐抗菌单体、介孔纳米氧化锌和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷添加至二氧化钛纳米胶中，季铵盐抗菌单体以及γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷结构中的硅羟基水解生成羟基，然后与纳米二氧化钛表面的羟基发生缩合反应，从而使纳米二氧化钛表面接枝季铵盐抗菌单体以及结合双键结构，同时介孔纳米氧化锌表面的羟基与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷结合，使介孔纳米氧化锌表面接枝双键，接枝的双键结构可作为和甲基丙烯酸羟乙酯聚合的桥梁，其中纳米二氧化钛和纳米氧化锌作为常用的无机紫外屏蔽剂，可以吸收和散射紫外线，有效抵御紫外线的危害，另外合成的介孔纳米氧化锌具有多孔、比表面积大的优点，具备良好的透气透湿性，有助于人体的排汗，同时季铵盐抗菌单体结构中的季铵盐官能团具有广谱抗菌作用，将其引入纳米二氧化钛结构中可赋予面料良好的抗菌效果，同时由于化学键的牢固结合避免了抗菌单体的析出问题。24、本发明以甲基丙烯酸羟乙酯、抗紫外改性剂和聚乙烯醇为原料，添加引发剂和交联剂，通过水溶液法制备了高聚物溶液，聚乙烯醇贯穿在高聚物链段中形成半互穿网络结构，提升高聚物的可纺性，甲基丙烯酸羟乙基酯作为亲水组分引入至共聚物的分子链中，增强面料的吸湿性能，本发明通过将水溶液聚合法和静电纺丝技术相结合制备改性聚酯纤维，然后将得到的改性聚酯纤维与天然纤维混纺。本发明制备得到的面料表现出优异的透气透湿性，同时具备优异的抗紫外线和抗菌效果。技术特征：1.一种抗紫外线透气聚酯纤维面料，其特征在于，包括改性聚酯纤维和天然纤维，所述改性聚酯纤维包括以下重量份组分：pet切片50～70份、抗紫外改性剂10～25份、甲基丙烯酸羟乙酯3～8份、聚乙烯醇2～5份、引发剂0.5～5份、交联剂1～3份；2.根据权利要求1所述的抗紫外线透气聚酯纤维面料，其特征在于，所述天然纤维为为棉、麻中的任意一种；所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的任意一种；所述交联剂为戊二醛。3.根据权利要求1所述的抗紫外线透气聚酯纤维面料，其特征在于，所述抗紫外改性剂的制备方法包括以下步骤：4.根据权利要求3所述的抗紫外线透气聚酯纤维面料，其特征在于，所述介孔纳米氧化锌的制备方法具体为：取乙酸锌和尿素溶于去离子水中，加入十二烷基硫酸钠搅拌混合，然后加入乙酸调节溶液ph为4～5，搅拌混合2～3h后移至水热釜中并于80～95℃下反应12～24h，反应完成后过滤、洗涤、干燥、焙烧，得到介孔纳米氧化锌。5.根据权利要求3所述的抗紫外线透气聚酯纤维面料，其特征在于，所述步骤b中n，n-二甲基正辛胺和3-氯丙基三甲氧基硅烷的质量比为1：1～1.4。6.根据权利要求3所述的抗紫外线透气聚酯纤维面料，其特征在于，所述步骤c中二氧化钛纳米胶、季铵盐抗菌单体、介孔纳米氧化锌和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为8～12：1～2：2～5：2～4。7.根据权利要求1所述的抗紫外线透气聚酯纤维面料，其特征在于，所述改性聚酯纤维的制备方法包括以下步骤：8.根据权利要求7所述的抗紫外线透气聚酯纤维面料，其特征在于，所述三氟乙酸和二氯甲烷的体积比为4∶1，所述pet纺丝液的浓度为16～25％。9.根据权利要求7所述的抗紫外线透气聚酯纤维面料，其特征在于，所述静电纺丝操作中设置电压为30～34kv，推进速率为0.4～0.7ml/h，喷嘴与接收辊的距离为13～17cm；所述热交联处理温度为120～160℃，时间为30～120min。10.根据权利要求1所述的抗紫外线透气聚酯纤维面料的制备方法，其特征在于，具体操作步骤为：将所述改性聚酯纤维与天然纤维共混纺纱进行双层编织制成，所述改性聚酯纤维与天然纤维共混的质量比为80：10～20。技术总结本发明涉及聚酯纤维面料领域，公开了一种抗紫外线透气聚酯纤维面料及其制备方法，该聚酯纤维面料包括改性聚酯纤维和天然纤维，改性聚酯纤维包括以下重量份组分：PET切片50～70份、抗紫外改性剂10～25份、甲基丙烯酸羟乙酯3～8份、聚乙烯醇2～5份、引发剂0.5～5份、交联剂1～3份；抗紫外改性剂为季铵盐抗菌单体和γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷共同接枝二氧化钛纳米胶并与介孔氧化锌复合抗紫外改性剂，本发明通过将水溶液聚合法和静电纺丝技术相结合制备改性聚酯纤维，添加的抗紫外改性剂与甲基丙烯酸羟乙酯共聚，制备得到的面料表现出优异的透气透湿性，同时具备优异的抗紫外线和抗菌效果。技术研发人员：胡萍受保护的技术使用者：武汉爱帝针纺实业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/15