[發明專利]芳香族聚酰胺纖維織物的抗光老化整理方法

有效

• 申請號: 200810032386.9
• 申請日: 2008-01-08
• 公開（公告）號: CN101215782A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 唐志勇;張德仁;孫晉良;劉麗;劉杰霞;任慕蘇;張家寶;楊敏
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: D06M13/165
• 分類號: D06M13/165;D06M13/415;D06M101/36
• 代理公司: 上海上大專利事務所
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明涉及一種芳香族聚酰胺纖維織物的抗光老化整理方法。

背景技術

美國杜邦公司最先開始研制的芳香族聚酰胺纖維(間稱芳綸纖維)，是一種大分子鏈由芳香環和酰胺鍵構成的有機纖維，它具有高強度、高模量、低密度的性能，其強度比碳纖維高，質量比玻璃纖維、碳纖維都輕，熱膨脹系數低，抗疲勞性好。因此，被廣泛應用于航空航天、國防、汽車工業、防護服、運動器材等方面。然而芳綸材料在紫外線照射下，極易發生光老化降解，導致制品機械性能逐漸下降，產生變脆、龜裂和發黃現象甚至破壞而無法使用。

由于芳綸織物特殊的用途，對現有的芳香族聚酰胺紡織材料進行抗光老化研究是一個十分迫切并具有很強的實用性的課題。日本、德國等發達國家對芳綸的抗紫外老化性能做過很多研究，他們的研究主要集中在纖維的改性方面，即在紡絲的過程中就加入抗老化材料，由此制得抗老化纖維。目前國內很少有對芳綸織物進行抗老化研究的報道。芳綸纖維材料的光氧化降解機理如下：

太陽光中低于500nm的光量子能量足夠能打斷聚合物體系中的許多單鍵，一般認為，太陽光波長在280~350nm間的能量對聚合物的光降解最為有效。在這種波長的日光和紫外線的強烈作用下，高分子材料會引發自動氧化反應。從而引起化學鍵的破壞，導致聚合物的降解與老化。紫外光照射時的能量首先導致芳香族聚酰胺分子鏈中的酰胺鍵的斷裂，之后由于氧氣的作用，產生更易吸收紫外線的羧酸基，光氧化降解的產物聚集于纖維表面，最終導致纖維的表層斷裂。

提高材料抗老化性能的傳統方法是添加有機或無機紫外線吸收劑。有機紫外線吸收劑是通過優先吸收機理來實現的：在太陽光紫外區中，抗老化劑對紫外線的吸收能力應該強于聚合物及其所含可以引發光化學反應雜質的吸收能力。利用有機物質具有強烈的，選擇性的吸收高能量的紫外線的性能，通過光物理過程和光化學過程將吸收的高能量進行形式上的轉換，以熱能或無害的低能輻射釋放出來消耗掉，以此達到防紫外線的目的。

現在所使用的芳綸纖維織物是一種非常優秀的高性能材料，在不損傷原有材料各項性能的基礎上，大幅度提高芳香族聚酰胺紡織材料抗光老化性能。這是一項技術含量相當高的研究工作，在功能性整理過程中稍有不慎，便會破壞材料的原有性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種芳香族聚酰胺纖維織物的抗光老化整理方法。為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種芳香族聚酰胺纖維織物的抗光老化整理方法，其特征在于該方法的具體步驟為：將芳香族聚酰胺纖維織物在抗光老化整理液中，在120±2℃的溫度條件下處理90±5分鐘，結束后，織物用表面活性劑洗凈烘干即可；其中所述的芳香族聚酰胺纖維織物與抗光老化整理液的質量比為：100∶20±1；所述的抗光老化整理液是由N，N-二乙基間苯甲酰胺、烷基酚聚氧乙烯醚和烷基苯聚氧乙烯醚按80±0.5∶15±0.5∶5±0.5的質量比溶解于水中，形成的固含量為20±1％的乳液。

本發明所使用的抗光老化整理液的主要成分為N，N-二乙基間苯甲酰胺，該化合物對310～330nm波長的紫外線具有極強的吸收作用，從而屏蔽了紫外線對聚合物的輻射作用，致使處理后的織物抗紫外線性能大大增強，耐輻射性能大幅度提高。

與現有技術相比，本發明具有如下顯而易見的突出優點和顯著進步：

首先；抗紫外整理過程中使用的抗老化試劑對織物的物理、化學性能沒有任何影響，整理后織物的機械性能沒有任何損失；

第二、抗紫外性能優異；整理后的織物經紫外老化后強度保持率達到87％(比未經抗老化整理的空白織物的抗老化效能提高了一倍)；(測試條件：360W、280～350nm波長的紫外線光源、【紫外線輻照強度為(3.70～3.80)*0.9*10^-5W/cm²】，35～40℃溫度下連續照射100h)。

第三、整理過程污染小、成本低；使用的化學助劑用量小，可以安全地工業化使用；

第四、使用常規染色設備既可進行生產，不需添置任何特殊的設備，。

具體實施方式

實施例一：取美國杜邦公司芳綸纖維(商品牌號：M100)織物100KG，在常用的高溫高壓染色機中用0.5g/l的非離子表面活性劑洗凈織物表面的油漬(通常稱謂前處理)，前處理結束后，在染色溶液中加入20KG的抗老化試劑乳液，緩緩升溫至120℃，染色1.5h。染色結束后用0.1g/l的表面活性劑洗凈，烘干后就可得到抗老化性能優異的阻燃織物。該織物進行抗老化處理前后的力學性能比較，參見表1。

表1芳香族聚酰胺織物進行抗老化處理前后的力學性能比較