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アンチUVポリエステルドープ染色フィラメント糸の重要な生産プロセスは何ですか

2025-06-11

1、コア関数実装の原則

      抗UVポリエステルドープ染色フィラメント糸は、UV吸収体(ベンゾフェノンやベンゾトリアゾールなど)を繊維に導入し、UV線(UV-A/UV-B)を熱エネルギーまたは低エネルギー放射線に変換することにより、保護効果(UPF値≥50+)を達成します。染色と抗UV機能の組み合わせは、両方の安定性と互換性のバランスをとる必要があります。


2、主要な生産プロセスの詳細な説明

(1)原材料の前処理と修正

UV吸収体の選択

要件:粒子サイズ≤1μm(紡績閉塞を避けるため)、熱安定性≥280℃(ポリマー化のための高温抵抗)、ポリエステルとの良好な互換性(降水を防ぐため)。

タイプ:

     有機小分子吸収剤(UV-531など):290-400NMの吸収波長で、混合糸を介して導入されます。

     ナノ無機粉末(Tio₂、Znoなど):粒子サイズが50〜100nmで、紫外線を散乱させることにより保護を強化し、分散性を改善するために表面修飾(シラン結合剤処理)を必要とします。

ポリエステルスライスの準備

     ブレンドの変更:ポリエステルの溶融重合段階(または固体重合後)に、UV吸収剤マスターバッチは0.5%-2%の比率で添加され、ツインスクルー押出機に均一に分散します。

     CO重合修正:UV吸収基(ベンゾトリアゾールP-ヒドロキシベンゾ酸塩など)を含むモノマーは、永久UV耐性を達成するためにポリエステル分子鎖に組み込まれます(高コスト、ハイエンド製品に適しています)。

(2)スピニングとストレッチのプロセス

スピンパラメーター制御

     温度:吸収剤の分解または凝集を避けるため、溶融回転温度は285〜300℃(通常のポリエステルよりも5-10℃)です。

     スピード:高速回転(4000〜5000 m/min)とFine Denier(15-50 DTEX)と組み合わせて、繊維特異的表面積を増加させ、UVシールド効果を高めます。

ストレッチとシェーピングの最適化

     ストレッチ比:3.5-4.0倍、繊維の結晶性(結晶性≥45%)を改善し、アモルファス欠陥を減らし、紫外線の浸透を回避します。

     熱設定温度:180-200℃(通常のポリエステルよりも10-20)吸収剤および制御収縮率の熱分解≤8%を防ぐため。

(3)染色プロセス(キー互換性制御)

染色方法の選択

     生の液体着色+UV耐性ブレンド:回転する前に、顔料マスターバッチとUV吸収体が同時に追加され、暗い製品(黒、ネイビーブルーなど、色素自体がシェーディングを支援することができます)、色の高さ≥4レベルと長期にわたるUV保護を備えています。

染色後+アンチUV仕上げ:

     分散染料は、高温および高圧染料(130××30分)に使用する必要があり、吸収剤との適切な互換性のある色素を選択する必要があります(アゾタイプの分散染料など、anthraquinoneタイプの染料と吸収剤の間の光化学反応を避けるため)。

     染色後、ディップローリングアンチ紫外線仕上げ剤(水ベースのUV吸収ローションなど)は明るい色の製品に適していますが、洗浄抵抗は低くなります(通常、UPF値は5回洗浄後20%減少します)。

染色プロセスの最適化

     pHコントロール:色素浴のpHは4.5〜5.5(弱酸性)で、吸収剤がアルカリ条件下で分解するのを防ぎます(ベンゾフェノンはpH> 7で簡単に加水分解されるなど)。

     添加剤選択:非イオン性レベリング剤(脂肪アルコールポリオキシエチレンエーテルなど)を追加して、イオン添加剤と吸収剤間の電荷反発を避けます。

(4)機能的相乗制御

吸収性と染料の相互作用

      UV吸収剤は、繊維上の結合部位について染料と競合する場合があり、染色の深さの減少(10%-15%減少)を引き起こします。これは、染料の投与量を増やしたり、式を最適化することで補償する必要があります。

      たとえば、濃い青の染色の場合、使用される通常のポリエステル色素の量は2%(OWF)であり、UV耐性ポリエステルの量を2.5%-3%(OWF)に増やす必要があります。

光の堅牢性が改善されました

      UV吸収体は、染料の光の延長を改善するのに役立ちます(レベル3からレベル4からレベル4へのUV耐性繊維の分散抵抗レベルの増加など)。

3、技術的な困難と解決策

吸収剤の分散性が低い

     問題:凝集は、紡績の破損と繊維強度の低下につながります。

     解決:ナノ研削技術の採用(砂ミルでの粉砕をd50≤500NMに粉砕)+表面修飾(テアリン酸とのコーティングtioなど)。

染色の均一性が不十分です

     問題:吸収剤は染料の染料速度に影響を及ぼし、変色につながります。

     スキーム:セグメント化された加熱と染色(30-60の1分/minでの加熱など、60-130の60〜130℃で2℃/分など)、断熱時間を40分に延長します。

機能的な耐久性

     問題:終了後の抗UV剤の洗浄抵抗が不十分です。

     解決:反応性吸収剤(エポキシ基を含むUV吸収剤など)は、架橋反応を介して繊維と共有結合し、20倍以上の洗浄可能性を使用して使用されます。

4、アプリケーションシナリオとプロセス適応

     屋外の服:UVの保護と色の堅牢性(ハイキング衣服や日焼け防止服など)を考慮して、元の溶液と吸収剤の混合物で着色するプロセスを優先する必要があります。

     屋内装飾:低コスト(カーテン、サンシェードなど)で、アンチUV+染色プロセスを終了した後、定期的なメンテナンスが必要です。

     医薬品:医療グレードの安全基準に準拠して、吸収性の移動(手術ガウンや包帯など)を避けるためのCO修正および元の液体着色。

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