1Nguyên tắc thực hiện chức năng cốt lõi
Sợi dây tóc nhuộm polyester chống UV đạt được hiệu quả bảo vệ (giá trị UPF ≥ 50+) bằng cách đưa các chất hấp thụ UV (như benzophenones và benzotriazole) thành sợi, chuyển tia UV (UV-A/UV-B) thành năng lượng nhiệt hoặc phóng xạ năng lượng thấp. Sự kết hợp giữa thuốc nhuộm và chức năng chống UV cần cân bằng sự ổn định và khả năng tương thích của cả hai.
2Giải thích chi tiết về các quy trình sản xuất chính
（1）Tiền xử lý và sửa đổi nguyên liệu
Lựa chọn chất hấp thụ tia cực tím
Yêu cầu: Kích thước hạt ≤ 1 μ m (để tránh tắc nghẽn quay), độ ổn định nhiệt ≥ 280 (điện trở nhiệt độ cao để trùng hợp), khả năng tương thích tốt với polyester (để ngăn chặn lượng mưa).
Kiểu:
Chất hấp thụ phân tử nhỏ hữu cơ (như UV-531): Được giới thiệu thông qua các sợi pha trộn, với bước sóng hấp thụ 290-400nm.
Bột vô cơ nano (như Tio, ZnO): Với kích thước hạt 50-100nm, tăng cường bảo vệ bằng cách tán xạ ánh sáng cực tím và yêu cầu sửa đổi bề mặt (điều trị tác nhân ghép silane) để cải thiện khả năng phân tán.
Chuẩn bị các lát polyester
Sửa đổi pha trộn: Trong giai đoạn trùng hợp tan chảy polyester (hoặc sau khi trùng hợp trạng thái rắn), Masterbatch hấp thụ tia cực tím được thêm vào với tỷ lệ 0,5% -2% và phân tán đồng đều thông qua máy đùn tít đôi.
Sửa đổi đồng trùng hợp CO: Các monome có chứa các nhóm hấp thụ tia cực tím (như benzotriazole p-hydroxybenzoate) được kết hợp vào chuỗi phân tử polyester để đạt được khả năng chống UV vĩnh viễn (chi phí cao, phù hợp cho các sản phẩm cao cấp).
（2）Quá trình kéo sợi và kéo dài
Điều khiển tham số quay
Nhiệt độ: Nhiệt độ quay tan là 285-300 (cao hơn 5-10 so với polyester thông thường) để tránh sự phân hủy hoặc kết tụ của chất hấp thụ.
Tốc độ: Kéo sợi tốc độ cao (4000-5000 m/phút) kết hợp với Denier tốt (15-50 DTEX) để tăng diện tích bề mặt riêng của sợi và tăng cường hiệu ứng che chắn tia cực tím.
Tối ưu hóa kéo dài và định hình
Tỷ lệ kéo dài: 3,5-4,0 lần, cải thiện độ kết tinh của sợi (độ kết tinh ≥ 45%), giảm các khuyết tật vô định hình và tránh sự xâm nhập của UV.
Nhiệt độ cài đặt nhiệt: 180-200 ℃ (10-20 ℃ thấp hơn polyester thông thường), để ngăn chặn sự phân hủy nhiệt của tốc độ co ngót hấp thụ và kiểm soát ≤ 8%.
（3）Quy trình nhuộm (kiểm soát khả năng tương thích chính)
Lựa chọn các phương pháp nhuộm
Màu chất lỏng thô+hỗn hợp chống tia cực tím: Trước khi quay, sắc tố Masterbatch và UV hấp thụ được thêm đồng thời, phù hợp cho các sản phẩm tối (màu đen, màu xanh hải quân, v.v., bản thân sắc tố có thể hỗ trợ trong bóng), với độ bền màu ≥ 4 và bảo vệ UV kéo dài.
Đăng nhuộm+hoàn thiện UV:
Nên sử dụng thuốc nhuộm phân tán để nhuộm nhiệt độ cao và thuốc nhuộm cao áp (130 × 30 phút) và nên chọn thuốc nhuộm có khả năng tương thích tốt với chất hấp thụ (như thuốc nhuộm phân tán loại AZO, để tránh phản ứng quang hóa giữa thuốc nhuộm loại anthraquinone).
Sau khi nhuộm, chất chống tia cực tím nhúng nhúng chất chống tia cực tím (như kem dưỡng da hấp thụ tia cực tím) phù hợp cho các sản phẩm màu sáng, nhưng khả năng chống rửa của nó kém (thường là giá trị UPF giảm 20% sau 5 lần rửa).
Tối ưu hóa quá trình nhuộm
Kiểm soát pH: Độ pH của bể thuốc nhuộm là 4,5-5,5 (axit yếu) để ngăn chặn chất hấp thụ bị phân hủy trong điều kiện kiềm (như benzophenone dễ bị thủy phân ở pH> 7).
Lựa chọn phụ gia: Thêm các tác nhân san lấp không ion (như ether polyoxyetylen cồn béo) để tránh lực đẩy điện tích giữa các chất phụ gia ion và chất hấp thụ, có thể ảnh hưởng đến khả năng phân tán.
（4）Kiểm soát sức mạnh tổng hợp chức năng
Sự tương tác giữa chất hấp thụ và thuốc nhuộm
Các chất hấp thụ UV có thể cạnh tranh với thuốc nhuộm cho các vị trí liên kết trên sợi, dẫn đến giảm độ sâu nhuộm (giá trị K/S giảm 10% -15%), cần được bù bằng cách tăng liều thuốc nhuộm hoặc tối ưu hóa công thức.
Ví dụ, khi nhuộm màu xanh đậm, lượng thuốc nhuộm polyester thông thường được sử dụng là 2% (OWF) và lượng polyester kháng tia cực tím cần được tăng lên 2,5% -3% (OWF).
Cải thiện độ bền ánh sáng
Thuốc hấp thụ tia cực tím có thể hỗ trợ cải thiện độ bền ánh sáng của thuốc nhuộm (chẳng hạn như tăng mức kháng ánh sáng của thuốc nhuộm Red 60 màu đỏ trên các sợi chống tia cực tím từ cấp 3 đến cấp 4), vì chất hấp thụ làm giảm tổn thương tia UV đối với các phân tử thuốc nhuộm.
3Khó khăn công nghệ và giải pháp
Khả năng phân tán kém của chất hấp thụ
Vấn đề: Sự kết tụ dẫn đến sự phá vỡ kéo sợi và giảm cường độ sợi.
Giải pháp: Áp dụng công nghệ mài nano (mài bằng máy nghiền cát đến D50 500nm)+sửa đổi bề mặt (như lớp phủ TiO với axit stearic).
Không đủ tính đồng nhất của nhuộm
Vấn đề: Chất hấp thụ ảnh hưởng đến tốc độ nhuộm thuốc nhuộm, dẫn đến sự đổi màu.
Cơ chế: Làm nóng và nhuộm phân đoạn (chẳng hạn như sưởi ấm ở mức 1 ℃/phút trong 30-60 và 2 ℃/phút trong 60-130), kéo dài thời gian cách điện lên 40 phút.
Độ bền chức năng
Vấn đề: Khả năng chống rửa kém của các tác nhân chống UV sau khi hoàn thành.
Giải pháp: Hấp thụ phản ứng (như chất hấp thụ UV có chứa các nhóm epoxy) được sử dụng để liên kết cộng hóa trị với các sợi thông qua các phản ứng liên kết ngang, với khả năng rửa ≥ 20 lần.
4Kịch bản ứng dụng và thích ứng quy trình
Quần áo ngoài trời: Ưu tiên nên được dành cho quá trình tô màu với dung dịch ban đầu và chất hấp thụ pha trộn, có tính đến khả năng chống tia cực tím và độ bền màu (như quần áo đi bộ đường dài và quần áo chống nắng).
Trang trí trong nhà: Đăng hoàn thiện quá trình nhuộm UV+, với chi phí thấp hơn (như rèm cửa, nắng), nhưng yêu cầu bảo trì thường xuyên.
Vật tư y tế: CO sửa đổi và tô màu chất lỏng nguyên bản để tránh di chuyển hấp thụ (như áo choàng và băng phẫu thuật), tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn của lớp y tế.
