[發明專利]摻銪硫氧化釔紅色長余輝彩色滌綸

無效

• 申請號: 201210524074.6
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103866419A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 羅軍;陳志;高大海
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;D01F1/10;C09K11/84;D01D1/04;D01D5/08;D02G1/00
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技術領域

本發明涉及紡織產品與技術領域，具體地說是一種稀土硫氧化釔紅色長余輝聚酯彩色纖維及其制備方法。

背景技術

長余輝發光纖維也稱夜光纖維，是一種以滌綸、錦綸或丙綸樹脂為基材，通過添加稀土長余輝發光材料、納米級功能助劑，經特殊紡絲工藝制成的光致蓄能型發光纖維。該纖維綠色、環保、節能，可廣泛應用于航空航海、國防工業、建筑裝潢、交通運輸、夜間作業及服飾等領域。目前生產的夜光纖維主要以發出藍色和黃綠色光為主，其發光亮度和余輝時間等發光性能已達到實際應用的需要，并已實現工業化生產。而紅色長余輝纖維一直處于研發階段，主要是其余輝時間及亮度等性能指標與藍色和黃綠色材料存在較大差距，無法達到實際應用的要求。

隨著稀土長余輝發光材料研究的進展，紅色長余輝發光材料的余輝性能已得到較大突破，特別是稀土硫氧化釔發光材料，其主發射峰位于627nm附近，呈現純紅色發光，余輝時間達到5小時以上，激發光的范圍也很廣，達到200nm～500nm，已基本能夠滿足實際應用的需要，并開始商業化生產。因此，開發稀土紅色夜光纖維已成為可能，此種光色的夜光纖維可以有效彌補現有夜光纖維光色的不足，極大拓展稀土夜光纖維的應用范圍。

發明內容

本發明的目的是尋求一種稀土硫氧化釔紅色長余輝聚酯彩色纖維的制備方法，并利用此方法制備出稀土硫氧化釔紅色長余輝聚酯多彩纖維。該纖維無需染色即可呈現出各種顏色，經日光或熒光照射1～10min后，發出波長為600～720nm的紅色余輝，余輝壽命達4～6小時。且該纖維無毒無害，對人體和環境無任何危害，屬于環保綠色纖維。

其制備的主要技術方案是：將增粘聚酯切片在100～120℃的溫度下經15～25小時的烘燥后，按20～35wt％的比例加入粒徑小于10um的Y₂O₂S:Eu³⁺，Mg²⁺，Ti⁴⁺發光材料，再加入流動穩定劑0.01～0.03wt％、氧化穩定劑0.02～0.04wt％、抗氧化劑0.01～0.05wt％、交聯劑0.03～0.04wt％、分散劑0.1～0.5wt％，然后在240～260℃的溫度下熔融、鑄帶、切粒，制成母粒，其中流動穩定劑、氧化穩定劑、抗氧化劑、交聯劑、分散劑為納米級助劑。

將上述發光母粒與色母粒、聚酯切片按比例配制成紡絲原料，使得最終紡絲原料中含有3～10wt％的稀土硫氧化釔發光材料與0.8～1.0wt％的色母粒、89～96wt％的聚酯成分，在100～120℃的溫度下經15～25小時的烘燥后，在螺桿擠出機中以280～300℃的熔融溫度，3000～3300米/分的卷繞速度進行紡絲卷繞，制成稀土發光POY長絲，該POY絲可經加彈制成DTY絲或經牽伸制成FDY絲。

本發明的稀土硫氧化釔聚酯纖維屬于一種光致蓄能型發光纖維，其發光原理為：稀土發光纖維在可見光或紫外光激發下，稀土材料中的Eu²⁺離子的4f⁷基態電子被激發到4f⁶5d¹高能態，在激發停止后，受硫氧化釔晶格熱擾動作用，大量淺陷阱能級中的電子迅速逃逸返回基態，形成初始余輝(發光)，而深陷阱能級中的電子數少，短時間逃逸概率小，最終形成長余輝現象。

本發明的優點在于：

(1)采用稀土硫氧化釔發光材料作為纖維的發光源。該發光材料的主發射峰位于627nm附近，呈現純紅色發光，激發光的范圍較廣，達到200nm～500nm，且該材料無放射性，對人體安全無害。

(2)制作發光母粒時加入納米級功能助劑及粒徑為1～10um的超細發光粉體，使各組分在發光母粒中具有優良的分散性和穩定性，保證了纖維的連續可紡性。

(3)在制備POY絲時，采用了較常規更低的熔體溫度，減少了纖維中長鏈分子受高溫降解的影響，保證了纖維的機械力學性能。

具體實施方式

實施例一

將增粘聚酯切片在120℃的溫度下經15小時的烘燥后，按20wt％的比例加入稀土硫氧化釔發光粉體，再加入流動穩定劑脂肪酸單甘油酯0.01％、氧化穩定劑亞磷酸三苯酯0.02％、抗紫外線劑苯并三唑0.01％、交聯劑三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯0.03％、分散劑硬脂酸鋇0.1％，然后在245℃的溫度下熔融、鑄帶、切粒，制成母粒，其中由流動穩定劑、氧化穩定劑、抗紫外線劑、交聯劑組成的助劑為納米級；