[發明專利]一種反光復合纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201310153498.0
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN103215672A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 王彪;陳茶嬌;施云舟;張嚴予;黃菁
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D01D5/253
• 分類號: D01D5/253;D01D5/30
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域

本發明涉及一種反光復合纖維及其制備方法，特別是涉及一種不同折射率雙組份的“一”字溝渠型結構的反光復合纖維及其制備方法。

背景技術

在日常生活、生產中并不是所有人的安全意識都很強，面對不明顯的安全警示不能夠迅速發現，特別是在黑暗的情況下，更容易引發安全事故，造成人身、經濟損失。理想的安全警示是能夠在標示范圍內有效引起強烈刺激，使人容易注視到危險的存在，避免事故的發生，實現社會的和諧發展。

反光材料，也稱為回歸反射材料或逆反射材料，包括反光膜、反光油墨、反光標線漆、反光布、反光革、反光織帶和反光安全性絲織物等。其原理是在相應的材料表面上引入一種高折射率的玻璃微珠或三棱鏡微晶格結構,將光線按原路反射回光源處,從而形成回歸反射現象。在燈光照射下,反光材料具有比其他非反光材料醒目幾百倍的視覺效果。近年來,反光材料以其獨特的視覺效果被廣泛應用于各類警示標志、救生標志、輕紡產品、廣告等領域。

已有的這些反光材料僅是在材料表面上引入一種高折射率的玻璃微珠或三棱鏡微晶格結構，制備工藝復雜，表面結構易損壞，反光元件易脫落，使用壽命短，長期使用反光效率衰減嚴重。

發明內容

本發明的目的是提供一種反光復合纖維及其制備方法，特別是提供一種不同折射率雙組份的“一”字溝渠型結構的反光復合纖維及其制備方法，本發明基于現有反光材料的不足，運用光的全反射定理，以不同折射率材料為基體，通過材料設計、形狀設計，利用復合紡絲技術制備具有反光效果的異型復合纖維。本產品具有較強反光性、工藝簡單、成本低、耐久性好、力學性能平整等，可大量運用到高能見度的安全標志中，如交通標志、機動車牌照、工礦安全標志、海上救援、機場、鐵路、公共設施、服裝服飾、廣告、國防及軍事設施等場所，更能迅速地適應市場量大面廣的需求，創造高度的安全價值和經濟價值。

本發明的一種反光復合纖維，為“一”字溝渠型雙組份復合纖維，所述“一”字溝渠型雙組份復合纖維，是由兩種不同折射率的有機聚合物材料構成，所述“一”字溝渠型雙組份復合纖維整體外形為“一”字形，基體材料一邊平直，另一邊凹陷形成溝渠，溝渠材料填補在所述溝渠中，溝渠材料和基體材料緊密接觸；所述溝渠材料的折射率大于基體材料的折射率；

所述溝渠的截面形狀為不對稱四邊形，下邊邊長和所述不對稱四邊形的一個腰長度相等，該腰與上邊的夾角為i_c，下邊和上邊延長線之間的夾角等于3i_c–180°；

i_c是兩組分的全反射臨界角。

作為優選的技術方案：

如上所述的一種反光復合纖維，所述的其中n₁為所述溝渠材料的折射率，n₂為所述基體材料的折射率。

如上所述的一種反光復合纖維，所述的溝渠材料為光密介質，折射率大于1.5，所述的基體材料為光疏介質，折射率小于1.5。

如上所述的一種反光復合纖維，所述溝渠材料的折射率是所述基體材料的折射率的1.01～1.25倍。

如上所述的一種反光復合纖維，其特征在于，所述的溝渠材料為聚異丁烯、聚乙烯、聚丁二烯、順-1、4-聚異戊二烯、聚丙烯腈、聚己二酰己二胺、聚氯乙烯、環氧樹脂、聚氯丁二烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚偏氟氯乙烯、聚二甲基對苯亞苯基、聚乙烯基咔唑或聚酰亞胺；所述的基體材料為聚酯或聚烯烴類材料，具體是聚二甲基硅氧烷、聚偏氟乙烯、聚丙烯酸丁酯、聚甲基-1-戊烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、聚甲醛或聚甲基丙烯酸甲酯。

如上所述的一種反光復合纖維，所述“一”字溝渠型雙組份復合纖維的單根纖維中含有的溝渠數量為1～10個，溝渠與溝渠之間的間隔為0～1倍纖維寬度。

如上所述的一種反光復合纖維，所述述“一”字溝渠型雙組份復合纖維的長寬比范圍是1:1～1:8，纖維截面的長度范圍是5～200微米。

本發明還提供了一種反光復合纖維的制備方法，采用復合紡絲工藝，將溝渠材料和基體材料分別進入螺桿熔融擠壓和計量，再進入復合紡絲組件，經過復合紡絲噴絲板，兩種熔體在組件中在噴絲孔處匯合并擠出，纖維經冷卻、上油后卷繞，卷繞絲經拉伸得到反光復合纖維。

所述的復合紡絲組件為擋板式并列復合紡絲組件，其中，噴絲孔的截面為“一”字型，所述擋板為溝渠狀波形板，方向與噴絲孔長度方向平行，位于噴絲孔中間。

如上所述的一種反光復合纖維的制備方法，其特征在于，所述復合紡絲工藝的紡絲溫度230～300°C，卷繞速度為800～5000m/min。