[發明專利]一種制備發光纖維和面料的方法

有效

• 申請號: 201310641778.6
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN104674539A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 姜綬祥;陳卓明;陶肖明;尚頌民;郭榮輝;苗大剛;江紅;張雷
• 申請（專利權）人: 香港理工大學
• 主分類號: D06M11/45
• 分類號: D06M11/45;C23C14/35;C23C14/06
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

技術領域

本發明涉及功能性纖維和面料以及鍍覆技術領域，更具體涉及一種制備發光纖維和面料的方法。

背景技術

發光纖維以及發光面料作為新型的功能材料，擁有優良的發光性能，在紫外光照射下能吸收并儲存光能，等激發停止后，在黑暗環境中以可見光的形式釋放能量從而發光，或者發光纖維以及發光面料在連接電源后也能持續發光數分鐘甚至數小時。發光纖維以及發光面料應用于夜間操作行業，軍事產業以及航海作業，也應用于民用領域以提供安全照明以及裝飾功能。

目前，國內外對于發光紡織材料的研究重點大多集中于在紡絲液中添加發光粉以制備發光纖維，然而，此操作處于水性環境中，發光粉的發光性能會受到水汽影響而下降，并且工藝復雜效率低、自動化程度低而不易操作，纖維的后續處理也將降低發光纖維的發光性能，另外發光粉與纖維的結合能力差，可控性低因而難以適應個性化產品的生產。

目前較少見到采用鍍覆技術制備發光纖維以及發光面料的有關報道，且尚未見到采用射頻磁控濺射技術制備發光纖維以及發光面料的研究。

銪和鏑共摻雜的鋁酸鍶發光粉在日光、紫外光或者人造光的照射下，發光材料在基態和激發態之間存在能級躍遷（4f⁶5d¹→4f⁷），在基態能級中留下空穴，此外，空穴也可以被共摻雜的鏑離子捕獲；在光激發停止后，電子從激發態躍遷回基態釋放能量而發光，或者空穴與電子重新結合而發光。由于添加了銪離子以外的第二種激發離子——鏑離子，因此可以顯著提高發光材料的發光性能，其余輝時間也將明顯得到增強。其具有優異的發光性能，其發光強度高，余輝時間長，化學性能穩定，對環境污染少，將其沉積在纖維以及面料上，將賦予纖維以及面料良好的發光性能以及裝飾功能。然而，以纖維以及面料為基底，發光材料為濺射靶材，使用射頻磁控濺射制備發光纖維及面料的研究較少，沉積技術對發光纖維及面料的發光性能的影響研究更少。因此，采用射頻磁控濺射技術，以纖維及面料為基底，發光材料為濺射靶材制備發光纖維及面料是當今發光紡織材料開發的創新領域以及重要研究課題之一。

發明內容

針對上述缺點，開發一種制備發光效果好、鍍層結合力好的發光纖維和面料的方法。

進一步的，還需要開發一種工藝簡單方便、可操作性強、易于批量生產，且能適應個性化產品生產的發光纖維和面料的制備方法。

本發明提供了一種制備發光纖維和面料的方法，所述方法以纖維和面料為基底，以發光材料為濺射靶材，利用射頻磁控濺射技術將發光材料濺射并沉積到纖維和面料表面的方法。

優選地，根據本發明所述的制備發光纖維和面料的方法中，發光材料為銪和鏑共摻雜的鋁酸鍶發光粉。

優選地，根據本發明所述的制備發光纖維和面料的方法中，銪和鏑共摻雜的鋁酸鍶的化學式為SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺。

優選地，根據本發明所述的制備發光纖維和面料的方法中，發光材料由溶膠-凝膠法制備。

優選地，根據本發明所述的制備發光纖維和面料的方法中，棉布、滌綸布、不銹鋼、玻璃纖維和陶瓷纖維布等。

本發明利用溶膠-凝膠法制備了發光性能良好的銪和鏑共摻雜的鋁酸鍶發光材料的粉末，通過射頻磁控濺射技術，在纖維及面料表面沉積均勻致密的發光層。本發明的發光纖維及面料的制備方法工藝簡單方便、可操作性強、易于批量生產和控制發光層的范圍，由該方法制備的發光纖維和面料的發光效果好，發光層與基底的結合牢固。

下面通過實施例對本發明做進一步說明。

具體實施方式

本實施例的具體工藝流程如下：

(1)通過溶膠-凝膠法制備粉末狀的銪和鏑共摻雜的鋁酸鍶發光材料：

a.稱取0.94mol的Sr(NO₃)₂和2mol的Al(NO₃)₃·9H₂O，并溶于少量的去離子水；稱取0.01mol的Eu₂O₃和0.02mol的Dy₂O₃溶于500mL的稀HNO₃制備成硝酸鹽溶液，然后將兩種硝酸鹽溶液混合成復合硝酸鹽溶液以備待用。

b.稱取20g的檸檬酸溶于50mL去離子水，制備成檸檬酸溶液。