CN108560071B - 一种荧光晶体丝线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种荧光晶体丝线及其制备方法，属于荧光材料技术领域，按质量百分比计包括：短纤维76％、荧光晶体4％、水溶性高分子乳液5％、浸渍液0.5％、交联剂1％、丁吡乳胶4％、分散剂0.1％、防沉剂0.05％、消泡剂0.2％、蓄能材料2％、增稠剂0.2％、聚丙烯酸酯0.8％以及余量为去离子水。本发明制得的荧光晶体丝线，能够使得纺织品与荧光晶体的连接更为合理，提高使用寿命，去粘接强度以及韧性都有很大程度的提高，使用寿命以及使用质量都得到很大程度上的改善，其中不含甲醛及其他的有害元素，不对环境产生污染。
Description
技术领域
本发明属于荧光材料技术领域，具体涉及一种荧光晶体丝线及其制备方法。
背景技术
有机荧光颜料亦称日光颜料，在日光照射下吸收光能，不以热能的形式散发，而以低频可见光将所吸收的能量发射出去，从而呈现异常鲜艳的色彩。
纺织品中的甲醛释放问题日益受到人们的诟病，特别是近年来，甲醛的危害问题得到了国内外环境保护和工业界的广泛关注，各国也相继制定法规和标准，对甲醛含量作出严格限定。欧盟目前对甲醛还没有推出一个统一的限定法规，但在一些欧盟的主要国家如德国、法国、荷兰等都有一些法规限定纺织品中的使用。
在特定的环境中，需要将荧光材料与纺织品结合，使其展现出特定颜色，不仅能够很大程度上提高纺织品的功能性，而且纺织品的色彩更为鲜艳，并且能够为纺织品增加更多的吸引点，但是现有技术下没有好的方法以及材料配比能够将荧光材料与纺织品合理结合，而且传统的上色工艺容易使纺织品中含有甲醛。
发明内容
本发明的目的是提供一种荧光晶体丝线及其制备方法，以解决背景技术中存在的技术问题。
实现上述目的，本发明的技术方案是：一种荧光晶体丝线，按质量百分比计包括：短纤维75-87％、荧光晶体3-5％、水溶性高分子乳液4-6％、浸渍液0.5-3％、交联剂1-2％、丁吡乳胶4-7％、分散剂0.1-0.4％、防沉剂0.05-0.15％、消泡剂0.2-0.5％、蓄能材料2-6％、增稠剂0.2-0.5％、聚丙烯酸酯0.8-1.2％以及余量为去离子水。
优选的，所述短纤维为植物短纤维，且植物短纤维的纤维长度在37-45mm之间。
优选的，所述荧光晶体的颗粒直径在3.8μm以下。
优选的，所述蓄能材料为含稀土元素的复合材料，且稀土元素为铕、钆、铽中的一种或多种组成。
所述荧光晶体丝线的制备方法，包括以下制作步骤：
步骤一：将粗荧光晶体材料放置在研磨机中，通过400目筛过滤，未通过筛子的回放到研磨机中重新研磨，将得到的荧光晶体材料收用。
步骤二：将纤维丝经过集束处理，再经过油浴牵伸、蒸汽牵伸、紧张热定型、上油、叠丝、卷曲、松弛热定型、切断、打包，得到短纤维材料。
步骤三：将水溶性高分子乳液放置到容器中，并通过搅拌器搅拌，控制搅拌转速在200-250转/分钟，搅拌15-20分钟，将分散剂、防沉剂、消泡剂、增稠剂和聚丙烯酸酯依次加入到容器中，降低搅拌转速在100-130转/分钟之间，搅拌120-130分钟，并根据情况加入适量的消泡剂进行消泡操作，制得混合液。
步骤四：向步骤三制得的混合液中加入短纤维、荧光晶体材料、浸渍液、交联剂和丁吡乳胶，加入等量的去离子水，使用电磁搅拌器进行低速搅拌，同时加热，加热温度在50-70℃之间，搅拌150-170分钟，得到短纤维的混合液。
步骤五：将蓄能材料通过研磨机研磨，取用颗粒直径在8-10μm之间的蓄能材料粉末，并且将得到的粉末加入到短纤维的混合液中，提高温度到75-85℃之间，低速搅拌，得到短纤维混合液。
步骤六：将步骤五得到的短纤维通过加捻器加捻后，通过罗拉定型得到初步的荧光晶体丝线。
步骤七：将步骤五得到的初步的荧光晶体丝线再次通过罗拉定型，然后进行上油处理，经卷绕辊卷绕成型得到荧光晶体丝线。
其中，所述步骤四中加入的短纤维经过酸洗，且酸洗操作温度在35-40℃之间，浸泡时间在40-45分钟。
本发明的有益效果为：
1、本发明提供的结构配方更为合理，并且其中操作简单、方便，有利于提高生产效率。
2、本发明制得的荧光晶体丝线，其中不含甲醛及其他的有害元素，不对环境产生污染。
3、通过配料的设计，能够使得纺织品与荧光晶体更为合理的连接，提高使用寿命，去粘接强度以及韧性都有很大程度的提高，使用寿命以及使用质量都得到很大程度上的改善。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细描述，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
实施例1的荧光晶体丝线，按质量百分比计包括：短纤维75％、荧光晶体3％、水溶性高分子乳液4％、浸渍液0.5％、交联剂1％、丁吡乳胶4％、分散剂0.1％、防沉剂0.05％、消泡剂0.2％、蓄能材料4％、增稠剂0.3％、聚丙烯酸酯1％以及余量为去离子水。
实施例1的荧光晶体丝线的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一：将粗荧光晶体材料放置在研磨机中，通过400目筛过滤，未通过筛子的回放到研磨机中重新研磨，将得到的荧光晶体材料收用。
步骤二：将纤维丝经过集束处理，再经过油浴牵伸、蒸汽牵伸、紧张热定型、上油、叠丝、卷曲、松弛热定型、切断、打包，得到短纤维材料。
步骤三：将水溶性高分子乳液放置到容器中，并通过搅拌器搅拌，控制搅拌转速在200转/分钟，搅拌15分钟，将分散剂、防沉剂、消泡剂、增稠剂和聚丙烯酸酯依次加入到容器中，降低搅拌转速在100转/分钟，搅拌120分钟，并根据情况加入适量的消泡剂进行消泡操作，制得混合液。
步骤四：向步骤三制得的混合液中加入短纤维、荧光晶体材料、浸渍液、交联剂和丁吡乳胶，加入等量的去离子水，使用电磁搅拌器进行低速搅拌，同时加热，加热温度在50℃，搅拌150分钟，得到短纤维的混合液。
步骤五：将蓄能材料通过研磨机研磨，取用颗粒直径在8-10μm之间的蓄能材料粉末，并且将得到的粉末加入到短纤维的混合液中，提高温度到75℃，低速搅拌，得到短纤维混合液。
步骤六：将步骤五得到的短纤维通过加捻器加捻后，通过罗拉定型得到初步的荧光晶体丝线。
步骤七：将步骤五得到的初步的荧光晶体丝线再次通过罗拉定型，然后进行上油处理，经卷绕辊卷绕成型得到荧光晶体丝线。
其中，步骤四中加入的短纤维经过酸洗，且酸洗操作温度在35℃，浸泡40分钟；通过酸洗后的短纤维，其韧性和丝线的纯度得到有效提高；短纤维为植物短纤维，且植物短纤维的纤维长度在37-45mm之间；荧光晶体的颗粒直径在3.8μm以下；当荧光晶体的颗粒直径在3.8μm以下时，能够更好的融入在丝线的制备过程中，提高制备丝线的质量和手感；蓄能材料为含稀土元素的复合材料，且稀土元素为铕、钆、铽中的一种或多种组成。通过稀土元素添加的蓄能材料，其发光度以及蓄能的功能相比未加入稀土元素的蓄能材料都得到了很好的改善。
实施例2：
实施例1的荧光晶体丝线，按质量百分比计包括：短纤维76％、荧光晶体4％、水溶性高分子乳液5％、浸渍液0.5％、交联剂1％、丁吡乳胶4％、分散剂0.1％、防沉剂0.05％、消泡剂0.2％、蓄能材料2％、增稠剂0.2％、聚丙烯酸酯0.8％以及余量为去离子水。
实施例1的荧光晶体丝线的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一：将粗荧光晶体材料放置在研磨机中，通过400目筛过滤，未通过筛子的回放到研磨机中重新研磨，将得到的荧光晶体材料收用。
步骤二：将纤维丝经过集束处理，再经过油浴牵伸、蒸汽牵伸、紧张热定型、上油、叠丝、卷曲、松弛热定型、切断、打包，得到短纤维材料。
步骤三：将水溶性高分子乳液放置到容器中，并通过搅拌器搅拌，控制搅拌转速在220转/分钟，搅拌18分钟，将分散剂、防沉剂、消泡剂、增稠剂和聚丙烯酸酯依次加入到容器中，降低搅拌转速在130转/分钟之间，搅拌130分钟，并根据情况加入适量的消泡剂进行消泡操作，制得混合液。
步骤四：向步骤三制得的混合液中加入短纤维、荧光晶体材料、浸渍液、交联剂和丁吡乳胶，加入等量的去离子水，使用电磁搅拌器进行低速搅拌，同时加热，加热温度在55℃，搅拌160分钟，得到短纤维的混合液。
步骤五：将蓄能材料通过研磨机研磨，取用颗粒直径在8-10μm之间的蓄能材料粉末，并且将得到的粉末加入到短纤维的混合液中，提高温度到80℃之间，低速搅拌，得到短纤维混合液。
步骤六：将步骤五得到的短纤维通过加捻器加捻后，通过罗拉定型得到初步的荧光晶体丝线。
步骤七：将步骤五得到的初步的荧光晶体丝线再次通过罗拉定型，然后进行上油处理，经卷绕辊卷绕成型得到荧光晶体丝线。
其中，步骤四中加入的短纤维经过酸洗，且酸洗操作温度在36℃，浸泡45分钟；通过酸洗后的短纤维，其韧性和丝线的纯度得到有效提高；短纤维为植物短纤维，且植物短纤维的纤维长度在37-45mm之间；荧光晶体的颗粒直径在3.8μm以下；当荧光晶体的颗粒直径在3.8μm以下时，能够更好的融入在丝线的制备过程中，提高制备丝线的质量和手感；蓄能材料为含稀土元素的复合材料，且稀土元素为铕、钆、铽中的一种或多种组成。通过稀土元素添加的蓄能材料，其发光度以及蓄能的功能相比未加入稀土元素的蓄能材料都得到了很好的改善。
实施例3：
实施例3的荧光晶体丝线，按质量百分比计包括：短纤维75％、荧光晶体5％、水溶性高分子乳液5％、浸渍液1％、交联剂2％、丁吡乳胶5％、分散剂0.3％、防沉剂0.1％、消泡剂0.4％、蓄能材料3％、增稠剂0.35％、聚丙烯酸酯1％以及余量为去离子水。
实施例3的荧光晶体丝线的制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一：将粗荧光晶体材料放置在研磨机中，通过400目筛过滤，未通过筛子的回放到研磨机中重新研磨，将得到的荧光晶体材料收用。
步骤二：将纤维丝经过集束处理，再经过油浴牵伸、蒸汽牵伸、紧张热定型、上油、叠丝、卷曲、松弛热定型、切断、打包，得到短纤维材料。
步骤三：将水溶性高分子乳液放置到容器中，并通过搅拌器搅拌，控制搅拌转速在250转/分钟，搅拌20分钟，将分散剂、防沉剂、消泡剂、增稠剂和聚丙烯酸酯依次加入到容器中，降低搅拌转速在130转/分钟，搅拌120分钟，并根据情况加入适量的消泡剂进行消泡操作，制得混合液。
步骤四：向步骤三制得的混合液中加入短纤维、荧光晶体材料、浸渍液、交联剂和丁吡乳胶，加入等量的去离子水，使用电磁搅拌器进行低速搅拌，同时加热，加热温度在75℃，搅拌170分钟，得到短纤维的混合液。
步骤五：将蓄能材料通过研磨机研磨，取用颗粒直径在8-10μm之间的蓄能材料粉末，并且将得到的粉末加入到短纤维的混合液中，提高温度到85℃之间，低速搅拌，得到短纤维混合液。
步骤六：将步骤五得到的短纤维通过加捻器加捻后，通过罗拉定型得到初步的荧光晶体丝线。
步骤七：将步骤五得到的初步的荧光晶体丝线再次通过罗拉定型，然后进行上油处理，经卷绕辊卷绕成型得到荧光晶体丝线。
其中，步骤四中加入的短纤维经过酸洗，且酸洗操作温度在40℃，浸泡45分钟；通过酸洗后的短纤维，其韧性和丝线的纯度得到有效提高；短纤维为植物短纤维，且植物短纤维的纤维长度在37-45mm之间；荧光晶体的颗粒直径在3.8μm以下；当荧光晶体的颗粒直径在3.8μm以下时，能够更好的融入在丝线的制备过程中，提高制备丝线的质量和手感；蓄能材料为含稀土元素的复合材料，且稀土元素为铕、钆、铽中的一种或多种组成。通过稀土元素添加的蓄能材料，其发光度以及蓄能的功能相比未加入稀土元素的蓄能材料都得到了很好的改善。
对比实验，取上述三个实施例中的荧光晶体丝线进行甲醛含量的测定以及韧性度测定，结果如下：
| 检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 甲醛含量 | 0 | 0 | 0 |
| 韧性强度 | ++++ | +++ | +++ |
韧性强度由通过+表示，由上述实验数据可知，三组实施例均能够制得不含甲醛的丝线，能够很大程度上避免对环境产生污染，且通过在同一环境，同一时间的实验测定下，实施例1中得到的荧光晶体丝线，其使用质量和使用寿命均高于其他两组实施例，并且实施例1得到的丝线，其韧性更强。
本发明提供的结构配方更为合理，并且其中操作简单、方便，有利于提高生产效率；本发明制得的荧光晶体丝线，其中不含甲醛及其他的有害元素，不对环境产生污染；通过配料的设计，能够使得纺织品与荧光晶体更为合理的连接，提高使用寿命，去粘接强度以及韧性都有很大程度的提高，使用寿命以及使用质量都得到很大程度上的改善。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种荧光晶体丝线，其特征在于：按质量百分比计包括：短纤维75-87％、荧光晶体3-5％、水溶性高分子乳液4-6％、浸渍液0.5-3％、交联剂1-2％、丁吡乳胶4-7％、分散剂0.1-0.4％、防沉剂0.05-0.15％、消泡剂0.2-0.5％、蓄能材料2-6％、增稠剂0.2-0.5％、聚丙烯酸酯0.8-1.2％以及余量为去离子水；所述短纤维为植物短纤维，且植物短纤维的纤维长度在37-45mm之间，所述短纤维是经过酸洗得到的；所述荧光晶体的颗粒直径在3.8μm以下。
2.根据权利要求1所述的荧光晶体丝线，其特征在于：所述蓄能材料为含稀土元素的复合材料，且稀土元素为铕、钆、铽中的一种或多种组成。
3.一种权利要求1或2任一所述的荧光晶体丝线的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
步骤一：将粗荧光晶体材料放置在研磨机中，通过400目筛过滤，未通过筛子的回放到研磨机中重新研磨，将得到的荧光晶体材料收用；
步骤二：将纤维丝经过集束处理，再经过油浴牵伸、蒸汽牵伸、紧张热定型、上油、叠丝、卷曲、松弛热定型、切断、打包，得到短纤维材料；
步骤三：将水溶性高分子乳液放置到容器中，并通过搅拌器搅拌，控制搅拌转速在200-250转/分钟，搅拌15-20分钟，将分散剂、防沉剂、消泡剂、增稠剂和聚丙烯酸酯依次加入到容器中，降低搅拌转速在100-130转/分钟之间，搅拌120-130分钟，并根据情况加入适量的消泡剂进行消泡操作，制得混合液；
步骤四：向步骤三制得的混合液中加入短纤维、荧光晶体材料、浸渍液、交联剂和丁吡乳胶，加入等量的去离子水，使用电磁搅拌器进行低速搅拌，同时加热，加热温度在50-70℃之间，搅拌150-170分钟，得到短纤维的混合液；
步骤五：将蓄能材料通过研磨机研磨，取用颗粒直径在8-10μm之间的蓄能材料粉末，并且将得到的粉末加入到短纤维的混合液中，提高温度到75-85℃之间，低速搅拌，得到短纤维混合液；
步骤六：将步骤五得到的短纤维通过加捻器加捻后，通过罗拉定型得到初步的荧光晶体丝线；
步骤七：将步骤五得到的初步的荧光晶体丝线再次通过罗拉定型，然后进行上油处理，经卷绕辊卷绕成型得到荧光晶体丝线。
4.根据权利要求3所述的荧光晶体丝线的制备方法，其特征在于：所述步骤四中加入的短纤维经过酸洗，且酸洗操作温度在35-40℃之间，浸泡时间在40-45分钟。
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