[发明专利]一种基于碳量子点的荧光面料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能面料及其制备技术领域，具体涉及一种基于碳量子点的荧光面料及其制备方法。

背景技术

伴随着我国新材料、新技术的不断突破，产业用纺织品安全技术正向着国际化、系列化、和性能要求的全面性与多重性发展，安全防护服装的发展，要实现由单一危险因素防护到多种危险因素的综合防护，因此开发具有多种功能的防护面料顺应我国经济的发展，对提高我国个人的安全防护能力具有重要意义。

对于一些特殊的工作环境，工人面对的危险呈现复杂多样化的趋势，特别是消防、交警、飞机场跑道工作人员等特种作业人员的工作环境往往为夜晚漆黑、寒冷、风雪等，工人需要穿高可视的服装，高可视经常被用于高能见度的个体保护服装。但是现有市场上的防护面料主要是将涤纶荧光染色，得到的涤纶荧光面料的透气性差，直接穿着时与皮肤的摩擦大，舒适性较差。

中国专利CN104742469A公开了一种荧光防水透湿面料及其生产方法，它以(SrAl₂O₄：Eu:²⁺，Dy³⁺)荧光粉为荧光材料，通过放射性物质Eu:²⁺，Dy³⁺不断发出的射线激发荧光粉发光，不仅含有辐射，而且具有毒性，对人的呼吸道和皮肤具有强烈的刺激性，此外，如果人体经常与荧光粉接触，会使皮肤会变粗糙，严重的，吸入过多，还会生“矽肺”，因此其对人体和环境的危害很大，不适合推广。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于碳量子点的荧光面料，它与稳定性好，发光强度高的特点，还具有透气性好、柔软亲肤，穿着舒适，且无毒无害，对人体和环境友好。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于碳量子点的荧光面料，由内层和荧光外层组成，所述内层由天然纤维制成，所述荧光外层由碳量子点和高分子聚合物组成。

优选的，所述天然纤维为竹炭纤维、大麻纤维、亚麻纤维、苎麻纤维、黄麻纤维、剑麻纤维、蕉麻纤维、纯棉纤维、大豆纤维中的一种或多种。

优选的，所述碳量子点的粒径为2～10nm。

优选的，所述荧光外层中碳量子点和聚乳酸的质量比为0.05～0.5:100。

优选的，所述高分子聚合物为聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚偏二氯乙烯、乙烯/乙烯醇共聚物、聚己内酯多元醇、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乳酸中的一种或多种组合物。

一种基于碳量子点的荧光面料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将壳聚糖置于耐微波容器中，加入冰醋酸和乙二胺，充分搅拌，得到糊状物质，然后将其至于微波炉中，在700～900W下反应12～18min，得到棕黑色固体，将棕黑色固体中加入搅拌得到棕色溶液，过滤得到澄清的棕色溶液，通过500-1000Da的透析袋，在玻璃容器中透析处理3～10天，即得到荧光碳量子点的水溶液；

(2)将高分子聚合物乳液中加入荧光碳量子点的水溶液，搅拌均匀后，将混乳液涂布在内层布料上，然后将布料在在辐射剂量率为200Gy/s～500Gy/s的条件下辐照60～100kGy，再将面料在有张力的条件下放入热烘房中进行热定型处理，热烘房温度80～90℃，热定型时间5～8min，经向张力为1200～1500N，纬向张力为800～1000N；

(3)将步骤(2)得到的面料依次经过针刺机针刺、烫平。

优选的，所述壳聚糖、冰醋酸和乙二胺的质量比为(0.5-5)︰(4.0-55)︰(3.2-45)。

本发明的有益效果：

(1)碳量子点不仅保持了碳材料天然无毒、生物相容性好等优点，而且还拥有发光范围可调、双光子吸收截面大、光稳定性好、无光闪烁、易于功能化的特点，且本发明中以壳聚糖为原料，它来源广泛，价格便宜，且碳量子点的制备方法简单，量子点产率高；

(2)以天然纤维布料为里层，使得具有天然纤维的柔软性和透气性，提高了穿着舒适性；

(3)将碳量子点溶液与聚合物乳液进行混合，提高了荧光量子点与聚合物的结合力，从而提高了面料的荧光耐久性；

(4)通过在布料上进行针刺穿孔，可以提升布料的透气性，从而达到提高了布料的舒适性。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例1：

一种基于碳量子点的荧光面料，由内层和荧光外层组成，所述内层由50％竹炭纤维、30％大麻纤维、20％纯棉纤维混纺制成，