[发明专利]一种荧光腈纶纤维及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种荧光腈纶纤维及其制备工艺，该荧光腈纶纤维由芯层与皮层构成，芯层为聚丙烯腈，皮层为荧光粉末与聚丙烯腈的混合物，该荧光腈纶纤维的制备工艺如下：1)腈纶纺丝原液的准备；2)纺丝；3)给油与收集。本发明利用热氮气的携带作用，将荧光粉末粘附至腈纶纺丝原液的表面，并与腈纶纺丝原液表层的聚丙烯腈进行快速混合，随着腈纶纺丝原液固化成型，荧光粉末在腈纶纤维的表层得到固定，形成一种具有皮芯结构的荧光腈纶纤维，该荧光腈纶纤维的形成不依赖粘合剂的作用，荧光粉末分布于腈纶纤维的表面，具有良好的荧光牢度和荧光效果。此外，荧光粉末有效利用率较高，使生产成本有所降低。

技术领域

本发明属于化学纤维技术领域，尤其是涉及一种荧光腈纶纤维及其制备工艺。

背景技术

腈纶纤维外观蓬松，手感柔软，具有良好的耐光、耐气候、其弹性和保暖性，具有“人造羊毛”之称。在我国毛纺及人造毛皮所用原料中腈纶纤维占最主要地位。腈纶纤维的优良性能使其在服装、服饰、产业三大领域有广泛的应用。腈纶纤维根据不同的用途的要求可纯纺或与天然纤维混纺，或织成毛毯、地毯等，还可与棉、人造纤维、其他合成纤维混纺，织成各种衣料和室内用品。

荧光纺织品通过荧光的释放使织物的色光更加自然且鲜艳和耀眼，近年来市场上大量的荧光纺织品得以开发及应用。其原因在于，荧光纺织品为工作、生活带来便利。如小孩子穿上有荧光的纺织品，可减少交通事故；交警或路面清洁工人穿着荧光工作服，在一定光源的反射下，工作色彩更为醒目和鲜艳，从而提高工作的安全性。荧光腈纶的制备方法有两种：一种是利用对腈纶纤维或织物进行涂层，利用粘合剂的作用将荧光粉粘附至腈纶的表面，所制备的腈纶纤维或织物虽有较好的荧光性能，但牢度较差，极易受到摩擦作用而脱落，从而影响其使用效果及寿命；另一种是将荧光粉末与腈纶纺丝液共混而纺丝，所得的腈纶纤维制品虽可以提高荧光粉末的牢度，但受到纤维本身的影响，荧光强度较低，荧光粉末利用率较低。

发明内容

为克服当前荧光腈纶纤维荧光牢度差、荧光粉末利用率低以及荧光效果不理想的问题，本发明提供一种荧光腈纶纤维及其制备工艺。

本发明是通过以下技术实现的：

一种荧光腈纶纤维，所述荧光腈纶纤维由芯层与皮层构成，所述芯层为聚丙烯腈，所述皮层为荧光粉末与聚丙烯腈的混合物。

传统制备具有皮芯结构的荧光腈纶纤维可以使用涂层法。利用涂层的方法在腈纶纤维上制得荧光层，主要是借助于粘合剂的作用。粘合剂的物理特性与腈纶的主要原料-聚丙烯腈有着较大的差别，使得在使用的过程中，特别是受到拉伸、弯曲以及摩擦作用，粘合剂表现出与聚丙烯腈不同的响应而产生剥离。此外，粘合剂受到热、光的作用而老化，极易脱落。荧光粉末作为功能因子分散于粘合剂中，随着粘合剂的剥离与脱落而使荧光腈纶失去其功能性。而在本发明中，发明人设计将荧光粉末与腈纶纺丝原液中的表层聚丙烯腈相混合，越到纤维表面，荧光粉末的浓度越高，根据用途进行工艺参数调节来实现荧光腈纶纤维的荧光强度。腈纶纤维表层虽掺有荧光粉末，但其主体仍为聚丙烯腈，性能与芯层聚丙烯腈相似，受外力的响应也相似。与传统的荧光粉末在共混纺丝的均匀分散不同，本发明着重于将荧光粉末填充于表层的聚丙烯腈中，使其荧光性能得到充分的发挥，大大提高了其利用率。

优选地，所述聚丙烯腈的数均分子量为35000～45000。

优选地，所述荧光粉末为荧光剂经机械球磨仪球磨至20000～25000目所得的粉末。

优选地，所述荧光剂为铕激活的铝酸钡镁、铕激活的氧化钇和铽激活的铝酸盐中的一种或几种。

一种荧光腈纶纤维的制备工艺，制备步骤如下：

1)腈纶纺丝原液的准备：将通过溶液聚合法所制得的聚丙烯腈溶于二甲基甲酰胺并经脱泡、过滤，得到腈纶纺丝原液(1)；