[发明专利]一种环保型生物质基稀土下转换荧光纤维及制备方法

说明书

本发明公开了一种环保型生物质基稀土下转换荧光纤维及其制备方法，属于功能性材料领域，该环保型生物质基稀土下转换荧光纤维由下列原料制成：植物纤维40‑70％、聚乙烯吡咯烷酮5‑15％、稀土氯化物5％‑55％。本发明的环保型生物质基稀土下转换荧光纤维具有优异的荧光特性和优异的纸张抄造特性；并且本环保型生物质基稀土下转换荧光纤维以植物纤维为基料，绿色环保，易于生产和降解；同时植物纤维的制备方法过程简单高效，制备条件温和。本发明的技术方案能够应用于高端包装产品的防伪及在防伪标签等，有利于环保制造，具有巨大的经济效益。

技术领域

本发明涉及功能性材料领域，尤其涉及一种环保型生物质基稀土下转换荧光纤维及其制备方法。

背景技术

防伪纸作为常见的防伪技术产品之一，由于其良好的防伪造和反复制的特性，可用于钞票、有价证券、证明、证件、商标、产品包装等相关领域，具有使用方便、易于辨识等优点。现有的防伪纸大多数是在纸张抄造过程中加入功能改性后的合成纤维，经后续压榨、干燥制备得到的。所制备的防伪纸在中高端产品的防伪包装领域有一定的应用，但是也存在一定的局限性。选用的合成纤维主要是以聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚氯乙烯纤维、聚酯纤维等为原料，在化纤制造过程中加入功能物质制备得到的。制备方法大多工艺比较繁琐复杂、对设备要求比较高，并且由于合成纤维与植物纤维之间的性质差异，防伪纸的抄造性能也不好。同时，化学纤维最大的问题是环境不相容性，化学纤维的废弃物难以降解，已成为新的污染源。

因此，为了解决目前防伪纸材料中用到的化学纤维不可降解以及制造过程复杂繁琐等所存在的这一系列问题，本发明公开了一种环保型生物质基稀土下转换荧光纤维及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型生物质基稀土下转换荧光纤维及其制备方法。为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型生物质基稀土下转换荧光纤维，由以下重量比的原料制成：植物纤维40-70％、聚乙烯吡咯烷酮5-15％、稀土氯化物5％-55％。

优选地，所述植物纤维为木纤维、竹纤维、棉纤维、麻纤维、棕纤维和草纤维中的一种或几种。

优选地，所述植物纤维打浆度为50-85°SR。

优选地，所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为40000-130000kg/mol。

优选地，所述稀土氯化物稀土类型为Ln³⁺_X：RE³⁺_1-X；所述X范围为0～0.95；所述Ln由钇、镧、钆的氯化物组成；所述RE由铕、铽、镱、镨和铥的氯化物组成。

一种所述的环保型生物质基稀土下转换荧光纤维的制备方法，包括以下步骤：

S1、将聚乙烯吡咯烷酮溶解于去离子水中，搅拌后加入所述植物纤维，再次搅拌；

S2、加入稀土氯化物，进行搅拌；

S3、升温后，加入沉淀剂，继续反应。

S4、反应结束后，采用乙醇和去离子水反复离心清洗，得到稀土改性植物纤维。

优选地，所述沉淀剂为氟化钠。

优选地，所述沉淀剂氟化钠的添加量为稀土氯化物添加量的20-200％wt。

优选地，所述步骤S1中再次搅拌时间为30-60min；步骤S2中搅拌时间为30-60min。

优选地，所述步骤S3具体包括：升温至70℃后，采用滴加的方式加入沉淀剂氟化钠，调节滴加速度保证在30min内滴加完毕，继续反应3h后，停止反应。