一种具有皮芯结构的复合夜光纤维及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种具有皮芯结构的复合夜光纤维及其制造方法。本发明专利技术的复合夜光纤维其组成按质量分数计为：皮层50~75wt%、芯层25~50wt%；所述的皮层包括：发光材料、载体树脂；所述的芯层为聚烯烃树脂。皮层的载体树脂与芯层所用的树脂可以相同，也可以不同。皮层中的发光材料为蓄光型稀土长余辉发光粉，采用混炼造粒的方法将发光材料分散于载体树脂中，并形成夜光母粒；夜光母粒和聚烯烃树脂再通过熔融、皮芯复合纺丝制成夜光POY丝，然后经牵伸工艺得到夜光FDY丝。经本发明专利技术制备的具有皮芯复合结构的夜光纤维强度高、柔韧性好，纤维综合应用性能高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。本专利技术的复合夜光纤维其组成按质量分数计为：皮层50~75wt%、芯层25~50wt%；所述的皮层包括：发光材料、载体树脂；所述的芯层为聚烯烃树脂。皮层的载体树脂与芯层所用的树脂可以相同，也可以不同。皮层中的发光材料为蓄光型稀土长余辉发光粉，采用混炼造粒的方法将发光材料分散于载体树脂中，并形成夜光母粒；夜光母粒和聚烯烃树脂再通过熔融、皮芯复合纺丝制成夜光POY丝，然后经牵伸工艺得到夜光FDY丝。经本专利技术制备的具有皮芯复合结构的夜光纤维强度高、柔韧性好，纤维综合应用性能高。【专利说明】
本专利技术属于纺织纤维
，具体涉及。
技术介绍
现代社会越来越珍视人的生命，对安全的要求越来越高，且渗透到生产和生活的各个领域，尤其是交通标识、车辆，需在夜间或黑暗环境中作业，影院舞厅等光线较暗的场所等，要求使用高能见度的产品，以防地震、火灾等突发事故造成停电导致黑暗中人员踩踏伤亡。反光带是一种很好的产品，但是，在无外来光线照射的情况下，该类产品不能发挥作用。因此，需要有能够发光的产品，即使无外来光线，在漆黑的环境中也能起到安全警示或引导的作用。夜光纤维就是一种性能较好、有广泛用途的新型功能性纤维。采用该类纤维制成的织物或绳索等可以起到安全警示作用，可广泛用于纺织服装、交通运输、航空航海、夜间作业、消防应急、日常生活及娱乐休闲等领域。夜光纤维包括自发光纤维和蓄能型发光纤维。自发光纤维由于采用放射性发光材料(如硫化锌)而使其使用受到限制，只能在某些特殊领域使用。蓄能型夜光纤维在白天或有光的环境中，先吸收外界能量，如太阳光、灯光等，然后发生电子跃迁而发出光，在黑暗的环境中具有高能见度，这类产品如光致发光纤维、电致发光纤维等。由于蓄能型发光纤维不含放射性物质，比较安全，因此，近年来得到快速发展，尤其是稀土铝酸盐类蓄光型长余辉夜光纤维，由于其只需太阳光或灯光照射，具有节能环保、安全、亮度高、余辉时间长等优点成为研究热点。虞国炜专利技术了稀土夜光纤维的制造方法(中国专利，ZL02112859.6)，后来，与江南大学葛明桥等合作对稀土夜光纤维进行了推广。但是，由于稀土发光材料硬度高、粒径大，只能纺制比较粗的纤维。同时，所制备的发光纤维强度低，如夜光涤纶长丝强度约1.7cN/tex,还不到普通涤纶纤维强度的一半，而且纤维刚性大、柔韧性差，使得在后道织造过程中，容易产生毛丝、断丝等，织造难度大、效率低、生产成本高。织成的面料也手感硬、强度低，几乎失去使用价值。上述问题严重地阻碍了稀土夜光纤维的发展。经过十多年的发展，直到目前，年产销量仅10余吨。因此，迫切需要研发新型的既能保证亮度，又能提高其应用性能的夜光纤维生产技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有稀土发光材料硬度高、粒径大、强度低等缺点，提供。经本专利技术制备的具有皮芯复合结构的夜光纤维强度高、柔韧性好，纤维综合应用性能高。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案: 一种具有皮芯结构的复合夜光纤维，其组成按质量分数计为:皮层5(T75wt%、芯层25飞0wt% ;所述的皮层包括:发光材料、载体树脂；所述的芯层为聚烯烃树脂。所述的发光材料为稀土铝酸盐发光粉、稀土硅酸盐发光粉中的一种，平均粒径为1-10 μ m0所述的载体树脂为聚烯烃树脂。所述的聚烯烃树脂为聚酯、聚酰胺、聚丙烯中的一种或多种。一种制造如上所述的具有皮芯结构的复合夜光纤维的方法，具体为: (O夜光母粒的制备:将载体树脂干燥，然后加入发光材料、分散剂、热稳定剂、光稳定剂和抗氧化剂后，混合均匀，经过熔融、注带和切粒制得夜光母粒，真空干燥； (2)夜光POY丝的制备:将聚烯烃树脂25?50wt%，和步骤(I)制得的夜光母粒5(T75wt%，分别通过单螺杆挤出机熔融，然后分别通过复合喷丝板的芯部和皮层挤出，在复合纺丝机上进行纺丝，得到夜光POY丝； (3)夜光FDY丝制备:将步骤(2)得到的夜光POY丝在牵伸机上进行牵伸制得夜光FDY丝。步骤(I)中发光材料、分散剂、热稳定剂、光稳定剂、抗氧化剂的用量分别为载体树脂质量的 5?20%、0.01%?1%、0.01%?0.1%、0.01%?0.1%、0.01%?0.1%。步骤(2)中所述的纺丝其温度为22(T300°C，卷绕速度为30(Tl500m/min。步骤(3)中所述的牵伸其热盘温度为4(Tll(TC、加热板温度为9(T18(TC、牵伸倍数为1.5?5、车速为300?1200 m/min。本专利技术的有益效果在于: 1.由于本专利技术采用皮芯复合纺丝法制备夜光纤维，纤维芯层仅为树脂，没有发光材料，所以熔体纺丝性能大大改善；经本专利技术的方法制造的夜光纤维的强度、柔韧性得到大幅提升；同时，发光材料集中于皮层，保证了纤维的发光亮度；复合夜光纤维的综合应用性能闻; 2.由于夜光纤维皮层添加高浓度发光母粒，熔体流动性差，纤维刚性比较大。故本专利技术在纺丝时，采用较低的纺丝速度和牵伸倍数，减小拉伸速度，保证了良好的牵伸性能；在热板中采用非接触方式，减少了机件表面对丝条表面的损伤，有助于减少毛丝、断头，确保了加工的正常进行；整个制造工艺简单易行，便于工业化生产。【具体实施方式】本专利技术用下列实施例来进一步说明本专利技术，但本专利技术的保护范围并不限于下列实施例。下述实施例所使用的发光材料采用市售产品，如大连路明发光科技有限公司生产的LM系列发光粉。下述实施例所使用的载体树脂为是纺长丝级切片，例如中国石化仪征化纤股份有限公司生产的SB500型纤维级聚酯切片、中国石油化工有限公司巴陵分公司生产的PA-6纤维级聚酰胺切片、甘肃兰港石化有限公司生产的BH型丙纶切片。其余助剂均为常规市售产品。实施例1 一种具有皮芯结构的复合涤纶夜光纤维的制造 (I)涤纶夜光纤维纺丝用夜光母粒制备:取聚酯干燥，以聚酯质量为基准，加入以下材料:发光粉10wt%、分散剂0.lwt%、热稳定剂0.01wt%、光稳定剂0.01wt%和抗氧化剂0.01wt%,经高速配混机混合后，加入双螺杆挤出机组，经过熔融、水冷拉条和切粒制成夜光纤维纺丝用母粒，最后进行转鼓真空干燥处理； (2)夜光涤纶POY丝制备:取经干燥的聚酯切片50wt%，步骤(I)中所得的夜光母粒50wt%，通过复合纺丝机进行纺丝，螺杆从I区到V区加热温度分别为280、285、288、290、2900C，纺丝箱温度为290°C，卷绕速度为1200米/分。得到夜光POY丝； (3)夜光涤纶FDY丝制备:将步骤(2)得到的夜光POY丝在牵伸机上进行加工，采用双区热牵伸，热盘温度为85°C，加热板温度为160°C，两段牵伸倍数分别为1.1和1.7，总的牵伸倍数为1.9，车速为1200m/min，制得夜光涤纶FDY丝。本实施例所制得的夜光涤纶FDY丝强度达到2.5cN/tex,柔韧性好。实施例2 一种具有皮芯结构的复合锦纶夜光纤维的制造 (1)锦纶夜光纤维纺丝用夜光母粒制备:取聚酰胺6(PA-6)切片干燥，以该原料的质量为基准，加入以下材料:发光粉15wt%、分散剂0.5wt%、热稳定剂0.03wt%、光稳定剂0.02wt%和抗氧化剂0.01wt%,经高速配混机混合后，加入双螺杆挤出机组，经过熔融、水冷拉条和切粒制成夜光纤维纺丝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有皮芯结构的复合夜光纤维，其特征在于：其组成按质量分数计为：皮层50~75wt%、芯层25~50wt%；所述的皮层包括：发光材料、载体树脂；所述的芯层为聚烯烃树脂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李永贵，陈东生，
申请(专利权)人：闽江学院，
类型：发明
国别省市：福建;35