双波长荧光复合纤维及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种双波长荧光复合纤维及其制造方法和应用。本发明专利技术公开的双波长荧光复合纤维是由长波长荧光混合物和短波长荧光混合物复合而成的具有皮芯型或并列型结构的纤维，所述的长波长荧光化合物的激发波长为３６５ｎｍ，短波长荧光化合物的激发波长为２５４ｎｍ。该复合纤维较现有的单波长荧光纤维安全性好，并可根据不同的需要，组合成不同颜色的系列防伪标识，是一种稳定性好的高效防伪材料。本发明专利技术还提供了该复合纤维的制备方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料领域，具体涉及一种双波长荧光复合纤维及其制造方法和应用。当今制造商使用的防伪手段大多采用荧光系列产品，如荧光油墨、荧光纤维。荧光油墨在制作中较简单，一般在油墨中添加荧光化合物，然后做成印刷商标。此商标在特定波长的紫外灯照射下，油墨中荧光化合物会闪烁光彩，使用不同颜色的荧光化合物会发出不同颜色的光。但此种方法制造简单，易被失密仿造。荧光纤维是近几年发展起来的新型防伪纤维，其制造工艺较为复杂，它是先将荧光化合物与成纤高聚物共混，获得荧光母粒，荧光母粒和高聚物混合，得到荧光混合物，再经纺丝、卷绕、拉伸而得。荧光纤维主要用于防伪证件、票据、商标、服装装饰和其他可识别领域。例如日本、德国用它制造防伪纸，也就是将荧光纤维切成一定长度的小纤维，将其加入纸张中则可制得防伪纸。纸中的纤维是看不到的，但在紫外线照射下纤维将呈现一种颜色。国内最新版人民币中也有荧光纤维，但上述荧光纤维都为单波长荧光化合物组成。随着科学技术的进步，这些防伪措施亦很容易失密。同时，此种荧光纤维受到后加工条件和周围环境影响，荧光性能的稳定性较差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有高效防伪作用的双波长荧光复合纤维。本专利技术公开的双波长荧光复合纤维是由长波长荧光混合物和短波长荧光混合物复合而成的具有皮芯型或并列型结构的纤维，其中长波长荧光混合物中的荧光化合物的激发波长为365nm，短波长荧光混合物中的短波长荧光化合物的激发波长为254nm。本专利技术所述的长或短波长荧光混合物由荧光母粒和高聚物组成，其中荧光化合物含量为1-10％；所述的荧光母粒由重量百分比为45-91.5％高聚物、5-40％荧光化合物、0-2％偶联剂和0-3％分散剂组成。所述的高聚物选自聚烯烃类、聚酯类和聚酰胺类。所述的荧光化合物为无机或有机类的荧光材料，其激发波长为254nm或365nm。所述的偶联剂为钛酸酯类(如NDZ-101)、硅烷类(如KH-550、A-151)及铝酸酯类(如DL-411)。所述的分散剂为低分子量聚乙烯蜡、EVA。本专利技术荧光纤维中长波长荧光混合物和短波长荧光混合物的复合比为30-70∶70-30(w/w)。本专利技术所述的皮芯型结构如附图说明图1所示，其中芯层1和皮层2的荧光混合物可分别是长或短波长的荧光混合物，或相同波长不同颜色的荧光混合物。所述的并列型结构如图2所示，其中左半部分3和右半部分4可分别是长波长或短波长的荧光混合物，或相同波长不同颜色的荧光混合物。本专利技术所要解决的另一技术问题是公开上述双波长荧光复合纤维的制造方法。本专利技术双波长荧光复合纤维的制备包括下列步骤(1)荧光母粒制备将长波长和短波长的荧光化合物按配方分别与高聚物、偶联剂、分散剂共混制成长波长荧光母粒和短波长荧光母粒。母粒中荧光化合物含量为≤40％； (2)纺丝原料制备根据荧光母粒中荧光化合物含量，按比例混入成纤高聚物，得到荧光混合物，使荧光化合物在高聚物中含量为1-10％，母粒中高聚物和混入的成纤高聚物相同；(3)纺丝纺丝设备为双螺杆纺丝机，喷丝组件有皮芯型和并列型；纺丝时首先将长波长荧光混合物和短波长荧光混合物分别在2个螺杆中熔融挤压、计量，再进入同一喷丝组件，二种熔体在喷丝组件内各走各的路，一直到喷丝孔处汇合并挤出喷丝孔，纺出纤维；纤维经过上油盘，通过下导丝盘、上导丝盘后卷绕；若采用并列型喷丝组件纺出双波长荧光纤维是并列型；采用皮芯型喷丝组件纺出双波长荧光纤维是皮芯型。纺丝温度为200-285℃，卷绕速度为600-1500m/min；皮芯型或并列型荧光纤维中长波长荧光混合物和短波长荧光混合物的复合比为30-70∶70-30(w/w)。本专利技术所要解决的再一技术问题是公开上述双波长荧光复合纤维在制备防伪产品中的应用。本专利技术双波长荧光复合纤维可用于证件、票据、商标、服装、装饰及其它领域的防伪。本专利技术公开的双波长荧光复合纤维，在纤维中含有二种波长的荧光化合物，长波长365nm，短波长254nm。纤维颜色根据荧光化合物的不同在365nm波长紫外光下呈现出一种颜色，在254nm波长紫外光下呈现出另一种颜色，可供选用的荧光化合物及颜色如下表1所示。表1荧光化合物波长 型号色光SW1-SO 有机红长JGUV-R 无机红JGUV-B蓝JGUV-O橙波JGUV-Y黄JGUV-G绿JGUV-P紫JGUV-W白短JGUVS-R 红JGUVS-B 蓝波JGUVS-G 绿本专利技术公开的双波长荧光复合纤维与现有单波长荧光纤维相比具有下述多方面的显著优点1、双波长荧光纤维制造方法复杂，若没有特定双螺杆纺丝设备及组件则无法仿造。同时，复合纺丝工艺也较一般纺丝复杂。如果没有掌握复合纺丝技术，也无法伪造，所以这种荧光纤维安全性更好。2、长波长荧光化合物和短波长荧光化合物分别在皮层和芯层中；或左半边和右半边，制得荧光纤维力学性质与普通纤维相差无几，纤维强度≥2.5CN/dtex，单丝纤维旦数≥1.2dtex。3、双波长荧光纤维可用365nm波长紫外线照射下闪烁出一种颜色，用254nm波长紫外线照射下闪烁出另一种颜色，具有高效防伪功能。4、通过排列组合可以生产一系列不同的荧光复合纤维，也可以生产同波长不同颜色的荧光纤维，达到防伪系列化之目的。5、对荧光化合物进行表面处理，以及加入助剂、偶联剂、荧光化合物在纤维中与高聚物相容性较好，荧光化合物不易从纤维表面被析出。1、母粒的制备，将1份荧光化合物SWI-SO和9份聚丙烯通过高速捏和机捏和，再由螺杆挤出机熔融、共混挤出，造粒得到长波长荧光母粒。将1份偶联剂溶解于4份乙醇溶剂中，再将含有0.03份偶联剂的乙醇溶液和1份荧光化合物JGUVS-B高速搅拌，偶联剂将JGUVS-B充分包覆，最后将乙醇溶剂挥发并粉碎。再将此1份的JGUVS-R和9份聚丙烯和0.03份分散剂(EVA)通过高速捏和机捏和，由螺杆挤出机熔融、共混挤出，造粒得到短波长荧光母粒。两种荧光母粒分别和聚丙烯混合，配比成含量为4％的共混物。2、两种不同波长的荧光共混物通过两根螺杆分别熔融、计量进入皮芯喷丝组件，在皮芯喷丝组件喷丝板前汇合，通过喷丝孔喷出，经过上油，卷绕得到双波长皮芯复合纤维，该纤维的皮层是长波长荧光混合物，芯层是短波长荧光化混物。纺丝温度230-250℃，纺丝速度800m/min，拉伸倍数3.5倍，拉伸温度70/100℃。该双波长皮芯复合纤维的长短波长荧光化合物比为1∶1。皮芯复合比为50∶50。实施例2并列型纤维制备高聚物聚丙烯，荧光化合物SWI-SO、JGUVS-B，偶联剂NDZ-101，分散剂EVA。荧光母粒制备，将1份荧光化合物SWI-SO和9份聚丙烯通过高速捏和机混合，再由螺杆挤出机熔融、共混挤出，造粒得到长波长荧光母粒。将1份偶联剂溶解于4份乙醇溶剂中，再将含有0.03份偶联剂的乙醇溶液和1份荧光化合物JGUVS-B高速搅拌，偶联剂将JGUVS-B充分包覆，最后将乙醇溶剂挥发并粉碎。再将此1份的JGUVS-B、9份聚丙烯和0.03份分散剂(EVA)通过高速捏和机捏和，由螺杆挤出机熔融、共混挤出，造粒得到短波长荧光母粒。两种荧光母粒分别和聚丙烯混合，配比成含量为4％的长波长荧光共混物和6％短波长荧光共混物。两种不同波长的荧光共混物通过两根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双波长荧光复合纤维，其特征在于该复合纤维是由长波长荧光混合物和短波长荧光混合物复合而成的具有皮芯型或并列型结构的纤维，其中长波长荧光混合物中的荧光化合物的激发波长为３６５ｎｍ，短波长荧光混合物中的短波长荧光化合物的激发波长为２５４ｎｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄素萍，龚静华，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]