一种发光纤维、及其制备方法和应用、发光口罩技术

本申请提供一种发光纤维，所述发光纤维为具有芯层和包层的芯包结构，所述发光纤维特殊结构可以控制散射出去的光量使所述发光纤维均匀发光。所述发光纤维可以适应较为恶劣的环境，在工作温度为‑110℃至300℃、pH值为5至10的环境下稳定发光，所述的发光纤维可以进行编织，应用于各种场景。本申请还提供一种发光口罩。本申请的发光纤维，由于发光纤维具有特殊的结构，当光线射入所述发光纤维内后，光线可以在所述发光纤维内发生全反射、折射，并且光线可以从所述发光纤维的表面透射出去，而且由于本申请所述发光纤维特殊的结构，可以控制从所述发光纤维散射出去的光量，进而所述发光纤维可以用来制备发光口罩，该发光口罩可以按需求来进行发光。

【技术实现步骤摘要】
一种发光纤维、及其制备方法和应用、发光口罩
本申请涉及功能纤维领域，具体涉及一种发光纤维及其制备方法和应用、发光口罩。
技术介绍
目前国内对发光纤维的研究范围广阔、发展迅猛，发光纤维及其织物拥有极好的市场前景，在工业方面、服装方面、家纺方面、医疗方面等都有着非常重要的作用。例如：可用于照明警示、紫外杀菌口罩及防护服、医疗美容等。发光纤维通常是指用发光材料制成的激活性光学纤维。目前制取发光纤维的方法主要有填充法和复合法，根据所用发光材料的不同，它可以分为下面几种。(1)液态发光纤维：首先将低折射率的玻璃管拉成空心纤维，然后在玻璃纤维中空部分中填充进高折射率的液态发光材料制成发光纤维。(2)玻璃发光纤维：以发光玻璃为芯料，外包其它透明材料制成的纤维。(3)塑料发光纤维：以发光塑料为芯料，外包其它材料而制成的纤维。上述发光纤维的共同特性是纤维中的发光组分在外界高能粒子X射线或紫外线的激发下本身可以发射光子，并因为皮层和芯层折射率的不同，使光线在纤维内发生全反射并在发光纤维中传播。中国专利CN109913972A公开了一种发光复合纤维及其制备方法、一种发光工作服。所述方法为：将丝素蛋白和长余辉稀土加入PBT纺丝溶液中进行共混纺丝，得到共混纤维。具有制备过程简单，处理条件容易实现等优点，通过本申请所述的方法制备的复合纤维，对人体友好，有利于人体健康。中国专利CN110257932A公开了一种发光变色单丝及其制备方法。将高分子基体原材料熔融，然后加入与高分子基体原材料折光系数相同的添加剂；在熔融挤出机中进行熔融共混并挤出，再经过冷却、拉伸、热定型、卷绕，得到变色纤维单丝，然后将变色纤维单丝的一端热贴合在LED灯带上，得到发光变色单丝。具有良好的光传递性能，可用于人假发丝、编织发光显色织物、警示版等、光传导感应控制传感单元等。中国专利CN110241608A提供了一种发光纤维，包括中空纤维和负载于所述中空纤维内的发光物质。将发光物质负载于中空纤维内。该负载的发光物质不易脱落，发光纤维稳定性好。发光纤维可应用于防伪产品和荧光产品中时使得防伪产品和荧光产品的使用寿命长。中国专利CN110592711A公开了一种复合发光纤维及其制备方法与应用。所述复合发光纤维包括聚合物和聚集诱导发光AIE分子，所述聚合物的固化温度为0-300℃。形成的复合发光纤维不仅具有优异的发光性而且高度可拉伸。中国专利CN107275498B公开了一种柔性电致发光器件及其制备方法，包括导电纳米纤维束、涂敷在导电纳米纤维束表面的发光层和包覆在发光层表面的透明导电膜，导电纳米纤维束为束状纳米纤维和均匀地分布在束状纳米纤维内部和外部的纳米导电材料组成。本申请的电致发光器件不仅可用于编织，而且在弯曲和折叠的状态下也不容易受到破坏，还能在360度的角度范围内发光且亮度一致。上述方法均可以制备出发光纤维，但这几种方法制造的发光纤维制备方法存在一定的缺点，无法对纤维的结构及尺寸进行控制，无法根据特定的场景来改变光源的颜色及波长、无法实现均匀发光、柔性有限、制造工艺复杂难以大批量生产等。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种低成本可大批量生产的发光纤维以及发光口罩。本申请采用如下技术方案：1、一种发光纤维，其特征在于，所述发光纤维为具有芯层和包层的芯包结构，所述发光纤维的芯层的折射率大于所述发光纤维的包层的折射率。2、根据项1所述的发光纤维，其特征在于，所述发光纤维的芯层沿轴向的径向尺寸逐渐变小，所述发光纤维的包层沿轴向的径向尺寸随着所述芯层的径向尺寸的变小而变小。3、根据项1所述的发光纤维，其特征在于，在所述发光纤维上沿轴向设置有一个或两个以上缺陷，所述缺陷连通所述芯层和包层。4、一种发光纤维，其特征在于，所述发光纤维为具有芯层和包层的芯包结构，所述发光纤维的芯层的折射率小于所述发光纤维的包层的折射率，所述发光纤维的芯层沿轴向的径向尺寸相同，所述发光纤维的包层沿轴向的径向尺寸逐渐变小。5、根据项1-4任一项所述的发光纤维，其特征在于，所述发光纤维的芯层的折射率与所述包层的折射率之间的差值在0.001-1.13范围内。6、根据项1-4任一项所述的发光纤维，其特征在于，所述发光纤维的芯层的横截面为圆形、三角形、长方形、椭圆形、五角星形中的一种。7、根据项1-4任一项所述的发光纤维，其特征在于，所述发光纤维的横截面为圆形、三角形、长方形、椭圆形、五角星形中的一种。8、根据项7所述的发光纤维，其特征在于，所述发光纤维在200nm-780nm光谱范围内发光。9、根据项7所述的发光纤维，其特种在于，所述的发光纤维发光响应时间在1ns-30s之间，优选为0.1ms-0.1s。10、根据项7所述的发光纤维，其特种在于，所述的发光纤维在工作温度为-110℃至300℃、pH值为5至10的环境下稳定发光，优选工作温度为-70℃至120℃，优选pH值为6至8。11、一种发光纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供纤维的原料；制备同轴纤维预制棒；将同轴纤维预制棒加工成同轴纤维；将同轴纤维进行结构化处理或表面处理得到所述发光纤维。12、根据项11所述的制备方法，其特征在于，所述纤维的原料包括：芯层材料，包括第一聚合物材料；包层材料，包括第二聚合物材料。13、根据项12所述的制备方法，其特征在于，通过所述第一聚合物材料制备出实心柱状芯层预制棒，通过所述第二聚合物材料制备出空心柱状包层预制棒。14、根据项13所述的制备方法，其特征在于，将所述芯层预制棒套设于所述包层预制棒内，形成同轴纤维预制棒。15、根据项12所述的制备方法，其特征在于，将所述芯层材料制备成芯层薄膜，将所述包层材料制备成包层薄膜，将所述包层薄膜薄膜滚动卷压包覆芯层薄膜，形成同轴纤维预制棒。16、根据项14-15任一项所述的制备方法，其特征在于，将所述同轴纤维预制棒进行热拉处理，得到同轴纤维。17、根据项12所述的制备方法，其特征在于，将所述芯层材料和所述包层材料通过熔融纺丝工艺或湿法纺丝工艺或挤出工艺制备出同轴纤维。18、根据项11所述的制备方法，其特征在于，所述结构化处理或表面处理包括熔融拉锥工艺、激光雕刻、研磨法、化学腐蚀法中的一种。19、根据项11所述的制备方法，其特征在于，所述发光纤维为具有芯层和包层的芯包结构，所述发光纤维的芯层的折射率大于所述发光纤维的包层的折射率。20、根据项19所述的制备方法，其特征在于，所述发光纤维的芯层沿轴向的径向尺寸逐渐变小，所述发光纤维的包层沿轴向的径向尺寸随着所述芯层的径向尺寸的变小而变小。21、根据项19所述的制备方法，其特征在于，所述发光纤维上沿轴向设置有一个或两个以上缺陷，所述缺陷连通所述芯层和包层。22、根据项11所述的制备方法，其特征在于，所述发光纤维为具有芯层和包层的芯包结构，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光纤维，其特征在于，所述发光纤维为具有芯层和包层的芯包结构，所述发光纤维的芯层的折射率大于所述发光纤维的包层的折射率。/n

【技术特征摘要】
1.一种发光纤维，其特征在于，所述发光纤维为具有芯层和包层的芯包结构，所述发光纤维的芯层的折射率大于所述发光纤维的包层的折射率。


2.根据权利要求1所述的发光纤维，其特征在于，所述发光纤维的芯层沿轴向的径向尺寸逐渐变小，所述发光纤维的包层沿轴向的径向尺寸随着所述芯层的径向尺寸的变小而变小。


3.根据权利要求1所述的发光纤维，其特征在于，在所述发光纤维上沿轴向设置有一个或两个以上缺陷，所述缺陷连通所述芯层和包层。


4.一种发光纤维，其特征在于，所述发光纤维为具有芯层和包层的芯包结构，所述发光纤维的芯层的折射率小于所述发光纤维的包层的折射率，所述发光纤维的芯层沿轴向的径向尺寸相同，所述发光纤维的包层沿轴向的径向尺寸逐渐变小。


5.根据权利要求1-4任一项所述的发光纤维，其特征在于，所述发光纤维的芯层的折射率与所述包层的折射率之...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶光明，李攀，王蕊，郭臻，胡润，陈伟，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42