本发明专利技术涉及一种镧系元素电子跃迁型特征识别光学纤维的制备方法，属于纤维制造技术领域。其利用镧系元素丰富的能级结构和独特的电子跃迁特性，通过控制纤维各组分的重量比例组合关系、纺丝原料配方和纺丝工艺参数，实现对电子跃迁能级差和跃迁电子数的控制，从而得到具有不同发射光谱识别特征的光学纤维。本发明专利技术制造的一种镧系元素电子跃迁型特征识别光学纤维，在特定的激发光照射下根据电子跃迁能级差和跃迁电子数的不同形成相应的发光识别特征曲线，通过控制纤维各组分的排列组合关系、纺丝原料配方和纺丝工艺参数，即可达到对发光识别特征的控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于纤维制造
技术介绍
镧系元素具有未充满的4f电子层，4f电子层的不同排布产生了不同的能级，4f电子在不同能级之间的跃迁。镧系元素电子跃迁原理示意图如图1所示。除了 La3+和Lu3+为4f°和4f14外，其它镧系元素的4f电子在7个4f轨道上任意排布，从而产生多种光谱项和 能级，在+3价镧系离子4fn的组态上共有199177个。再如，Pr原子的4f36s2构型有41个能级，在4068 1有500个能级。在4^5^682有100个能级，在4^5(^681有750个能级，在4f35d2有1700个能级；Gd原子在4^5(^682有3106个能级，其激发态4^5(^6 1有36000个能级。通常，具有未充满的4f电子亚层的原子或离子的光谱大约有30000条可被观察到的谱线；具有未充满的d电子亚层的过渡元素的谱线约有7000条；而具有未充满的P电子亚层的主族元素的光谱线约有1000条。稀土元素的电子能级和谱线比普通元素丰富的多，能够吸收或发射从紫外光、可见光到红外光区多种波长的电磁辐射。不同镧系元素化合物具有不同的发射光谱，而且即使相同的原料配方在不同的工艺条件下制得的稀土发光材料发射光谱也不相同。如果能将上述镧系元素化合物与高分子材料相结合制成纤维，那么，该纤维在特定的激发光谱作用下根据电子跃迁能级差和跃迁电子数的差异，将具有特定的发光识别特征。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种镧系元素电子跃迁型特征识别光学纤维。按照本专利技术提供的技术方案，一种，利用镧系元素丰富的能级结构和独特的电子跃迁特性，通过控制纤维各组分的重量比例组合关系、纺丝原料配方和纺丝工艺参数，实现对电子跃迁能级差和跃迁电子数的控制，从而得到具有不同发射光谱识别特征的光学纤维。所述镧系元素是指元素周期表中的镨Pr、钕Nd、铕Eu、镝Dy、钆Gd五种。所述纤维各组份重量比例组合关系是指包括镧系元素化合物、高分子材料和无机颜料在内的纤维组份的组成，所述纺丝原料配方是指包括上述组成的纤维各组份的配比关其按重量份计镧系元素化合物含量为广15份，高分子材料含量为85、9份，无机颜料含量为(Tl. 5份，偶联剂含量为O. 02、. 05份，分散剂含量为O. 05、. 15份；纺丝工艺参数是指纺丝温度、纺丝速度或者拉伸倍数，其中纺丝温度为18(T30(TC，纺丝速度为60(T4500m/min，拉伸倍数为1. 5 4。所述镧系元素化合物为碱土铝酸盐类或碱土硅酸盐类；所述高分子材料为聚酯类、聚烯烃类或者聚酰胺类材料；所述无机颜料为复合金属氧化物类颜料；所述偶联剂为硅烷类或钛酸酯类；所述分散剂为明胶或亚乙基二硬脂酰胺中的一种。所述纤维具有的发光识别特征包括发光波长、发光能量分布两个特征或者二者集合成的曲线。所述纤维具有的发射光谱识别特征是在特定激发光照射下获得，其中所用激发光波长为34(T380nm，激发狭缝宽为I 4nm。本专利技术具有如下优点本专利技术制造的一种镧系元素电子跃迁型特征识别光学纤维，在特定的激发光照射下根据电子跃迁能级差和跃迁电子数的不同形成相应的发光识别特征曲线，通过控制纤维各组分的排列组合关系、纺丝原料配方和纺丝工艺参数，即可达到对发光识别特征的控制。与以往的发光纤维相比，具有更加严格的制备工艺要求和更加鲜明的特性。根据该发光识别特征即可识别身份或产品的真伪。附图说明图I为镧系元素电子跃迁原理示意图。图2为本专利技术工艺流程图。图3为发光识别特征测试装置示意图1、激发光源，2、4、6、8狭缝，3、激发单色器，5、样品池，7、发射单色器，9、检测器，10、显示器，11、记录移。图4为实施例I制备产品的发光识别特征曲线。图5为实施例2制备产品的发光识别特征曲线。图6为实施例3制备产品的发光识别特征曲线。具体实施例方式以下通过实施例对本专利技术作进一步的阐述，其目的是为更好理解本专利技术的内容。因此，所举的例子并不影响本专利技术的保护范围。实施例I选取铕镝共掺杂的铝酸锶为镧系元素化合物、聚对苯二甲酸乙二酯为高分子材料，Y-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)为偶联剂，亚乙基二硬脂酰胺为分散剂，其按重量份计镧系元素化合物含量为5份，高分子材料含量为85份，无机颜料含量为O. 2份，偶联剂含量为O. 02份，分散剂含量为O. 05份；按照图2所示工艺流程，熔融纺丝，融熔温度控制在28(T30(TC，牵伸倍数控制在3. 2，最终得到一种镧系元素电子跃迁型特征识别光学纤维。按照附图3所示装置，在激发波长360nm，狭缝宽为2nm，测纤维的发光识别特征。测试结果参见附图4。实施例2选取铕镝共掺杂的铝酸锶为镧系元素化合物、聚丙烯为高分子材料，Y _(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)为偶联剂，亚乙基二硬脂酰胺为分散剂，镧系元素化合物含量为10份，高分子材料含量为99份，无机颜料含量为I. 5份，偶联剂含量为O. 05份，分散剂含量为O. 05份；熔融纺丝，融熔温度控制在18(T20(TC，牵伸倍数控制在3. 2，最终得到一种镧系元素电子跃迁型特征识别光学纤维。按照附图4所示装置，在激发波长360nm，狭缝宽为2nm，测纤维的发光识别特征。测试结果参见附图5。实施例3 选取铕镝共掺杂的铝酸锶为镧系元素化合物、聚对苯二甲酸乙二酯为高分子材料，γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ560)为偶联剂，钴蓝(Ρ.Β. 28)为无机颜料，亚乙基二硬脂酰胺为分散剂，其按重量份计镧系元素化合物含量为10份，高分子材料含量为93份，无机颜料含量为O.1份，偶联剂含量为O. 04份，分散剂含量为O.1份；熔融纺丝，融熔温度控制在28(T30(TC，牵伸倍数控制在3. 2，最终得到一种镧系元素电子跃迁型特征识别光学纤维。按照附图4所示装置，在激发波长360nm，狭缝宽为2nm，测纤维的发光识别特征。测试结果参见附图6。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种镧系元素电子跃迁型特征识别光学纤维的制备方法，其特征在于：利用镧系元素丰富的能级结构和独特的电子跃迁特性，通过控制纤维各组分的重量比例组合关系、纺丝原料配方和纺丝工艺参数，实现对电子跃迁能级差和跃迁电子数的控制，从而得到具有不同发射光谱识别特征的光学纤维。
【技术特征摘要】
1.一种镧系元素电子跃迁型特征识别光学纤维的制备方法，其特征在于利用镧系元素丰富的能级结构和独特的电子跃迁特性，通过控制纤维各组分的重量比例组合关系、纺丝原料配方和纺丝工艺参数，实现对电子跃迁能级差和跃迁电子数的控制，从而得到具有不同发射光谱识别特征的光学纤维。2.根据权利要求I所述的镧系元素电子跃迁型特征识别光学纤维的制备方法，其特征在于所述镧系元素是指元素周期表中的镨Pr、钕Nd、铕Eu、镝Dy、钆Gd五种。3.根据权利要求I所述的镧系元素电子跃迁型特征识别光学纤维的制备方法，其特征在于所述纤维各组份重量比例组合关系是指包括镧系元素化合物、高分子材料和无机颜料在内的纤维组份的组成，所述纺丝原料配方是指包括上述组成的纤维各组份的配比关系; 其按重量份计镧系元素化合物含量为广15份，高分子材料含量为85、9份，无机颜料含量为(Tl. 5份，偶联剂含量为O. 02、. 05份，分散剂含量为O. 05...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛明桥，张技术，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：
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