專利名稱：一種具有熒光效應的人造草絲及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種人造草絲，特別涉及一種具有熒光效應的人造草絲以及該人造草絲的制備方法。
背景技術：
人造草絲是人造草坪的核心材料，目前人們在開發(fā)人造草絲時僅注重改善其抗沖擊性等力學方面的性能，而不能滿足市場對人造草絲及其附加產品如運動產品(跑道、護欄等)、建筑裝潢產品、日常休閑娛樂產品等的多樣性需求。

發(fā)明內容
基于上述技術問題，本發(fā)明提供一種具有熒光效應的人造草絲及其制備方法。其技術解決方案是一種具有熒光效應的人造草絲，該人造草絲中含有稀土熒光材料。上述稀土熒光材料優(yōu)選稀土鋁酸鹽。進一步的，上述人造草絲是由下述重量份配比的原料制成基體樹脂85 95份，突光材料母粒4 20份,色母粒I 6份,助劑I 3份。更進一步的，上述熒光材料母粒是由下述重量份配比的原料制成基體樹脂60 80份，稀土熒光材料20 30份，聚乙烯蠟I 7份。上述基體樹脂優(yōu)選聚乙烯、聚丙烯和/或聚酰胺，其中制備熒光材料母粒所采用的基體樹脂與制備人造草絲所采用的基體樹脂可以相同；上述助劑優(yōu)選含氟聚合物加工助劑(PPA)。一種具有熒光效應的人造草絲的制備方法，其包括以下步驟a將60 80份基體樹脂、20 30份稀土熒光材料與I 7份聚乙烯蠟混合，經熔融擠出、水冷卻、切粒制成熒光材料母粒；b分別將4 20份熒光材料母粒與85 95份基體樹脂切片，然后與I 6份色母粒、I 3份助劑混合成紡絲原料，在100 120°C的溫度下經15 20小時烘燥后，再在螺桿擠出機中以170 250°C的熔融溫度，2 6倍拉伸倍數(shù)進行紡絲繞卷，制得具有熒光效應的人造草絲。上述基體樹脂優(yōu)選聚乙烯、聚丙烯和/或聚酰胺，其中制備熒光材料母粒所采用的基體樹脂與后期制備人造草絲所采用的基體樹脂相同；上述助劑優(yōu)選含氟聚合物加工助劑(PPA)。本發(fā)明的有益技術效果是本發(fā)明制備的具有熒光效應的人造草絲對< 450微米以下的可見光有很強的吸收能力，在可見光下照射10分鐘后，便能將光能儲存于人造草絲中，在夜晚和黑暗處可持續(xù)發(fā)光10小時以上，且可以無限次循環(huán)使用；另外本發(fā)明人造草絲可長期經受日光照射，在高溫和低溫等惡劣條件或強紫外線照射下，不發(fā)黑、不變質，且發(fā)光特性不受水淋影響，無污染廢水，對環(huán)境無害。本發(fā)明人造草絲的發(fā)光原理是在人造草絲中含有稀土熒光材料，稀土熒光材料中的稀土元素如鑭系元素具有未充滿的4f殼層電子構型以及4f層電子被外層5s2、5p6電子有效屏蔽，很難受外部干擾。稀土元素的4f層電子可在7個4f軌道之間分布，從而形成豐富的電子能級躍遷，可以產生多種能級的躍遷。稀土離子受可見光照射時，電子從基態(tài)或下能級躍遷到上能級吸收光儲存在人造草絲中，沒有可見光時，電子從激發(fā)態(tài)上能級躍遷到下能級或基態(tài)，將儲存在人造草絲中的能量放出而發(fā)射光。由于在可見光區(qū)有類線性的吸收光譜、發(fā)射光譜以及輔助的譜線，稀土離子躍遷能級間的能量也不同，因而發(fā)出不同顏色的光。
具體實施例方式一種具有熒光效應的人造草絲，該人造草絲中含有稀土熒光材料，稀土熒光材料優(yōu)選稀土鋁酸鹽。就分子結構而言，稀土元素有豐富的電子能級，可以產生多種能級間的躍遷，當可見光照射到稀土離子時，電子從基態(tài)或下能級躍遷到上能級，發(fā)生光的吸收，將光能儲存于人造草絲中，沒有可見光時，電子從激發(fā)態(tài)上能級躍遷到下能級或基態(tài)，產生光的發(fā)射，將儲存于人造草絲中的能量釋放出來。為了確保稀土熒光材料能更好的分散在制得的人造草絲中，優(yōu)選先將稀土熒光材料與基體樹脂按一定重量份配比制成熒光材料母粒，然后將熒光材料母粒與另一份基體樹脂按一定重量份配比混合進行熔融紡絲，制得人造草絲。在制備熒光材料母粒的步驟中，還可添加聚乙烯蠟，聚乙烯蠟用作分散劑，在一定的添加比例下其可使稀土熒光材料在人造草絲中進一步分散。上述基體樹脂優(yōu)選聚乙烯、聚丙烯和/或聚酰胺。上述聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和/或聚酰胺(PA)類高分子聚合物以及稀土鋁酸鹽、聚乙烯蠟、色母粒、含氟聚合物加工助劑(PPA)等均可從市場上購買得到。下面通過幾組具體實施例對本發(fā)明具有熒光效應的人造草絲的制備方法進行進一步說明實施例I將65份聚乙烯、30份稀土鋁酸鹽與5份聚乙烯蠟混合，經熔融擠出、水冷卻、切粒制成熒光材料母粒；將5份熒光材料母粒與90份聚乙烯分別切片，然后與3份色母粒、2份PPA混合成紡絲原料，在100°C的溫度下經20小時烘燥后，再在螺桿擠出機中以230°C的熔融溫度，2倍拉伸倍數(shù)進行紡絲繞卷，制得具有熒光效應的人造草絲。實施例2將75份聚丙烯、20份稀土鋁酸鹽與5份聚乙烯蠟混合，經熔融擠出、水冷卻、切粒制成熒光材料母粒；將10份熒光材料母粒與85份聚丙烯分別切片，然后與3份色母粒、2份PPA混合成紡絲原料，在120°C的溫度下經15小時烘燥后，再在螺桿擠出機中以230°C的熔融溫度，6倍拉伸倍數(shù)進行紡絲繞卷，制得具有熒光效應的人造草絲。實施例3將70份聚酰胺、25份稀土鋁酸鹽與5份聚乙烯蠟混合，經熔融擠出、水冷卻、切粒制成熒光材料母粒；將10份熒光材料母粒與85份聚酰胺分別切片，然后與2份色母粒、3份PPA混合成紡絲原料，在110°C的溫度下經18小時烘燥后，再在螺桿擠出機中以230°C的熔融溫度，4倍拉伸倍數(shù)進行紡絲繞卷，制得具有熒光效應的人造草絲。實施例4將65份聚酰胺、28份稀土鋁酸鹽與7份聚乙烯蠟混合，經熔融擠出、水冷卻、切粒制成熒光材料母粒；將4份熒光材料母粒與92份聚乙烯切片，然后與3份色母粒、I份PPA混合成紡絲原料，在115°C的溫度下經16小時烘燥后，再在螺桿擠出機中以220°C的熔融溫度，5倍拉伸倍數(shù)進行紡絲繞卷，制得具有熒光效 應的人造草絲。
權利要求
1.一種具有熒光效應的人造草絲，其特征在于人造草絲中含有稀土熒光材料。
2.根據權利要求I所述的一種具有熒光效應的人造草絲，其特征在于稀土熒光材料為稀土鋁酸鹽。
3.根據權利要求I所述的一種具有熒光效應的人造草絲，其特征在于，人造草絲是由下述重量份配比的原料制成基體樹脂85 95份，熒光材料母粒4 20份，色母粒I 6份，助劑I 3份。
4.根據權利要求3所述的一種具有熒光效應的人造草絲，其特征在于，熒光材料母粒是由下述重量份配比的原料制成基體樹脂60 80份，稀土熒光材料20 30份，聚乙烯蠟I 7份。
5.根據權利要求4所述的一種具有熒光效應的人造草絲，其特征在于所述基體樹脂為聚乙烯、聚丙烯和/或聚酰胺。
6.根據權利要求3所述的一種具有熒光效應的人造草絲，其特征在于所述助劑為含氟聚合物加工助劑。
7.一種具有熒光效應的人造草絲的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 a將60 80份基體樹脂、20 30份稀土熒光材料與I 7份聚乙烯蠟混合，經熔融擠出、水冷卻、切粒制成熒光材料母粒； b分別將4 20份熒光材料母粒與85 95份基體樹脂切片，然后與I 15份色母粒、5 10份助劑混合成紡絲原料，在100 120°C的溫度下經15 20小時烘燥后，再在螺桿擠出機中以170 250°C的熔融溫度，2 6倍拉伸倍數(shù)進行紡絲繞卷，制得具有熒光效應的人造草絲。
8.根據權利要求7所述的一種具有熒光效應的人造草絲的制備方法，其特征在于所述基體樹脂為聚乙烯、聚丙烯和/或聚酰胺。
9.根據權利要求7所述的一種具有熒光效應的人造草絲的制備方法，其特征在于所述助劑為含氟聚合物加工助劑。
全文摘要
一種具有熒光效應的人造草絲，其是由下述重量份配比的原料制成基體樹脂85～95份，熒光材料母粒4～20份，色母粒1～15份，助劑5～10份；其中熒光材料母粒是由下述重量份配比的原料制成稀土熒光材料20～30份，基體樹脂60～80份，聚乙烯蠟1～7份。人造草絲在制備過程中，先將稀土熒光材料分散在基體樹脂中制成熒光材料母粒，然后再將熒光材料母?；烊肓硪环莼w樹脂中進行熔融紡絲。本發(fā)明制備的具有熒光效應的人造草絲對≤450微米以下的可見光有很強的吸收能力，在可見光下照射10分鐘后，便能將光能儲存于絲中，在夜晚和黑暗處可持續(xù)發(fā)光10小時以上，且可以無限次循環(huán)使用。
文檔編號D01F6/90GK102776592SQ201210288210
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月14日 優(yōu)先權日2012年8月14日
發(fā)明者于安 申請人:青島青禾人造草坪有限公司