本發(fā)明涉及一種藍色光夜光纖維的制備方法，尤其是一種在黑暗中能夠發(fā)出430～450nm的藍色光夜光纖維的制備方法，屬于功能紡織材料制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

稀土鋁酸鍶夜光纖維是一種新型的環(huán)保節(jié)能型纖維，主要利用稀土材料作為發(fā)光體經(jīng)過特種紡絲工藝制成的，因其在黑暗中或夜晚具有良好的發(fā)光性能得到廣泛應(yīng)用。但是，其發(fā)射光波長位于520～540nm，光譜分布在黃綠色光區(qū)，發(fā)光顏色單調(diào)成為應(yīng)用的一大問題。目前現(xiàn)有的藍色光夜光纖維的主要原料有金屬硫化物和硅酸鹽發(fā)光物質(zhì)，相對于鋁酸鹽體系的發(fā)光材料其初始余輝亮度較低。研究表明，傳統(tǒng)的以SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺為發(fā)光材料的綠色光夜光纖維和紅色光夜光纖維已經(jīng)被研制開發(fā)，但是到目前為止未見報道使用SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺為發(fā)光物質(zhì)制備可以發(fā)藍光的夜光纖維。

因此，尋找一種可將長波(發(fā)黃綠色光的SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺夜光纖維)轉(zhuǎn)換為短波(發(fā)藍色光的SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺夜光纖維)的下轉(zhuǎn)換材料具有重要的研究價值及現(xiàn)實意義。其中，三苯基碘六氟銻酸鹽光引發(fā)劑是一種具有優(yōu)異光轉(zhuǎn)換性能的感光材料，能夠吸收輻射能，引發(fā)電子發(fā)生躍遷，可實現(xiàn)SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺夜光纖維在黑暗中發(fā)藍色光的目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種藍色光夜光纖維的制備方法，得到的夜光纖維能夠發(fā)出波長為430～450nm的藍色光。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述藍色光夜光纖維的制備方法，特征是，包括以下步驟：

(1)將0.1～0.5重量份三苯基碘六氟銻酸鹽光引發(fā)劑與5～10重量份SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺發(fā)光材料、20～40重量份成纖聚合物基材混合，采用雙螺桿造粒機造粒，得到紡絲用夜光母粒；所述三苯基碘六氟銻酸鹽光引發(fā)劑的結(jié)構(gòu)式為：

(2)將步驟(1)得到的紡絲用夜光母粒預(yù)干燥后熔融紡絲，得到所述的藍色光夜光纖維。

在一個具體實施方式中，所述三苯基碘六氟銻酸鹽光引發(fā)劑采用以下步驟制備：將10～15重量份碘酸鉀、16～20重量份苯、23～27重量份乙酸酐和5～10重量份溶劑混合，將得到的反應(yīng)液降至－5～－10℃，緩慢加入10～15重量份濃硫酸后反應(yīng)2～4h，再在室溫下攪拌46～48h后加入六氟銻酸鉀水溶液，六氟銻酸鹽鉀水溶液由10～15重量份六氟銻酸鉀和50～55重量份水混合得到；將上述反應(yīng)液經(jīng)過抽濾、洗滌和重結(jié)晶得到二苯基碘六氟銻酸鹽白色晶體；向5～10重量份二苯基碘六氟銻酸鹽白色晶體中加入20～25重量份苯硫醚和6～10重量份催化劑，將反應(yīng)容器中沖滿氮氣并升溫至100～120℃反應(yīng)2～4h，自然冷卻后得到沉淀物，經(jīng)過抽濾、洗滌和重結(jié)晶，得到三苯基碘六氟銻酸鹽白色晶體。

在一個具體實施方式中，所述步驟(1)中采用雙螺桿造粒機造粒的具體步驟為：將成纖聚合物基材在100～120℃預(yù)干燥20～24h后，與三苯基碘六氟銻酸鹽光引發(fā)劑和SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺發(fā)光材料混合，采用雙螺桿造粒機造粒，得到紡絲用夜光母粒。

在一個具體實施方式中，所述成纖聚合物基材的采用聚酯、聚丙烯或聚酰胺切片。

在一個具體實施方式中，所述溶劑采用無水乙腈。

在一個具體實施方式中，所述催化劑采用無水醋酸銅。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明得到的夜光纖維吸收可見光10分鐘，在黑暗狀態(tài)下可持續(xù)發(fā)光10小時以上；發(fā)光亮度最高可達1.5～3cd/m²；發(fā)出的430～450nm藍光是三基色的一種，與紅色夜光纖維和綠色夜光纖維中的一種或者兩種復(fù)配就可以制備出任何一種復(fù)色的夜光纖維，能擴大夜光纖維的應(yīng)用領(lǐng)域。

附圖說明

圖1-1為本發(fā)明制備的三苯基碘六氟銻酸鹽光引發(fā)劑的掃描電鏡圖。

圖1-2為本發(fā)明制備的藍色夜光纖維的掃描電鏡圖。

圖1-3為本發(fā)明制備SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺發(fā)光材料的掃描電鏡圖。

圖2為本發(fā)明制備的發(fā)藍光的夜光纖維的熒光光譜圖。

圖3為本發(fā)明制備的發(fā)藍光的夜光纖維的光引發(fā)原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。

三苯基碘六氟銻酸鹽具有光引發(fā)活性高且耐高溫穩(wěn)定性的特點，可通過共混引發(fā)稀土鋁酸鍶夜光纖維產(chǎn)生藍色光。其引發(fā)原理是三苯基碘六氟銻酸鹽分子中含有共軛高分子體系的物質(zhì)，它們能夠吸收光能躍遷至激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的分子可將多余的能量傳遞給熒光物質(zhì)的分子；由于稀土離子特定的電子構(gòu)型，它們可以從共軛高分子體系中接受能量躍遷到激發(fā)態(tài)，當電子從激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)時發(fā)射各離子的特征熒光。具有共軛體系的三苯基碘六氟銻酸鹽作為能量給體起到一種“天線作用”，其發(fā)射光譜與受體(稀土離子)的吸收光譜應(yīng)有很好的重疊，光能或電子可以在整個共軛體系中遷移，因此，可通過能量轉(zhuǎn)移實現(xiàn)SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺夜光纖維發(fā)射光譜的藍移。如圖2所示，為本發(fā)明制備的發(fā)藍光的夜光纖維的熒光光譜圖；橫坐標為波長，單位為nm；縱坐標為相對強度，單位為計數(shù)·s^－1。

如圖3所示，為本發(fā)明制備的發(fā)藍光的夜光纖維的光引發(fā)原理圖：三苯基碘六氟銻酸鹽中共軛高分子給體(S)到SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺發(fā)光材料受體(A)的能量轉(zhuǎn)移導(dǎo)致熒光發(fā)射藍移。

實施例1：一種藍色光夜光纖維的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備三苯基碘六氟銻酸鹽光引發(fā)劑，采用以下步驟：將10重量份碘酸鉀、16重量份苯、23重量份乙酸酐和5重量份無水乙腈混合，將得到的反應(yīng)液降至－5℃，緩慢加入10重量份濃硫酸后反應(yīng)2h，再在室溫下攪拌46h后加入六氟銻酸鉀水溶液，六氟銻酸鹽鉀水溶液由10重量份六氟銻酸鉀和50重量份水混合得到；將上述反應(yīng)液經(jīng)過抽濾、洗滌和重結(jié)晶得到二苯基碘六氟銻酸鹽白色晶體；向5重量份二苯基碘六氟銻酸鹽白色晶體中加入20重量份苯硫醚和6重量份無水醋酸銅，將反應(yīng)容器中沖滿氮氣并升溫至100℃反應(yīng)2h，自然冷卻后得到沉淀物，經(jīng)過抽濾、洗滌和重結(jié)晶，得到三苯基碘六氟銻酸鹽白色晶體；

(2)將20重量份成纖聚合物基材在100℃預(yù)干燥20h后，與0.1重量份三苯基碘六氟銻酸鹽光引發(fā)劑和5重量份SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺發(fā)光材料混合，采用雙螺桿造粒機造粒，得到紡絲用夜光母粒；所述成纖聚合物基材的采用聚酯、聚丙烯或聚酰胺切片；

(3)將步驟(2)得到的紡絲用夜光母粒預(yù)干燥后熔融紡絲，得到所述的藍色光夜光纖維。

實施例2：一種藍色光夜光纖維的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備三苯基碘六氟銻酸鹽光引發(fā)劑，采用以下步驟：將13重量份碘酸鉀、18重量份苯、25重量份乙酸酐和7重量份無水乙腈混合，將得到的反應(yīng)液降至－7℃，緩慢加入13重量份濃硫酸后反應(yīng)3h，再在室溫下攪拌47h后加入六氟銻酸鉀水溶液，六氟銻酸鹽鉀水溶液由13重量份六氟銻酸鉀和53重量份水混合得到；將上述反應(yīng)液經(jīng)過抽濾、洗滌和重結(jié)晶得到二苯基碘六氟銻酸鹽白色晶體；向7重量份二苯基碘六氟銻酸鹽白色晶體中加入23重量份苯硫醚和8重量份無水醋酸銅，將反應(yīng)容器中沖滿氮氣并升溫至110℃反應(yīng)3h，自然冷卻后得到沉淀物，經(jīng)過抽濾、洗滌和重結(jié)晶，得到三苯基碘六氟銻酸鹽白色晶體；

(2)將30重量份成纖聚合物基材在110℃預(yù)干燥22h后，與0.3重量份三苯基碘六氟銻酸鹽光引發(fā)劑和7重量份SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺發(fā)光材料混合，采用雙螺桿造粒機造粒，得到紡絲用夜光母粒；所述成纖聚合物基材的采用聚酯、聚丙烯或聚酰胺切片；

(3)將步驟(2)得到的紡絲用夜光母粒預(yù)干燥后熔融紡絲，得到所述的藍色光夜光纖維。

實施例3：一種藍色光夜光纖維的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備三苯基碘六氟銻酸鹽光引發(fā)劑，采用以下步驟：將15重量份碘酸鉀、20重量份苯、27重量份乙酸酐和10重量份無水乙腈混合，將得到的反應(yīng)液降至－10℃，緩慢加入15重量份濃硫酸后反應(yīng)4h，再在室溫下攪拌48h后加入六氟銻酸鉀水溶液，六氟銻酸鹽鉀水溶液由15重量份六氟銻酸鉀和55重量份水混合得到；將上述反應(yīng)液經(jīng)過抽濾、洗滌和重結(jié)晶得到二苯基碘六氟銻酸鹽白色晶體；向10重量份二苯基碘六氟銻酸鹽白色晶體中加入25重量份苯硫醚和10重量份無水醋酸銅，將反應(yīng)容器中沖滿氮氣并升溫至120℃反應(yīng)4h，自然冷卻后得到沉淀物，經(jīng)過抽濾、洗滌和重結(jié)晶，得到三苯基碘六氟銻酸鹽白色晶體；

(2)將40重量份成纖聚合物基材在120℃預(yù)干燥24h后，與0.5重量份三苯基碘六氟銻酸鹽光引發(fā)劑和10重量份SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺發(fā)光材料混合，采用雙螺桿造粒機造粒，得到紡絲用夜光母粒；所述成纖聚合物基材的采用聚酯、聚丙烯或聚酰胺切片；

(3)將步驟(2)得到的紡絲用夜光母粒預(yù)干燥后熔融紡絲，得到所述的藍色光夜光纖維。

如圖1-1、圖1-2、圖1-3所示，分別為本發(fā)明制備的三苯基碘六氟銻酸鹽光引發(fā)劑、藍色夜光纖維和SrAl₂O₄：Eu²⁺，Dy³⁺發(fā)光材料的掃描電鏡圖。