CN104342779B - 防伪功能聚酯pet超短纤维、其应用、制备方法及其制备系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防伪功能聚酯PET超短纤维，在聚酯PET超短纤维内包含有相对聚酯PET超短纤维重量0.010～0.030%wt的二苯乙烯基双苯并噁唑类有机单体。还公开了上述的防伪功能聚酯PET超短纤维用作防伪材料的应用、防伪功能聚酯PET超短纤维的制备方法及防伪功能聚酯PET超短纤维制备系统。本发明防伪功能聚酯PET超短纤维生产成本相对较低，防伪效果明显，且不会受到材料应用加工而变色、失效，发色波长可根据防伪用户的要求进行调节。经过表面亲水化处理后，这种纤维在湿法造纸工艺过程中具有良好的亲和性，在纸张中的分散性和结合牢度高，用其制得的纸张具有良好的防伪效果。

Description

防伪功能聚酯PET超短纤维、其应用、制备方法及其制备系统

技术领域

本发明涉及防伪功能聚酯PET超短纤维、其应用、制备方法及其制备系统，属于合成纤维技术领域。

背景技术

目视可见印刷纸张防伪技术和产品从上世纪90年代实现了工业化，采用荧光系列产品，如荧光油墨、荧光纤维是比较常用的方法。荧光油墨在制作中较简单，用于印刷商标，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。但此种方法易仿造。

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，将荧光纤维切成一定长度的超短纤维（几个毫米），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。

聚酯纤维具有生产过程相对环保，生产成本低，用于纺织行业具有非常良好的取代天然纤维的功能。而用于湿法造纸行业，纤维的表面需要特殊处理，相对应用领域的使用量较小，传统的聚酯超短纤维生产成本较高（CN1343810A，一种防伪纤维及采用该防伪纤维的防伪纸；CN1405368A，高效荧光皮芯复合纤维及其制造方法和应用；CN2499432Y，一种防伪纤维），用于湿法造纸的分散性不佳，防伪检测特征波段范围相对较宽，仿制的可能性高，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。

发明内容

本发明的目的是提供一种防伪功能聚酯PET超短纤维，该纤维在阳光紫外线光照射下发出裸眼可视的白色亮光或其他有色亮光，可明显与其它天然纤维或人造纤维区别开来。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种防伪功能聚酯PET超短纤维，在聚酯PET超短纤维内包含有相对聚酯PET超短纤维重量0.010～0.030%wt的二苯乙烯基双苯并噁唑类有机单体。

进一步的，所述聚酯PET超短纤维内还包含有相对聚酯PET超短纤维重量0.001～0.005%wt的PET原液着色剂。

本发明还公开了防伪功能聚酯PET超短纤维用作防伪材料的应用。

本发明还公开了上述防伪功能聚酯PET超短纤维的制备方法，其特征在于：在纺丝熔体管道上注射相对聚酯PET超短纤维重量0.010～0.030%wt的二苯乙烯基双苯并噁唑类有机单体。

进一步的，在纺丝熔体管道上注射相对聚酯PET超短纤维重量0.001～0.005%wt的PET原液着色剂。

进一步的，所述二苯乙烯基双苯并噁唑类有机单体包括二苯乙烯基双苯并噁唑、2,5-双-（5-叔丁基-2-苯并噁唑基）噻吩或者4,4双（5-甲基-2-苯并噁唑基）二苯乙烯，或者这三种化合物的任意比例混合物。

进一步的，其步骤包括熔融、纺丝、表面处理、后整理，所述表面处理是通过表面处理剂对聚酯PET超短纤维表面进行亲水化处理，所述表面处理剂由长链烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪族醇酸合成酯组成，占聚酯PET超短纤维总重量的0.4～0.5%wt。

本发明还公开了用于上述防伪功能聚酯PET超短纤维的制备方法的防伪功能聚酯PET超短纤维制备系统，包括依次连接的第一加样器、熔融螺杆挤出机、高效静态混合器、计量泵、骤冷风装置、卷绕装置、拉伸装置、纤维表面处理装置、热定型装置、超短纤维切断装置、密封包装装置，第一加样器用于加入聚酯PET切片或熔体，还包括第二加样器，所述第二加样器与纤维表面处理装置连接，用于加入表面处理剂，熔融螺杆挤出机与高效静态混合器之间通过纺丝熔体管道连接，还包括第三加样器，所述第三加样器与高效静态混合器连接，用于加入二苯乙烯基双苯并噁唑类有机单体。

进一步的，还包括第四加样器，所述第四加样器与高效静态混合器连接，用于加入PET原液着色剂。

本发明防伪功能聚酯PET超短纤维生产成本相对较低，防伪效果明显，且不会受到材料应用加工而变色、失效，发色波长可根据防伪用户的要求进行调节。经过表面亲水化处理后，这种防伪功能聚酯PET超短纤维在湿法造纸工艺过程中具有良好的亲和性，在纸张中的分散性和结合牢度高。

添加的二苯乙烯基双苯并噁唑类有机单体对太阳光中的紫外线波长UVA，UVB和UVC均有反应，可将裸眼不可见的紫外线光转化为裸眼可见的蓝色谱可见光，当上述有机单体与纤维内的着色剂协同可形成明亮有色（类似荧光），可区别于普通染色纤维，在黑暗环境下，借助紫外灯照射，裸眼可视明显的亮白或亮色（例如蓝、绿、红、橙、紫色等），且与其它天然纤维或人造纤维具有明显显色差别，用其制得的纸张具有良好的防伪效果，在其它需要防伪表面也可以将这种防伪纤维与聚烯烃类高聚物混合，进行表面覆膜、淋膜处理，使之具有防伪效果。

附图说明

图1为防伪功能聚酯PET超短纤维制备系统的结构示意图。

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步说明。

具体实施方式

实施例1

本防伪功能聚酯PET超短纤维制备系统，用于防伪功能聚酯PET超短纤维的制备，包括依次连接的第一加样器1、熔融螺杆挤出机2、高效静态混合器4、计量泵6、骤冷风装置7、卷绕装置8、拉伸装置9、纤维表面处理装置10、热定型装置11、超短纤维切断装置12、密封包装装置13，第一加样器1用于加入聚酯PET切片或熔体，还包括第二加样器14，所述第二加样器14与纤维表面处理装置10连接，用于加入表面处理剂，熔融螺杆挤出机2与高效静态混合器4之间通过纺丝熔体管道连接，还包括第三加样器3和第四加样器5，所述第三加样器3与高效静态混合器4连接，用于加入二苯乙烯基双苯并噁唑类有机单体，所述第四加样器5与高效静态混合器4连接，用于加入PET原液着色剂。

实施例2

本防伪功能聚酯PET超短纤维的制备方法，其步骤包括：

1）、聚酯PET切片或熔体通过第一加样器1加入到熔融螺杆挤出机2中，然后进入高效静态混合器4，同时，具有耐高温荧光效果的二苯乙烯基双苯并噁唑作为紫外线吸收剂通过第三加样器3进入高效静态混合器4中，聚酯PET原液着色剂SolventBlue104蓝色通过第四加样器5进入高效静态混合器4中，与聚酯熔体混合；其中二苯乙烯基双苯并噁唑的加入量为聚酯熔体重量的0.010%wt，SolventBlue104蓝色的加入量为聚酯熔体重量的0.001%wt，二苯乙烯基双苯并噁唑的结构式为

2）、经过原液着色的含紫外线吸收剂的熔体，通过计量泵6进行熔融纺丝，纺丝温度不大于295℃，通过骤冷风装置7对丝束进行凝固冷却，冷却风的温度控制在24±4℃，成型后的原丝通过卷绕装置8进入拉伸装置9，对纤维进行拉伸，然后进入纤维表面处理装置10，表面处理剂通过第二加样器14进入纤维表面处理装置10，对纤维表面进行亲水化处理；表面处理剂由长链烷基聚氧乙烯醚硫酸钠（a）、脂肪醇聚氧乙烯醚（b）和脂肪族醇酸合成酯（c）组成，占聚酯熔体重量的0.4%wt；三组分的比例a:b:c分别为40~45:35~40:25:15。

3）、经表面处理的纤维进入热定型装置11进行热定型，压切式的超短纤维切断装置12，对经过热定型的纤维丝束进行切断，切断后的纤维长度为3-8毫米，根据最终使用要求进行调节，切断后的纤维通过密封包装装置13进行密封包装，适用于湿法造纸的超短纤维含水率控制在10±4%之内，与聚烯烃共混用的超短纤维含水率控制在0.45±0.05%。使用氮气或二氧化碳隔氧包装。

实施例3

本防伪功能聚酯PET超短纤维的制备方法，其步骤与实施例2基本一致，其区别在于：

二苯乙烯基双苯并噁唑类有机单体选用2,5-双-（5-叔丁基-2-苯并噁唑基）噻吩，其结构式为，加入量为聚酯熔体重量的0.030%wt；

聚酯PET原液着色剂选用SolventGreen3绿色，加入量为聚酯熔体重量的0.005%wt。

表面处理剂加入量占聚酯熔体重量的0.5%wt。

实施例4

本防伪功能聚酯PET超短纤维的制备方法，其步骤与实施例2基本一致，其区别在于：

二苯乙烯基双苯并噁唑类有机单体选用4,4双（5-甲基-2-苯并噁唑基）二苯乙烯，其结构式为，加入量为聚酯熔体重量的0.020%wt；

聚酯PET原液着色剂选用SolventOrange60橘色，加入量为聚酯熔体重量的0.003%wt。

表面处理剂加入量占聚酯熔体重量的0.45%wt。

实施例5

本防伪功能聚酯PET超短纤维的制备方法，其步骤与实施例2基本一致，其区别在于：

二苯乙烯基双苯并噁唑类有机单体选用二苯乙烯基双苯并噁唑：2,5-双-（5-叔丁基-2-苯并噁唑基）噻吩：4,4双（5-甲基-2-苯并噁唑基）二苯乙烯=1:1:1wt，加入量为聚酯熔体重量的0.025%wt；

聚酯PET原液着色剂选用SolventViolet13紫色，加入量为聚酯熔体重量的0.002%wt。

表面处理剂加入量占聚酯熔体重量的0.42%wt。

实施例6

本防伪功能聚酯PET超短纤维的制备方法，其步骤与实施例2基本一致，其区别在于：

二苯乙烯基双苯并噁唑类有机单体选用二苯乙烯基双苯并噁唑：2,5-双-（5-叔丁基-2-苯并噁唑基）噻吩=1:1wt，加入量为聚酯熔体重量的0.015%wt；

聚酯PET原液着色剂选用SolventRed135红色，加入量为聚酯熔体重量的0.004%wt。

表面处理剂加入量占聚酯熔体重量的0.47%wt。

实施例7

本防伪功能聚酯PET超短纤维的制备方法，其步骤与实施例2基本一致，其区别在于：

二苯乙烯基双苯并噁唑类有机单体选用2,5-双-（5-叔丁基-2-苯并噁唑基）噻吩：4,4双（5-甲基-2-苯并噁唑基）二苯乙烯=1:1wt，加入量为聚酯熔体重量的0.018%wt；

聚酯PET原液着色剂选用SolventGreen3绿色与SolventBlue104蓝色按重量比2:1混合，加入量为聚酯熔体重量的0.003%wt。

表面处理剂加入量占聚酯熔体重量的0.43%wt。

实施例8

本防伪功能聚酯PET超短纤维的制备方法，其步骤与实施例2基本一致，其区别在于：

二苯乙烯基双苯并噁唑类有机单体选用二苯乙烯基双苯并噁唑：2,5-双-（5-叔丁基-2-苯并噁唑基）噻吩=1:1wt，加入量为聚酯熔体重量的0.022%wt；

聚酯PET原液着色剂选用SolventOrange60橘色，加入量为聚酯熔体重量的0.002%wt。

表面处理剂加入量占聚酯熔体重量的0.48%wt。

Claims (3)

1.一种防伪功能聚酯PET超短纤维的制备方法，在纺丝熔体管道上注射相对聚酯PET超短纤维重量0.010～0.030wt％的二苯乙烯基双苯并噁唑类有机单体和相对聚酯PET超短纤维重量0.001～0.005wt％的PET原液着色剂，所述二苯乙烯基双苯并噁唑类有机单体包括二苯乙烯基双苯并噁唑、2,5-双-(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩或者4,4双(5-甲基-2-苯并噁唑基)二苯乙烯，或者这三种化合物的任意比例混合物，其特征在于：其步骤包括熔融、纺丝、表面处理、后整理，所述表面处理是通过表面处理剂对聚酯PET超短纤维表面进行亲水化处理，所述表面处理剂由长链烷基聚氧乙烯醚硫酸钠(a)、脂肪醇聚氧乙烯醚(b)和脂肪族醇酸合成酯(c)组成，占聚酯PET超短纤维总重量的0.4～0.5wt％。

2.一种防伪功能聚酯PET超短纤维制备装置，包括依次连接的第一加样器、熔融螺杆挤出机、高效静态混合器、计量泵、骤冷风装置、卷绕装置、拉伸装置、纤维表面处理装置、热定型装置、超短纤维切断装置、密封包装装置，第一加样器用于加入聚酯PET切片或熔体，还包括第二加样器，所述第二加样器与纤维表面处理装置连接，用于加入表面处理剂，熔融螺杆挤出机与高效静态混合器之间通过纺丝熔体管道连接，其特征在于：还包括第三加样器，所述第三加样器与高效静态混合器连接，用于加入二苯乙烯基双苯并噁唑类有机单体。

3.根据权利要求2所述的防伪功能聚酯PET超短纤维制备装置，其特征在于：还包括第四加样器，所述第四加样器与高效静态混合器连接，用于加入PET原液着色剂。