CN105155038A - 一种海藻酸荧光纤维材料及制备与应用 - Google Patents
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Abstract
一种海藻酸荧光纤维材料及制备与应用，属于印刷包装技术及防伪技术领域。是海藻酸/碲化镉(CdTe)纳米晶复合荧光纤维。配制碲化镉(CdTe)纳米晶和海藻酸钠的共混纺丝液，然后制备荧光纤维，湿法纺丝法制备海藻酸/碲化镉(CdTe)纳米晶复合荧光纤维，将步骤(1)的共混纺丝液经喷丝头进行纺丝，经过凝固浴后，在拉伸液中拉伸，然后洗涤，形成荧光纤维。可应用在各类防伪纸和衣料中。
Description
技术领域
本发明涉及一种防伪材料及其制备方法，特别是涉及一种海藻酸钠防伪材料及制备与应用，属于印刷包装技术及防伪技术领域。
背景技术
荧光纤维，在紫外光的照射下可以发射出不同的颜色，当紫外光消失后，又恢复到原色纤维，从而起到防伪作用。
目前，荧光纤维的制备可以采用熔融纺丝法，即将荧光物质直接加入到成纤聚合物中，再进行熔融纺丝。这种方法主要适用于某些合成纤维，如聚酯、聚丙烯等。对于不宜采用熔融纺丝的纤维如聚丙烯腈、纤维素纤维、聚乙烯醇等，可以采用湿法纺丝法，即将荧光物质溶解于纺丝液中进行纺丝来制备荧光纤维。但是，由于采用的荧光物质不溶于水，在纤维中的分散性差，对纤维性能有很大影响。
半导体纳米晶(CdTe)具有优异的光谱特性。近年来，对其与聚合物复合材料在电致发光器件和复合发光材料等有不少的研究,但是尚未有海藻酸复合材料的成型研究及应用的研究。
本发明针对上述荧光纤维制备中存在的缺点，以海藻酸作为基质纤维材料和在水中稳定分散的碲化镉(CdTe)纳米晶作为复合纤维的荧光功能材料，采用湿法纺法制备荧光纤维。
这种荧光纤维，不仅充分利用海洋天然纤维新材料——海藻酸，具有能源、环境和资源等方面的优势，而且由于碲化镉(CdTe)纳米晶在水中的稳定分散性，使得基质材料海藻酸与荧光材料具有很好的相容性，有助于荧光纤维的成型，并提高荧光纤维性能。
发明内容
本发明以海藻酸作为基质纤维材料和在水中稳定分散的碲化镉(CdTe)纳米晶作为复合纤维的荧光功能材料，采用湿法纺法制备荧光纤维。本发明克服了湿法纺丝法制备荧光纤维的缺点，即采用的荧光物质不溶于水及在基质材料中的分散性差。制备的荧光纤维具有对纸质材料和服装材料的防伪及装饰等作用，还可以用于军事伪装。
本发明采用海藻酸作为基质材料是有一定优势的。海藻酸的钠盐是一种水溶性高分子，很容易溶解在水中形成粘稠的溶液，并进一步通过湿法纺丝加工成纤维。在纺丝过程中，凝固浴以氯化钙、氯化锌、葡萄糖酸钙等二价无机盐的水溶液为主，整个加工过程不使用任何有机溶剂，是绿色环保的。
本发明采用水相碲化镉(CdTe)纳米晶作为荧光材料也是有一定优势的。水相CdTe纳米晶具有良好的亲水性，不仅在水相纺丝液中分散均匀，纺丝成性能良好，而且CdTe纳米晶的光化学稳定性、热稳定性和耐酸碱性等性能良好，有利于荧光性能长期保持，从而提高荧光纤维性能。
一种基于海藻钠材料，其特征在于，所述材料为荧光纤维，是海藻酸/碲化镉(CdTe)纳米晶复合荧光纤维。
本发明采用湿法纺法技术，其制备步骤如下：
(1)配制共混纺丝液,主要采用以下两种途径来制备纺丝液：一是直接用碲化镉(CdTe)纳米晶水溶液代替水，在一定温度下将海藻酸钠粉末溶解在纳米晶水溶液中，得到共混纺丝液；二是先配置一定浓度的海藻酸钠水溶液，然后加入碲化镉(CdTe)纳米晶水溶液搅拌后得到共混纺丝液。
(2)制备荧光纤维，湿法纺丝法制备海藻酸/碲化镉(CdTe)纳米晶复合荧光纤维，将步骤(1)的共混纺丝液经喷丝头进行纺丝，经过凝固浴后，在拉伸液中拉伸，然后洗涤，形成荧光纤维。
本发明采用的水相碲化镉(CdTe)纳米晶是容易得到，可以通过市场购买的。碲化镉(CdTe)纳米晶的吸收光谱宽而且连续，用单一光源就可以将各个尺寸的纳米晶同时激发，实现多色彩同时发光。碲化镉(CdTe)纳米晶是从绿色到红色荧光的一系列CdTe纳米晶，根据所使用配体的类型纳米晶的表面带有羧基或羟基。
本发明在纺丝过程中采用的凝固浴是，以氯化钙、氯化锌、葡萄糖酸钙等二价无机盐的水溶液为主，或选择三醋酸铝的水溶液、三醋酸铬水溶液。
本发明采用的海藻酸是容易得到的，可以通过市场购买的，我国生产海藻酸的企业不少。如，青岛明月海藻集团、青岛双成海藻有限公司，连云港环宇海藻助剂有限公司。
本发明采用的湿法纺丝工艺路线为：
纺丝共混液——喷丝头——凝固液——拉伸液——洗涤液——海藻酸纤维。
在湿法纺丝过程中，影响海藻酸纤维性能的主要因素包括纺丝共混液的粘度、喷丝孔的尺寸、喷丝速度、凝固液中二价无机盐的浓度和温度、拉伸液的温度以及纤维的拉伸比等；同时，凝固液的组成、浓度和温度对纳米晶荧光性能不能有不利的影响。
1、共混纺丝液的浓度
众所周知，随着共混纺丝液的浓度的增加，纤维的密度较大，纤维的微孔减少，纤维的结构更加均匀。因此，增加共混纺丝液的浓度有助于提高纤维的物理机械性能。但是，如果浓度太大，共混纺丝液的粘度和弹性会过高，纤维的可纺性变得很差。
因此，为了保证纤维的物理机械性能，必须选择合适的共混纺丝液的浓度，使共混纺丝液的具有合适的粘度范围，具有可纺性。同时，需要考虑纺丝共混液中各组分的相互影响，使海藻酸钠不会影响碲化镉(CdTe)纳米晶的荧光性能，使得成型后的海藻酸纤维具有良好的荧光性能。
本发明的共混纺丝液中，海藻酸钠的质量百分比浓度为2.0～7.0％，碲化镉(CdTe)的质量浓度为0.5～2.3mg/L。共混纺丝液体的温度为35-45℃。
进一步共混纺丝液中，更为适合的海藻酸钠的质量浓度为3.0～5.0％，碲化镉(CdTe)的质量浓度为1.0～1.2mg/L。
2、凝固液的浓度和温度
众所周知，当海藻酸钠从喷丝口喷出进入到CaCl2等凝固液时，Ca2+等与海藻酸钠丝条中的Na+进行离子交换，在丝条表面形成不溶于水的海藻酸钙皮层。如果凝固液的温度和浓度太高，在内层凝固之前，外层的凝固快速的凝固了。紧密的外层阻止了凝固剂向内层的扩散，内层纺丝液的凝固将会停止，导致纤维物理机械性能变差，甚至无实用价值。比如，初生纤维结构疏松、皮芯层差异较大及纤维强度明显下降。
因此，为了使成型后的海藻酸纤维具有良好的皮芯层，必须选择合适的凝固液的浓度和温度，保证凝固液中的凝固剂和溶剂以合理的扩散速度，实现凝固剂中的Ca2+与海藻酸钠中的Na+进行离子交换反应，使得成型的纤维不仅具有良好的皮芯层，而且具有良好的物理机械性能。
同时，在成型过程中，凝固液中的钙离子等因不断与海藻酸钠进行离子交换反应而被消耗掉，导致凝固液中的钙离子浓度不断降低。因此，为了便于控制及得到均匀的纤维，常常使用饱和的凝固浴水溶液，如饱和的氯化钙水溶液作为凝固液。
本发明较为适合的凝固液的温度为30～50℃，进一步凝固液的温度选择为38～43℃。
3、凝固时间
众所周知，凝固时间延长，丝条在凝固液中的停留时间就长，凝固就较充分，有利于改善纤维的质量。但是，当海藻酸钠中的钠离子和凝固剂中的钙离子进行离子交换反应达到饱和状态时，也就是达到纤维吸收性能饱和状态时，再继续延长凝固时间，就毫无意义了。
本发明的较为适合的凝固时间为20～500s，进一步选择凝固时间为25～40s。
4、喷丝孔
由于大的喷丝孔可以提高纤维的断裂强度，但不能提高断裂伸长率，因此，喷丝孔的直径选择为0.06～0.09mm，进一步喷丝孔的直径选择为0.065～0.075mm。
5、喷丝速度
在湿法纺丝中，喷丝速度是很缓慢的。对喷丝速度的要求是，喷丝速度大于纤维凝固后出凝固液的速度，即丝条在凝固液中是松弛前进的，喷丝头拉伸为负值。这样能使大分子在凝固过程中少受干扰，进行自由的凝聚，从而得到结构紧密、排列均匀的纤维。
因此，一般喷丝速度下，纤维是在负拉伸下进行成型的。但是，负拉伸也不宜过大，否则纺制一定纤度的纤维时，在拉伸液中的拉伸倍数就需要提高很多，所得纤维刚性过强，缺少毛一样的蓬松手感，勾结强度也降低。
本发明的较为适合的喷丝速度为6～10r/min，喷丝头的负拉伸率为-58％～-65％。
6、拉伸比
湿法纺丝得到的初生纤维，具有结构不稳定和强度低的缺点。因此，对纤维进行拉伸是必要的。采用的拉伸液为氯化钙、氯化锌、葡萄糖酸钙等二价无机盐的水溶液为主，或选择三醋酸铝的水溶液、三醋酸铬水溶液。拉伸液的浓度低于凝固浴的浓度。
经过拉伸后，纤维分子链的定向、密度、结晶等发生了变化，从而使纤维的物理机械性能有了较大的提高。
本发明的海藻酸纤维的拉伸比选择为1.21～1.6，进一步的拉伸比选择为1.35～1.50。所得海藻酸纤维的刚性较强，具有良好的蓬松手感，并且物理机械性能良好。
本发明的有益之处是，本发明选用的制备纤维的聚合物是天然生物质海藻酸，不仅解决其与纳米晶材料具有可纺性的限制，而且解决来其在复合和纺丝加工过程中，纳米晶可能发生相分离、分解、氧化等现象，不至于导致纳米晶的荧光不可控甚至淬灭。本发明制备的荧光纤维是强度高、荧光性能好的高质量荧光纤维，并为更多具有新颖结构和性能的纳米粒子/聚合物复合纤维的制备和应用打下基础。同时，本发明的荧光纤维可在纸币、护照、邮票、证券及各类防伪纸中得到广泛应用。此外，荧光纤维还可以应用于衣料之中，起到防伪、装饰等作用，以及在国防上起到军事伪装的作用。
具体实施方式
通过以下具体实施例对本发明作进一步说明。以下的具体描述是为了便于理解本发明，并不是用来限制本发明的保护范围。
实施例1
原材料：(1)海藻酸钠，白色，粘度为400～700mP.s(25℃)。(2)亲水性碲化镉(CdTe)纳米晶，浓度为5μmol/L。(3)无水氯化钙，分析纯。
制备步骤：
(1)配制共混纺丝液。先配置一定浓度的海藻酸钠水溶液，然后加入纳米晶溶液中，进行搅拌后得到共混纺丝液。
(2)制备荧光纤维。采用湿法纺丝工艺，制备海藻酸/碲化镉(CdTe)纳米晶复合荧光纤维。
以步骤(1)制得的共混纺丝液为纺丝液，采用以下的工艺路线，制备荧光纤维。
共混纺丝液——喷丝头——凝固液——拉伸液——洗涤液——海藻酸纤维。
工艺技术条件为：
共混纺丝液，海藻酸钠的浓度为2.3％，碲化镉(CdTe)纳米晶的浓度为1.2mg/L，纺丝液的粘度为，温度为40℃；
喷丝头的直径为0.07mm，喷丝速度为6r/min，喷丝头的负拉伸率为60％；
凝固液是氯化钙的饱和水溶液，浓度为128g/L，温度为40℃，凝固时间为500s；
拉伸液是氯化钙的水溶液，浓度为40g/L，温度为50℃；
丝条的拉伸比为1：1.35；
制得的海藻酸荧光纤维的物理机械性能为：断裂强度为1.19cN/dtex，断裂伸长率为8.9％。
制得的海藻酸荧光纤维的荧光性能：365～400nm激发，绿光、黄光波段纳米晶；400～500nm激发，红外至近红外纳米晶。
实施例2
原材料：(1)海藻酸钠，白色，粘度400～700mP.s。(2)水溶性碲化镉(CdTe)纳米晶，浓度5μmol/L。(3)无水氯化钙，分析纯。
制备步骤：
(1)配制共混纺丝液。先配置一定浓度的海藻酸钠水溶液，然后加入纳米晶溶液中，进行搅拌后得到共混纺丝液。
(2)制备荧光纤维。采用湿法纺丝工艺，制备海藻酸/碲化镉(CdTe)纳米晶复合荧光纤维。
以步骤(1)制得的共混纺丝液为纺丝液，采用以下的工艺路线，制备荧光纤维。
共混纺丝液——喷丝头——凝固液——拉伸液——洗涤液——海藻酸纤维。
工艺技术条件为：
共混纺丝液，海藻酸钠的浓度为3.2％，碲化镉(CdTe)纳米晶的浓度为1.2mg/L，纺丝液的粘度为，温度为40℃；
喷丝头的直径为0.07mm，喷丝速度为6r/min，喷丝头的负拉伸率为60％；
凝固液是氯化钙的饱和水溶液，浓度为128g/L，温度为40℃，凝固时间为100s；
拉伸液是氯化钙的水溶液，浓度为40g/L，温度为50℃；
丝条的拉伸比为1：1.35；
制得的海藻酸荧光纤维的物理机械性能为：断裂强度为1.32cN/dtex，断裂伸长率为10.9％。
制得的海藻酸荧光纤维的荧光性能：365～400nm激发，绿光、黄光波段纳米晶；400～500nm激发，红外至近红外纳米晶。
实施例3
原材料：(1)海藻酸钠，白色，粘度400～700mP.s。(2)水溶性碲化镉(CdTe)纳米晶，浓度5μmol/L。(3)无水氯化钙，分析纯。
制备步骤：
(1)配制共混纺丝液。配置一定浓度的海藻酸钠水溶液，然后加入纳米晶溶液中，进行搅拌后得到共混纺丝液。
(2)制备荧光纤维。采用湿法纺丝工艺，制备海藻酸/碲化镉(CdTe)纳米晶复合荧光纤维。
以步骤(1)制得的共混纺丝液为纺丝液，采用以下的工艺路线，制备荧光纤维。
共混纺丝液——喷丝头——凝固液——拉伸液——洗涤液——海藻酸纤维。
工艺技术条件为：
共混纺丝液，海藻酸钠的浓度为3.9％，碲化镉(CdTe)纳米晶的浓度为1.2mg/L，纺丝液的粘度为，温度为40℃；
喷丝头的直径为0.07mm，喷丝速度为6r/min，喷丝头的负拉伸率为60％；
凝固液是氯化钙的饱和水溶液，浓度为128g/L，温度为40℃，凝固时间为50s；
拉伸液是氯化钙的水溶液，浓度为40g/L，温度为50℃；
丝条的拉伸比为1：1.35；
制得的海藻酸荧光纤维的物理机械性能为：断裂强度为1.53cN/dtex，断裂伸长率为14.1％。
制得的海藻酸荧光纤维的荧光性能：365～400nm激发，绿光、黄光波段纳米晶；400～500nm激发，红外至近红外纳米晶。
实施例4
实施例4与实施例2的区别在于，实施例4采用的纳米晶是固体粉末。制备步骤(1)配备共混纺丝液的方法不同。
原材料：(1)海藻酸钠，白色，粘度400～700mP.s(25℃)。(2)水溶性碲化镉(CdTe)纳米晶，固体粉末，粒径范围2～10nm。(3)无水氯化钙，分析纯。
制备步骤：
(1)配制共混纺丝液。配置一定浓度的海藻酸钠水溶液，待稳定后，加入纳米晶固体粉末，进行搅拌后，使纳米晶固体粉末得到均匀分散，制得共混纺丝液。
(2)制备荧光纤维。采用湿法纺丝工艺，制备海藻酸/碲化镉(CdTe)纳米晶复合荧光纤维。
以步骤(1)制得的共混纺丝液为纺丝液，采用以下的工艺路线，制备荧光纤维。
共混纺丝液——喷丝头——凝固液——拉伸液——洗涤液——海藻酸纤维。
工艺技术条件为：
共混纺丝液，海藻酸钠的浓度为3.2％，碲化镉(CdTe)纳米晶的浓度为1.2mg/L，纺丝液的粘度为，温度为40℃；
喷丝头的直径为0.07mm，喷丝速度为6r/min，喷丝头的负拉伸率为60％；
凝固液是氯化钙的饱和水溶液，浓度为128g/L，温度为40℃，凝固时间为100s；
拉伸液是氯化钙的水溶液，浓度为40g/L，温度为50℃；
丝条的拉伸比为1：1.35；
制得的海藻酸荧光纤维的物理机械性能为：断裂强度为1.28cN/dtex，断裂伸长率为9.32％。
制得的海藻酸荧光纤维的荧光性能：365～400nm激发，绿光、黄光波段纳米晶；400～500nm激发，红外至近红外纳米晶。
实施例5
实施例5与实施例3的区别在于，实施例5采用的纳米晶是固体粉末。制备步骤(1)配备共混纺丝液的方法不同。
原材料：(1)海藻酸钠，白色，粘度400～700mP.s。(2)水溶性碲化镉(CdTe)纳米晶，固体粉末，粒径范围2～10nm。(3)无水氯化钙，分析纯。
制备步骤：
(1)配制共混纺丝液。配置一定浓度的海藻酸钠水溶液，待稳定后，加入纳米晶固体粉末，进行搅拌后，使纳米晶固体粉末得到均匀分散，制得共混纺丝液。
(2)制备荧光纤维。采用湿法纺丝工艺，制备海藻酸/碲化镉(CdTe)纳米晶复合荧光纤维。
以步骤(1)制得的共混纺丝液为纺丝液，采用以下的工艺路线，制备荧光纤维。
共混纺丝液——喷丝头——凝固液——拉伸液——洗涤液——海藻酸纤维。
工艺技术条件为：
共混纺丝液，海藻酸钠的浓度为3.9％，碲化镉(CdTe)纳米晶的浓度为1.2mg/L，纺丝液的粘度为，温度为40℃；
喷丝头的直径为0.07mm，喷丝速度为6r/min，喷丝头的负拉伸率为60％；
凝固液是氯化钙的饱和水溶液，浓度为128g/L，温度为40℃，凝固时间为50s；
拉伸液是氯化钙的水溶液，浓度为40g/L，温度为50℃；
丝条的拉伸比为1：1.35；
制得的海藻酸荧光纤维的物理机械性能为：断裂强度为1.47cN/dtex，断裂伸长率为13.2％。
制得的海藻酸荧光纤维的荧光性能：365～400nm激发，绿光、黄光波段纳米晶；400～500nm激发，红外至近红外纳米晶。
实施例6
实施例6与实施例1不同之处在于，实施例6的凝固剂为葡萄糖酸钙。
原材料：(1)海藻酸钠，白色，粘度为400～700mP.s(25℃)。(2)亲水性碲化镉(CdTe)纳米晶，浓度为5μmol/L。(3)葡萄糖酸钙，分析纯。
制备步骤：
(1)配制共混纺丝液。先配置一定浓度的海藻酸钠水溶液，然后加入纳米晶溶液中，进行搅拌后得到共混纺丝液。
(2)制备荧光纤维。采用湿法纺丝工艺，制备海藻酸/碲化镉(CdTe)纳米晶复合荧光纤维。
以步骤(1)制得的共混纺丝液为纺丝液，采用以下的工艺路线，制备荧光纤维。
共混纺丝液——喷丝头——凝固液——拉伸液——洗涤液——海藻酸纤维。
工艺技术条件为：
共混纺丝液，海藻酸钠的浓度为2.3％，碲化镉(CdTe)纳米晶的浓度为1.2mg/L，纺丝液的粘度为，温度为40℃；
喷丝头的直径为0.07mm，喷丝速度为6r/min，喷丝头的负拉伸率为60％；
凝固液是氯化钙的饱和水溶液，浓度为128g/L，温度为40℃，凝固时间为500s；
拉伸液是氯化钙的水溶液，浓度为40g/L，温度为50℃；
丝条的拉伸比为1：1.35；
制得的海藻酸荧光纤维的物理机械性能为：断裂强度为1.23cN/dtex，断裂伸长率为8.2％。
制得的海藻酸荧光纤维的荧光性能：365～400nm激发，绿光、黄光波段纳米晶；400～500nm激发，红外至近红外纳米晶。
实施例7
实施例7与实施例5不同之处在于，实施例7使用的凝固剂是三醋酸铝。
原材料：(1)海藻酸钠，白色，粘度400～700mP.s。(2)水溶性碲化镉(CdTe)纳米晶，固体粉末，粒径范围2～10nm。(3)三醋酸铝，分析纯。
制备步骤：
(1)配制共混纺丝液。配置一定浓度的海藻酸钠水溶液，待稳定后，加入纳米晶固体粉末，进行搅拌后，使纳米晶固体粉末得到均匀分散，制得共混纺丝液。
(2)制备荧光纤维。采用湿法纺丝工艺，制备海藻酸/碲化镉(CdTe)纳米晶复合荧光纤维。
以步骤(1)制得的共混纺丝液为纺丝液，采用以下的工艺路线，制备荧光纤维。
共混纺丝液——喷丝头——凝固液——拉伸液——洗涤液——海藻酸纤维。
工艺技术条件为：
共混纺丝液，海藻酸钠的浓度为3.9％，碲化镉(CdTe)纳米晶的浓度为1.2mg/L，纺丝液的粘度为，温度为40℃；
喷丝头的直径为0.07mm，喷丝速度为6r/min，喷丝头的负拉伸率为60％；
凝固液是三醋酸钙的饱和水溶液，浓度为33g/L，温度为40℃，凝固时间为50s；
拉伸液是氯化钙的水溶液，浓度为40g/L，温度为50℃；
丝条的拉伸比为1：1.35；
制得的海藻酸荧光纤维的物理机械性能为：断裂强度为1.51cN/dtex，断裂伸长率为12.2％。
制得的海藻酸荧光纤维的荧光性能：365～400nm激发，绿光、黄光波段纳米晶；400～500nm激发，红外至近红外纳米晶。
实施例8
实施例8是荧光纤维用于纸张的抄造中，制备防伪纸。
原材料：(1)漂白针叶木纸浆，白度85％，打浆度29°SR。(2)漂白阔叶木纸浆，白度81％，打浆度32°SR。(3)荧光纤维，实施例3制得的荧光纤维。
纸页的抄造：
(1)将质量分数为70％的漂白针叶木纸浆和质量分数为30％的阔叶木纸浆，添加一定量的水，稀释至浓度为1％纸浆，并纤维疏解机进行疏解，制得1％浓度的纸浆悬浮液。
(2)在1％浓度的纸浆悬浮液中，添加一定量的荧光纤维，搅拌使荧光纤维与纸浆混合均匀。
(3)造抄纸器上，抄造定量为70g/m2的纸页，并进行干燥。对纸张进行性能检测。
对纸张的性能进行检测。
检测结果：用验钞紫光灯照射纸张，能看到蓝色荧光纤维细条。
实施例9
实施例9是荧光纤维用于纸张涂料中，制备防伪涂布纸张。
原材料：(1)漂白针叶木纸浆，白度85％，打浆度29°SR。(2)漂白阔叶木纸浆，白度81％，打浆度32°SR。(3)荧光纤维，实施例3制得的荧光纤维。(4)粘合剂为羧基丁苯胶乳。(5)颜料为轻质碳酸钙
1、纸页的抄造
(1)将质量分数为70％的漂白针叶木纸浆和质量分数为30％的阔叶木纸浆，添加一定量的水，稀释至浓度为1％纸浆，并纤维疏解机进行疏解，制得1％浓度的纸浆悬浮液。
(2)在1％浓度的纸浆悬浮液中，添加一定量的AKD施胶剂，搅拌使施胶剂与纸浆混合均匀。
(3)造抄纸器上，抄造定量为70g/m2的纸页，并进行干燥，得到涂布原纸。
2、涂料制备及涂布
(1)将一定量轻质碳酸钙和水，在高速混合机进行分散、混合一段时间，得到均匀的涂料，涂料质量浓度为30％。然后，添加一定量的荧光纤维，并进行混合，使涂料混合液均匀。
(2)在涂布机上，将上述涂料涂布在涂布原纸上，经过干燥、压光，得到涂布纸。
对涂布纸的涂布侧的性能进行检测。
检测结果：用验钞紫光灯照射纸张的涂布侧，能看到蓝色荧光纤维细条。
以上的海藻酸荧光纤维、制备及在防伪纸中的应用实施例，进一步表明，采用海藻酸钠为原料，以水溶性纳米晶为荧光材料，采用湿法纺丝成型方法，可以成型性能良好的荧光纤维，并具有重要的用途。
本发明采用天然生物质材料海藻酸钠，具有材料资源丰富、来源广泛的特点，同时还具有环保的优势。
本发明使用水溶性纳米晶为荧光材料，为纳米晶的使用提供了新的途径及用途。
采用湿法成型方法，具有简单易行、不污染环境的优势。同时，在共混纺丝液的制备、荧光纤维的成型中，很好的解决了纳米晶可能发生相分离、分解、氧化等现象，保证了纳米晶的荧光性能。
本发明的海藻酸荧光材料具有广泛的用途。它可以广泛应用于纸币、护照、邮票、证券及各类防伪纸等纸制品，也可以应用于衣料，达到防伪、装饰等作用，更为重要的是还可以用于国防，达到军事伪装的作用。
本领域的技术人员应该明白，上述实施例只是对本专利的具体说明，并不构成对本专利的限制。根据需要可以对其进行改进、组合、亚组合以及变换，所有的改进、组合、亚组合、变换以及等效替换，都纳入在所附的权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种基于海藻钠材料，其特征在于，所述材料为荧光纤维，是海藻酸/碲化镉(CdTe)纳米晶复合荧光纤维。
2.制备权利要求1所述的一种基于海藻钠材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配制共混纺丝液,主要采用以下两种途径来制备纺丝液：一是直接用碲化镉(CdTe)纳米晶水溶液代替水，在一定温度下将海藻酸钠粉末溶解在纳米晶水溶液中，得到共混纺丝液；二是先配置一定浓度的海藻酸钠水溶液，然后加入碲化镉(CdTe)纳米晶水溶液搅拌后得到共混纺丝液；
(2)制备荧光纤维，湿法纺丝法制备海藻酸/碲化镉(CdTe)纳米晶复合荧光纤维，将步骤(1)的共混纺丝液经喷丝头进行纺丝，经过凝固浴后，在拉伸液中拉伸，然后洗涤，形成荧光纤维；
凝固浴是氯化钙、氯化锌或葡萄糖酸钙二价无机盐的水溶液，或三醋酸铝的水溶液、三醋酸铬水溶液；拉伸液为氯化钙、氯化锌、葡萄糖酸钙二价无机盐的水溶液，或三醋酸铝的水溶液、三醋酸铬水溶液。
3.按照权利要求2的方法，其特征在于，共混纺丝液中，海藻酸钠的质量百分比浓度为2.0～7.0％，碲化镉(CdTe)的质量浓度为0.5～2.3mg/L。
4.按照权利要求2的方法，其特征在于，海藻酸钠的质量浓度为3.0～5.0％，碲化镉(CdTe)的质量浓度为1.0～1.2mg/L。
5.按照权利要求2的方法，其特征在于，共混纺丝液体的温度为35-45℃。
6.按照权利要求2的方法，其特征在于，凝固浴的浓度为饱和水溶液，拉伸液的浓度低于凝固浴的浓度。
7.按照权利要求2的方法，其特征在于，凝固液的温度为30～50℃；凝固时间为20～500s。
8.按照权利要求2的方法，其特征在于，喷丝孔的直径选择为0.06～0.09mm，喷丝速度为6～10r/min，喷丝头的负拉伸率为-58％～-65％。
9.按照权利要求2的方法，其特征在于，拉伸比选择为1.21～1.6。
10.权利要求1的海藻酸荧光纤维材料应用在各类防伪纸和衣料中。
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