CN1119440C - 一种紫外荧光纤维的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种荧光纤维的制造方法，是类似于染色法的有机溶剂渗透法，以聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚氯乙烯纤维、醋酸纤维、聚酯纤维为纤维原料，以能使上述纤维溶胀的有机溶剂为溶剂，在每100毫升溶剂中溶入0.5～8.0克有机荧光物质，有机荧光物质在该溶剂中的溶解度为每100毫升溶剂≥0.6克，以所形成的有机荧光物质溶液为“染液”，然后按照纺织工业的常规染色过程进行“染色”，得到紫外荧光纤维。

Description

一种紫外荧光纤维的制造方法

本发明属于纤维染色，具体是一种紫外荧光纤维的制造方法。

紫外荧光纤维主要用于防伪领域和装饰领域。它可以作为制作服装商标、标志的丝或线，用于制造具有紫外荧光防伪特征的商标或标志；它也可以作为纺织的原料来制作在紫光灯下具有艳丽荧光的发光布料或服装的缝合线；紫外荧光纤维的另一个用途是，将其切成一定长度的短纤维，按一定的比例与纸浆混合，制成带有紫外荧光纤维的特种防伪纸张。

已有的紫外荧光纤维的制作方法主要是喷丝法。喷丝法又包括熔融喷丝法和溶液喷丝法。美国专利US5,674,437提出将荧光物质加入高温熔融的热塑性树脂液中通过连续喷丝法来制造发光纤维。熔融喷丝在高温下才能进行，需要采用耐高温能达到300～350℃的荧光材料，已有的荧光材料除了无机材料之外，能耐到如此高温、荧光性能又很好的有机材料是很少的，而通常无机材料的荧光性能都远低于有机材料的荧光性能。因此高温熔融喷丝法对荧光材料的要求很苛刻，可供使用的有机荧光化合物的种类受到限制，而且纺丝过程中有机荧光物质因高温而产生的少量分解产物往往会破坏纤维的强度等性能。此外，纺织工业的熔融喷丝法的生产设备都是连续生产的大型设备，紫外荧光纤维的用量和产量往往只有其生产量的万分子之一甚至十万分子一，而且用户所需的紫外荧光纤维品种较多，往往不同的用户、不同的用途需要不同品种的荧光纤维，因此用熔融喷丝法生产紫外荧光纤维在实际生产上有一定的困难和不便。中国专利93102250提出了将荧光物质加入聚乙烯醇溶液通过溶液喷丝法来制造荧光和彩色纤维。该方法虽然较好地解决了熔融喷丝法对荧光物质的限制并且其纤维与纸纤维的结合力较好，但由于纺织工业的溶液喷丝法的生产设备也是连续生产的大型设备，因此在实际生产上也存在着小批量、多品种生产的困难与不便。此外，该方法用聚乙烯醇为纤维的原料，由于聚乙烯醇不耐热水，因此该方法生产的荧光纤维在应用上有局限性。

已有的紫外荧光纤维的制作方法还有染色法。美国专利US4921280在说明书中提出了用染色法来制造荧光纤维的具体方法，该方法的特征是利用一种或一种以上的有机溶剂为稀土配合物荧光物质的溶媒，再配合一种或一种以上的不能溶解或稍微溶解稀土配合物荧光物质的稀释剂，由上述物质和水组成染液，其染色过程是和现有的工业染色过程一样。该生产方法优点是可以利用纺织工业现有的小型染色设备生产，具有生产上的便利性和实际的可操作性。但该发明仅仅较好地考虑了如何将稀土配合物荧光物质溶入染液，而没有提出如何提高各种不同有机荧光物质对不同纤维的可染性，而有机荧光物质除了某些稀土配合物荧光物质外许多有机荧光物分子具有大而复杂的多芳环结构，它们要进入纤维内部需要克服较大的空间位阻。因此该发明专利仅能以稀土配合物为可染的荧光物质，不能在广泛的范围内选择荧光物质，不能满足不同的用户、不同的用途对纤维荧光特征的不同需求。

本发明的目的是提供一种紫外荧光纤维的制造新方法，它可以利用纺织工业现有的各类小型非连续生产的染色设备生产，而且还通过改善纤维的可染性，使之可以选用多种不同类型的荧光物质及多种原料纤维来制造荧光纤维，能很好地满足不同的用户、不同的用途对荧光纤维的不同需求。

为了实现上述目的，本发明提出了一种类似于常规染色法的有机溶剂渗透法，该方法是以聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚氯乙烯纤维、醋酸纤维、聚酯纤维中任选一种为纤维原料，选用一种或一种以上能使上述纤维溶胀的有机溶剂为溶剂，在每100毫升上述溶剂中溶入0.5～8.0克的有机荧光物质，形成有机荧光物质溶液并以此作为“染液”，按照纺织工业的常规染色过程“染色”，得到紫外荧光纤维。

常见的能够溶胀聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚氯乙烯纤维、醋酸纤维、聚酯纤维的有机溶剂有酯类、酮类、卤代烃、芳烃，如苯甲酸甲酯、环己酮、邻二氯苯、甲苯等。

由于本发明利用能使原料纤维溶胀的有机溶剂为溶剂，使原本呈高度结晶态的纤维在一定温度的溶剂的作用下，纤维高分子之间的间距被充分扩大，因此有机荧光物质分子有可能或更容易渗透到纤维分子间隙中，从而大大提高了各种不同有机荧光物质对纤维的可染性，可以采用的原料纤维的品种也较多。

本发明所述的有机荧光物质应该可溶解于本发明所采用的溶剂，要求其溶解度为每100毫升溶剂≥0.6克，最好≥1.5克。

本发明所述的有机荧光物质有：苯并噻唑类荧光化合物，如2-[(2-羟基-5-苯二甲酰亚胺甲基)苯基]苯并噻唑；苯并恶唑类荧光化合物，如2-[(3-乙酰胺基-6-羟基)苯基]苯并恶唑；吡啶酚类荧光化合物，如2，2’-联(3，3’-羟基)吡啶衍生物，具有如下结构：

    R′＝H；R＝H，CH₃，n-C₃H₇ ph₂C＝CH-。

本发明所述的有机荧光物质还有：喹唑啉酮类荧光化合物，如2-[(2-对甲基磺酰胺基)苯基]-4-(3H)-喹唑啉酮；过渡金属配合物类荧光化合物，如Al³⁺、Zn²⁺、Ga³⁺、In³⁺与8-羟基喹啉、水扬叉-邻-氨基酚、水杨醛缩胺基脲等配体形成的配合物；稀土金属配合物类荧光化合物，如Eu³⁺、Tb³⁺、Sm³⁺与三辛基氧膦、三苯基氧膦、苯甲酰三氟丙酮、TTA、六氟丙酮、二苯胍、联吡啶、2-萘甲酰三氟丙酮等配体形成的配合物。

由于本发明用类似于染色法的有机溶剂渗透法制造紫外荧光纤维，在所用溶剂的作用下，原本呈高度结晶态的纤维高分子之间的间距被充分扩大，因此有机荧光物质分子有可能或更容易、更多地渗透到纤维分子间隙中，从而大大提高了各种不同有机荧光物质对纤维的可染性，不仅可供选用的有机荧光物质较多，而且可供选用原料纤维的品种也较多。此外在荧光纤维的生产方面，是按照纺织工业的常规染色过程来生产，可以采用纺织工业现有的小型染色设备和条件，从而能轻易实现小批量、多品种荧光纤维的工业化生产，具有生产上的便利性、灵活性和实际的可操作性。本生产方法能较好地满足不同的用户、不同的用途对荧光纤维的不同需求。

本发明以下述实施例加以说明。

实施例一

将0.6公斤的2-[(2-羟基-5-苯二甲酰亚胺甲基)苯基]苯并噻唑溶解于100升体积比为4∶1甲苯/苯甲酸甲酯溶剂中，配成溶液。以此溶液为染液，以聚乙烯纤维为原料纤维，用纺织工业现有的小型染色设备染色制成荧光纤维。该荧光纤维在日光下无色，在紫外光下显黄色。

实施例二

将2.0公斤2-[(3-乙酰胺基-6-羟基)苯基]苯并恶唑溶解于100升90℃的邻二氯苯溶剂中配成溶液。以此溶液为染液，以聚丙烯纤维为原料纤维，用纺织工业现有的小型染色设备染色制成荧光纤维。该荧光纤维在日光下无色，在紫外光下显黄色。

实施例三

将8.0公斤铝-水扬叉-邻-氨基酚配合物溶解于100升环己酮中配成溶液。以此溶液为染液，以聚酯纤维为原料纤维，用纺织工业现有的小型染色设备染色制成荧光纤维。该荧光纤维在日光下为浅黄色，在紫外光下显黄绿色。

实施例四

将4.0公斤2，2’-联(3，3’-羟基)吡啶溶解于100升醋酸丁酯中配成溶液。以此溶液为染液，以醋酸纤维为原料纤维，用纺织工业现有的小型染色设备染色制成荧光纤维。该荧光纤维在日光下为无色，在紫外光下显绿色。

实施例五

将1.5公斤Sm³⁺与三辛基氧膦、苯甲酰三氟丙酮三元配合物溶解于100升醋酸丁酯中配成溶液。以此溶液为染液，以聚氯乙烯纤维为原料纤维，用纺织工业现有的小型染色设备染色制成荧光纤维。该荧光纤维在日光下为无色，在紫外光下显红色。

实施例六

将2.1公斤2-[(2-对甲基磺酰胺基)苯基]-4-(3H)-喹唑啉酮溶解于100升醋酸丁酯/邻二氯苯(1∶1体积)中配成溶液。以此溶液为染液，以聚氯乙烯纤维为原料纤维，用纺织工业现有的小型染色设备染色制成荧光纤维。该荧光纤维在日光下为无色，在紫外光下显黄色。

Claims (6)

1、一种紫外荧光纤维的制造方法，其特征在于：利用有机溶剂渗透法来制造紫外荧光纤维，以聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚氯乙烯纤维、醋酸纤维、聚酯纤维中任选一种为纤维原料，选用一种或一种以上能使上述纤维溶胀的有机溶剂为溶剂，在上述每100毫升溶剂中溶入0.5～8.0克有机荧光物质，有机荧光物质应该可溶解于所采用的溶剂，其溶解度为每100毫升溶剂≥0.6克，以所形成有机荧光物质溶液为“染液”，然后按照纺织工业的常规染色过程进行“染色”得到紫外荧光纤维。

2、一种权利要求1所述的紫外荧光纤维的制造方法，其特征在于：以聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚氯乙烯纤维、醋酸纤维中任选一种为纤维原料。

3、一种权利要求1或2所述的紫外荧光纤维的制造方法，其特征在于有机荧光物质的溶解度为每100毫升溶剂≥1.5克。

4、一种权利要求1或2所述的紫外荧光纤维的制造方法，其特征在于：有机荧光物质是苯并噻唑类荧光化合物、苯并恶唑类荧光化合物、吡啶酚类荧光化合物、喹唑啉酮类荧光化合物、过渡金属配合物类荧光化合物、稀土金属配合物类荧光化合物中任选一种或一种以上。

5、一种权利要求4所述的紫外荧光纤维的制造方法，其特征在于：苯并噻唑类化合物为2-[(2-羟基-5-苯二甲酰亚胺甲基)苯基]苯并噻唑；苯并恶唑类荧光化合物为2-[(3-乙酰胺基-6-羟基)苯基]苯并恶唑；喹唑啉酮类荧光化合物为2-[(2-对甲基磺酰胺基)苯基]-4-(3H)-喹唑啉酮；过渡金属配合物类荧光化合物为Al³⁺、Zn²⁺、Ga³⁺、In³⁺与8-羟基喹啉、水扬叉-邻-氨基酚、水杨醛缩胺基脲配体形成的配合物；稀土金属配合物类荧光化合物为Eu³⁺、Tb³⁺、Sm³⁺与三辛基氧膦、三苯基氧膦、苯甲酰三氟丙酮、TTA、六氟丙酮、二苯胍、联吡啶、2-萘甲酰三氟丙酮配体形成的配合物；吡啶酚类荧光化合物为2，2’-联(3，3’-羟基)吡啶衍生物，具有如下分子结构：

其中，R’＝H；R＝H，CH₃，n-C₃H₇，ph₂C＝CH-。

6、一种权利要求1所述的紫外荧光纤维的制造方法，其特征在于有机溶剂为酯类、酮类、卤代烃类、芳烃类溶剂中的一种或一种以上。