CN218345782U - 一种具有荧光防伪功能的竹节状结构色纱线 - Google Patents

Abstract

一种具有荧光防伪功能的竹节状结构色纱线，包括一纱线本体，还包括沿纱线本体轴向分布并包覆于纱线本体表面的光子晶体层，所述光子晶体层的表面还间隔排列有若干由荧光碳量子点构成的荧光碳量子竹节。该将光子晶体结构和碳量子点设计到纱线本体的表面，其中，光子晶体层能产生鲜艳的结构色色彩，不易褪色，饱和度高；而荧光碳量子点在纱线表面呈现竹节状分布，通过调节不同竹节处碳量子点发射峰波长，可将其用于荧光编码防伪，同时，光子晶体层还具有光子禁带特征，可增强碳量子点发射峰强度的效果，使荧光信号更容易被检测出，从而提高灵敏度。

Description

一种具有荧光防伪功能的竹节状结构色纱线

技术领域

本实用新型涉及纺织技术领域，更为具体地说是指一种具有荧光防伪功能的竹节状结构色纱线。

背景技术

结构生色是一种无需应用染料或颜料等化学着色剂，就能产生绚丽多彩颜色的物理生色技术，对于取代传统印染行业的化学染料具有重要的意义。结构色织物具有高饱和度的结构色彩，其结合响应性材料或柔性基质可制备各种传感响应性织物材料，在可穿戴智能、传感设备、防伪等方面具有应用潜力。

近年来，一维异质杂化纤维因其结构功能的异质化、不均匀化吸引了越来越多研究者的关注，尤其是由竹节和纤维段组成的间断式的竹节状微纤维。竹节状微纤维因其竹节点和线段的结构或性质的差异化和多样化，在光电、生物以及传感等领域中得到广泛的应用。因此，开发一种兼具结构色彩和竹节状荧光防伪功能的纱线，在纺织等行业具有重要的应用前景。

实用新型内容

本实用新型提供一种具有荧光防伪功能的竹节状结构色纱线，其主要目的在于克服现有结构色织物的形式较为单一，无法适应现代织物多功能化发展等缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种具有荧光防伪功能的竹节状结构色纱线，包括一纱线本体，该竹节状结构色纱线还包括沿纱线本体轴向分布并包覆于纱线本体表面的光子晶体层，所述光子晶体层的表面还间隔排列有若干由荧光碳量子点构成的荧光碳量子点竹节。

一较佳实施方案中，上述光子晶体层由有序排列的单分散微球构成，材质为聚苯乙烯、聚（甲基丙烯酸甲酯）、聚（苯乙烯-甲基丙烯酸）、聚（苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸）、二氧化硅和氧化锌中的一种。

一较佳实施方案中，上述单分散微球的直径为100-300nm。

优选地，上述光子晶体层具有光子禁带特征，具有增强碳量子点发射峰强度的效果。

一较佳实施方案中，上述每个荧光碳量子点竹节包括若干在所述光子晶体层表面间隔有序排列的荧光碳量子点，相邻两个荧光碳量子点竹节之间的间隔距离为5-50mm。

优选地，上述荧光碳量子点在紫外光激发下，可发出波长350-600 nm的荧光，调节不同竹节处碳量子点发射峰波长，可将其用于荧光编码防伪。

一较佳实施方案中，上述荧光碳量子点的直径为3-8nm。

一较佳实施方案中，上述荧光碳量子点分散于聚合物中，所述聚合物为聚乙二醇、聚乙烯醇、壳聚糖、羟甲基纤维素中的一种。

一较佳实施方案中，上述光子晶体层的厚度为50-200μm，所述荧光碳量子点竹节的厚度为10-100μm。

一较佳实施方案中，上述纱线本体为棉、麻、腈纶、涤纶中的一种。

由上述对本实用新型结构的描述可知，和现有技术相比，本实用新型产生的有益效果在于：

本实用新型提供的竹节状结构色纱线，将光子晶体结构和碳量子点设计到纱线本体的表面，其中，光子晶体层能产生鲜艳的结构色色彩，不易褪色，饱和度高；而荧光碳量子点在纱线表面呈现竹节状分布，通过调节不同竹节处碳量子点发射峰波长，可将其用于荧光编码防伪，同时，光子晶体层还具有光子禁带特征，可增强碳量子点发射峰强度的效果，使荧光信号更容易被检测出，从而提高灵敏度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中A-A方向剖视图。

图3为图1中B-B方向剖视图。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。为了全面理解本实用新型，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本实用新型。

本实施例提供一种具有荧光防伪功能的竹节状结构色纱线，参照图1至图3，包括纱线本体10、光子晶体层20以及荧光量子点竹节30。其中，光子晶体层20均匀涂覆在纱线本体10的表面，而荧光碳量子点竹节30间隔包覆在光子晶体层20的表面。

作为上述实施例的优选，参照图3，上述光子晶体层20的厚度为50-200μm，而荧光量子点竹节30的厚度为10-100μm。以上两种优选的厚度区间，可分别增强光子晶体和荧光量子点在纱线本体表面的结合度。

上述纱线本体10的材质可以选用棉、麻、腈纶、涤纶中的一种。纱线本体10有多个选择，可增加纱线本体10的使用效果，提高本实用新型的实用性。

上述光子晶体层20的材料为有序排列的单分散微球，有序排列的单分散微球可以使特定波长的光无法通过，从而产生结构色彩。单分散微球的直径为100-300 nm，材质为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚（苯乙烯-甲基丙烯酸）、聚（苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸）、二氧化硅和氧化锌中的一种。以上用于制备结构色的光子晶体层20材料来源广泛，可以通过简单的自组装手段将其负载于纱线本体10的表面。

同时，本实施例的光子晶体层20具有独特的光子带隙特征，能增强碳量子点荧光发射峰的强度，使荧光信号更容易被检测出，从而提高灵敏度。

上述相邻两个荧光碳量子点竹节30之间的间隔距离为5-50mm。每个荧光碳量子点竹节30包括多个在所述光子晶体层表面间隔有序排列的荧光碳量子点，荧光碳量子点直径为3-8 nm，在紫外光激发下，荧光碳量子点发出波长350-600nm的荧光。通过以上设置，可以调控量子点在纤维表面的分布状态，不同的碳量子点直径对应不同的发射光波长，依此可以对纤维进行编码，实现防伪的目的。

作为本实施例的优选，上述荧光碳量子点分散于聚合物中，聚合物选用聚乙二醇、聚乙烯醇、壳聚糖、羟甲基纤维素中的一种。聚合物对荧光碳量子点起到分散作用，为荧光碳量子点提供支撑，增加其与纱线本体之间的结合力，提高使用寿命。

本实用新型的竹节状结构色纱线，其在工作时，纱线本体10上涂覆的光子晶体层20，能产生光子带隙，阻止特定波长的光通过，产生结构色彩。该结构色是一种物理生色，结构稳定，不易老化，对纱线和织物无不良影响。在结构色表面涂覆荧光碳量子点，且类似竹节状排列，通过对荧光碳量子点分布状态的调控，不同的荧光碳量子点直径对应不同的发射光波长，可以实现纤维编码和防伪的目的。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (8)

1.一种具有荧光防伪功能的竹节状结构色纱线，包括一纱线本体，其特征在于：还包括沿纱线本体轴向分布并包覆于纱线本体表面的光子晶体层，所述光子晶体层的表面还间隔排列有若干由荧光碳量子点构成的荧光碳量子竹节。

2.如权利要求1所述的一种具有荧光防伪功能的竹节状结构色纱线，其特征在于：所述光子晶体层由有序排列的单分散微球构成，材质为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚（苯乙烯-甲基丙烯酸）、聚（苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸）、二氧化硅和氧化锌中的一种。

3.如权利要求2所述的一种具有荧光防伪功能的竹节状结构色纱线，其特征在于：所述单分散微球的直径为100-300nm。

4.如权利要求1所述的一种具有荧光防伪功能的竹节状结构色纱线，其特征在于：每个所述荧光碳量子点竹节包括若干在所述光子晶体层表面间隔有序排列的荧光碳量子点，相邻的两个荧光碳量子点竹节之间的间隔距离为5-50mm。

5.如权利要求4所述的一种具有荧光防伪功能的竹节状结构色纱线，其特征在于：所述荧光碳量子点的直径为3-8nm。

6.如权利要求4所述的一种具有荧光防伪功能的竹节状结构色纱线，其特征在于：所述荧光碳量子点分散于聚合物中，所述聚合物为聚乙二醇、聚乙烯醇、壳聚糖、羟甲基纤维素中的一种。

7.如权利要求1所述的一种具有荧光防伪功能的竹节状结构色纱线，其特征在于：所述光子晶体层的厚度为50-200μm，所述荧光碳量子点竹节的厚度为10-100μm。

8.如权利要求1所述的一种具有荧光防伪功能的竹节状结构色纱线，其特征在于：所述纱线本体为棉、麻、腈纶、涤纶中的一种。

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