[发明专利]皮层含羧基功能化的高荧光聚丙烯酸微球的尼龙纤维

说明书

本发明涉及皮层含羧基功能化的高荧光聚丙烯酸微球的尼龙纤维及其应用，具体是：先制成聚丙烯酸微球/聚酰胺母粒，再以聚酰胺为芯层，以聚丙烯酸微球/聚酰胺母粒和聚酰胺的混合物为皮层进行皮芯复合纺丝，制得皮层含羧基功能化的高荧光聚丙烯酸微球的尼龙纤维；该尼龙纤维的皮层中分散有羧基功能化的高荧光聚丙烯酸微球；该羧基功能化的高荧光聚丙烯酸微球是以1,7‑乙烯基‑苝酰亚胺衍生物作为交联剂制得的；尼龙纤维的断裂强度为3.4～4.0cN/dtex，断裂伸长率为85～100％；440～460nm波长的激发下，产生630～645nm的1,7‑乙烯基‑苝酰亚胺衍生物特征荧光发射，颜色为橙黄色，荧光量子产率为95～99％。

技术领域

本发明属于尼龙纤维技术领域，涉及一种皮层含羧基功能化的高荧光聚丙烯酸微球的尼龙纤维及其应用。

背景技术

尼龙(即聚酰胺)是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂并于1939年实现工业化，聚酰胺品种多达几十种，其中以尼龙6、尼龙66和尼龙610的应用最广泛。工业用尼龙66单组分纤维的制造技术特点是：纺丝温度300℃以上，性能特点是：纤度为6.6～40.0dtex，断裂强度为3.8cN/dtex以上，断裂伸长率为90％以上。尼龙用途广泛如造纸毛毯等，此外在尼龙纤维中添加荧光粉制成荧光纤维也有不俗的作用。现有技术中以几内酰胺为主要原料，水和氨基己酸为开环剂，按不同的需求，加入不同含量的荧光粉，采用原位聚合制备一系列荧光PA6纤维。而在专利CN200810035928.8中也给出了一种通过固相缩聚制备高分子量稀土发光PA6的方法。

荧光纤维按激发光源不同，可分为红外荧光纤维和紫外荧光纤维。荧光纤维因其在特殊光线(如紫外线)照射条件下，可呈现出特定颜色，而备受瞩目，其研究开发是功能化纤维的一大重点研究方向。荧光纤维目前的制造方法主要有纺丝法、染色法、表面涂层法等。一般来说不同类型的功能纤维侧重于不同的方法。目前报道用于制备荧光纤维的基质主要有PP、PVA、PET、PMMA及纤维素等。荧光纤维广泛应用于防伪、军事伪装、防护材料、日用品、特种感光材料及信息存储等领域。日本特种制纸株式会社用将荧光化合物与短纤维进行高速冲击处理使纤维表面吸附一层荧光化合物，以此制备了一种荧光纤维。在专利CN205943328U中公布的一种荧光纤维防伪拉丝，利用荧光纤维进行防伪，可设定极大的复制难度，达到良好的防伪效果。在专利CN107564730A中通过将荧光染料与碳纳米材料纤维进行均匀负载，制备出具有良好柔性、显著荧光效果和稳定电化学性能的荧光超级电容器纤维。将该种纤维器件编入织物，不仅可以为使用者提供电能，也能一定程度上保证使用者在夜间环境中的安全。

将固体物质分散在聚酰胺基质中通常分为物理分散和化学分散。物理分散包括超声分散、机械搅拌分散，化学分散包括化学改性分散、分散剂分散。例如，在专利CN201610768633.6中通过将各填料改性，有效的提高了各填料在聚酰胺树脂中的分散性，提高成品的稳定性和强度。在专利CN201910368378.X中采用将改性后的填料与PA熔融共混，使填料的环氧基团能与聚酰胺的氨基或羧基官能团反应，同时增加PA与导热填料之间的界面结合力。皮芯纤维是两组分以皮芯形式排布的复合纤维，它由两种性能或结构不同的聚合物沿纤维轴向以一种组分包围另一种组分复合而成。各种不同特性的皮芯型复合纤维可用来制作自粘合织物，导电或抗静电织物轮胎帘子线，仿真丝及仿毛织物有机光导纤维等。偏心型复合纤维具有螺旋状的自卷曲特性，适合织造弹性织物、仿毛织物。皮芯复合纤维对两组分间粘合力要求不高，选用粘合作用不强的两种聚合物组分仍然可以顺利纺制性能稳定的皮芯结构纤维，因此在以纤维改性为目的的纺丝工艺中，皮芯结构组分种类的选择较并列型广泛，国内外多选用皮芯纺丝法来研制大量具有优良性能或特种功能的复合纤维。现有的复合皮芯纤维，通常用作为低熔点热粘合纤维，在使用中通过热风、热轧等工艺，加工成相应规格的无尘纸、无纺布，广泛用于制作卫生巾、小儿尿不湿和成人纸尿裤等产品。该产品系列的应用及相关制造技术，有一定的局限性。随着复合纤维应用领域的拓展和制造技术的跟进升级，以及客户需求的多元化，复合纤维新产品不断进入工业用丝领域。