一種納米熒光纖維防偽薄膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于功能性復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種納米熒光纖維防偽薄膜及其制備方法。所述納米熒光纖維防偽薄膜的各原料組分配比為：納米纖維5～30重量份，樹(shù)脂50～95重量份，相容劑0.1～20重量份，抗靜電劑0.1～1.5重量份，潤(rùn)滑劑0.1～1.5重量份；熒光染料的質(zhì)量為納米纖維質(zhì)量的5％～50％。本發(fā)明所述納米熒光纖維防偽薄膜具有傳統(tǒng)熒光防偽材料隱蔽性好、易于鑒別、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，還具有特殊的防偽功能，消費(fèi)者可利用傳統(tǒng)紫外燈進(jìn)行簡(jiǎn)單鑒別，專業(yè)技術(shù)人員還可結(jié)合專業(yè)儀器進(jìn)行專業(yè)檢測(cè)，兼具一線、二線防偽功能，有效提高防偽效能與力度，具有突出的應(yīng)用價(jià)值與良好的社會(huì)效益。
【專利說(shuō)明】
一種納米熒光纖維防偽薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于功能性復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種納米熒光纖維防偽薄膜及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)光纖維是一種在可見(jiàn)光或特殊光照射下能夠發(fā)光的纖維，根據(jù)光照射的性質(zhì)不 同可分為磷光纖維和熒光纖維兩種。其中，熒光纖維是將無(wú)機(jī)或有機(jī)熒光色料共混或接枝 在纖維聚合物基體中，使得纖維材料具有熒光效果。熒光纖維具有良好的防偽作用，可作為 安全纖維廣泛應(yīng)用于軍事偽裝、道路與高空作業(yè)的防護(hù)服、日用品、特種感光材料及信息存 貯材料等多領(lǐng)域。
[0003] 塑料薄膜作為一種重要的高分子材料可應(yīng)用于農(nóng)林、化工、印刷、包裝等多領(lǐng)域， 是塑料材料中應(yīng)用范圍最廣泛的種類之一，按生產(chǎn)工藝可分為吹塑膜、流延膜和雙向拉伸 膜三種。雙向拉伸膜是三大塑料薄膜類型中最重要的一種，其加工過(guò)程中經(jīng)雙向拉伸，再在 縱橫兩個(gè)方向高度取向，因此具有良好的物理穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度，較好的阻隔性、透明度和 光澤度，堅(jiān)韌耐磨，是目前應(yīng)用最廣泛的印刷、包裝用薄膜材料。
[0004]通過(guò)雙向拉伸工藝制備防偽薄膜材料是一種最具工業(yè)化意義的生產(chǎn)方法，具有較 高的生產(chǎn)效率及穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量與防偽效能。但是，與防偽紙張等其他防偽材料相比，防偽 薄膜的制備較為復(fù)雜，在很多情況下其工業(yè)化生產(chǎn)也更為困難，其主要原因是高分子材料 性能非常特殊，簡(jiǎn)單的物理共混加工往往很難解決其相容性問(wèn)題，無(wú)法得到理想的復(fù)合材 料，這在很大程度限制了防偽薄膜的生產(chǎn)與應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種納米熒光纖維防偽薄膜及其 制備方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0007] -種納米熒光纖維防偽薄膜，其原料組分按質(zhì)量百分比計(jì)為：納米纖維5wt %~ 30wt%，焚光染料0.25wt%~15wt%，樹(shù)脂50wt%~95wt%，相容劑0· lwt%~20wt%，抗靜 電劑0· lwt% ~1.5wt%，潤(rùn)滑劑0· lwt% ~1.5wt%。
[0008] 上述方案中，所述納米纖維為聚丙烯腈、聚酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲 酯、聚碳酸酯、聚碳硅烷、聚醚砜和聚乙烯醇中的一種或幾種。
[0009] 上述方案中，所述納米纖維的直徑為10~100nm，長(zhǎng)度為0.5~5.0mm，軟化溫度為 190~250°C，熔融溫度為220~320°C。
[0010]上述方案中，所述熒光染料為稀土、稀土衍生物、熒光素、熒光素衍生物、羅丹明和 羅丹明衍生物中的一種或幾種。
[0011]上述方案中，所述樹(shù)脂為聚酯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚乙烯和聚乙烯醇中的 一種或幾種。
[0012] 上述方案中，所述相容劑為聚烯烴彈性體類、多單體接枝改性苯乙烯系彈性體類 和馬來(lái)酸酐接枝類中的一種或幾種。
[0013] 上述方案中，所述抗靜電劑為季銨鹽類、烷基磺酸鹽類、脂肪酸類和烷基甜菜堿類 中的一種或幾種。
[0014] 上述方案中，所述潤(rùn)滑劑為飽和烴、鹵代烴類、脂肪酸類、脂肪醇類、脂肪族酰胺 類、脂肪酸酯類、脂肪醇類、金屬皂類和多元醇類中的一種或幾種。
[0015] 上述納米熒光纖維防偽薄膜的制備方法，包括如下步驟：
[0016] (1)將納米纖維溶于溶劑制備成濃度為5~50 %的紡絲溶液；
[0017] (2)將紡絲溶液注入到高壓靜電紡絲機(jī)的注射器連接高壓電源正極，以鋁箱作為 接收板連接負(fù)極，啟動(dòng)循環(huán)硅油加熱套，通過(guò)定量栗控制紡絲溶液供給量，連接錐形瓶收集 紡絲過(guò)程中揮發(fā)的溶劑，通過(guò)紡絲工藝制備得到纏結(jié)的納米纖維；
[0018] (3)利用熒光染料對(duì)納米纖維進(jìn)行化學(xué)染色，使熒光染料接枝在納米纖維表面，再 以溶劑充分抽提去除未反應(yīng)的熒光染料，真空干燥后制備得到具有熒光特性的納米熒光纖 維；
[0019] (4)利用表面活性劑對(duì)納米熒光纖維進(jìn)行預(yù)處理:將表面活性劑和納米焚光纖維 加入到無(wú)水乙醇中，高速乳化分散后，制備得到納米熒光纖維分散液；
[0020] (5)在納米熒光纖維分散液中加入樹(shù)脂、相容劑、抗靜電劑和潤(rùn)滑劑，混勻后干燥 造粒，得到混合樹(shù)脂；
[0021] (6)通過(guò)雙向拉伸工藝將所得混合樹(shù)脂制備成納米熒光纖維防偽薄膜。
[0022] 上述方案中，步驟(2)所述紡絲工藝的參數(shù)為：電壓設(shè)定為10~30KV，紡絲溫度設(shè) 定為20~50°C，定量栗的噴射速度設(shè)定為0.001~0.5mm/min，環(huán)境溫度設(shè)定為20~30°C。
[0023] 上述方案中，步驟(6)所述雙向拉伸工藝為:設(shè)定加料段溫度140~190°C，壓縮段 170~240°C，熔融段185~260°C，均化段170~240°C，計(jì)量段160°C~230°C，在擠出機(jī)內(nèi)使 物料進(jìn)行充分塑化及混合，設(shè)定機(jī)頭的模體段160°C~190°C，口模段160°C~230°C，設(shè)定鑄 片輥溫度160°C~230°C，激冷輥溫度20°C~40°C ;冷卻后的薄膜進(jìn)入縱拉段，在縱拉機(jī)的輥 筒速度差作用下將預(yù)熱的薄片進(jìn)行縱拉，縱向拉伸溫度80°C~160°C，縱向拉伸倍數(shù)2.5~ 5.5倍，利用測(cè)厚掃描架測(cè)定并控制薄片厚度保持均勻拉伸;然后進(jìn)入橫拉段，橫拉機(jī)夾持 器夾住薄片邊緣通過(guò)一定形狀的軌道使其在橫向變寬，橫向拉幅溫度1 〇〇°C~180 °C，橫拉 比3.0~10,利用測(cè)厚掃描架測(cè)定并控制薄膜厚度保持均勻拉伸，熱定型溫度160°C~230 °C;經(jīng)雙向拉伸的薄膜經(jīng)過(guò)冷卻輥，被牽出的薄膜再經(jīng)擴(kuò)展輥，展平薄膜，使之完全冷卻和 松弛，避免粘連和收縮，最后經(jīng)收卷裝置進(jìn)行收卷。
[0024] 通過(guò)本發(fā)明所述制備方法生產(chǎn)的防偽薄膜可利用熒光光譜儀檢測(cè)到激發(fā)光譜，并 且在200~380nm紫外光譜段與380~780nm可見(jiàn)光譜段具有不同的熒光吸收峰，利用偏光顯 微鏡、掃描電子顯微鏡可觀察到直徑10~l〇〇nm，長(zhǎng)度0.5~5.0mm的納米纖維結(jié)構(gòu)。
[0025] 本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明所述納米熒光纖維防偽薄膜除具有傳統(tǒng)熒光防偽材料 隱蔽性好、易于鑒別、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，還具有特殊的防偽功能，在不影響薄膜材料基本性 能的同時(shí)兼具熒光特性與納米纖維結(jié)構(gòu)，消費(fèi)者可利用傳統(tǒng)紫外燈進(jìn)行簡(jiǎn)單鑒別，在此基 礎(chǔ)上專業(yè)技術(shù)人員還可結(jié)合熒光光譜儀、偏光顯微鏡和掃描電子顯微鏡等專業(yè)儀器進(jìn)行專 業(yè)檢測(cè)，從而使納米熒光纖維防偽薄膜兼具一線、二線防偽功能，可有效提高其防偽效能與 力度，具有突出的應(yīng)用價(jià)值與良好的社會(huì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1本發(fā)明所涉及的一種納米熒光纖維防偽薄膜的高壓靜電紡絲過(guò)程示意圖。
[0027] 圖2本發(fā)明所涉及的一種納米熒光纖維防偽薄膜纏結(jié)的納米纖維掃描電子顯微鏡 圖。
[0028] 圖3本發(fā)明涉及的一種納米熒光纖維防偽薄膜的生產(chǎn)過(guò)程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例、附圖進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā) 明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
[0030] 以下實(shí)施例中，所述高壓靜電紡絲過(guò)程如圖1所示：
[0031] (1)將配置好的紡絲溶液1注入高壓靜電紡絲機(jī)的注射器2連接高壓電源正極3,以 鋁箱作為接收板4連接負(fù)極5,設(shè)定電壓為10~30KV;
[0032] (2)啟動(dòng)循環(huán)硅油加熱套6,設(shè)定紡絲溫度為20~50 °C，連接錐形瓶7收集紡絲過(guò)程 中揮發(fā)的溶劑8;
[0033] (3)開(kāi)啟定量栗9將注射器2中紡絲溶液1擠出，設(shè)定噴射速度為0.001~0.5m m/ min，保持環(huán)境溫度為20~30 °C ;
[0034] (4)以載玻片對(duì)納米纖維10進(jìn)行隨機(jī)抽樣，利用偏光顯微鏡觀察其結(jié)構(gòu)與尺寸，并 據(jù)此調(diào)節(jié)電壓與噴射速度，使制備得到纏結(jié)的納米纖維10滿足要求。
[0035] 通過(guò)上述工藝步驟進(jìn)行高壓靜電紡絲可形成具有光滑平整表面及較大長(zhǎng)徑比纏 結(jié)的納米纖維1〇(納米纖維掃描電子顯微鏡圖見(jiàn)圖2)，其直徑為10~100nm，長(zhǎng)度為0.5~ 5.0mm〇
[0036] 如圖3所示納米熒光纖維防偽薄膜的生產(chǎn)過(guò)程，可進(jìn)行該防偽薄膜的連續(xù)生產(chǎn)：
[0037] (1)在納米熒光纖維分散液中加入樹(shù)脂、相容劑、抗靜電劑和潤(rùn)滑劑，混勻后干燥 造粒，得到混合樹(shù)脂；
[0038] (2)將混合樹(shù)脂加入擠出機(jī)1的加料斗2,設(shè)定加料段溫度140~190°C，壓縮段170 ~240°C，熔融段185~260°C，均化段170~240°C，計(jì)量段160°C~230°C，在擠出機(jī)內(nèi)使物料 進(jìn)行充分塑化及混合，設(shè)定機(jī)頭3的模體段160°C~190°C，口模段160°C~230°C，設(shè)定鑄片 輥4溫度160 °C~230 °C，激冷輥溫度20 °C~40 °C ;冷卻后的薄膜進(jìn)入縱拉段，在縱拉機(jī)6的輥 筒速度差作用下將預(yù)熱的薄片進(jìn)行縱拉，縱向拉伸溫度80°C~160°C，縱向拉伸倍數(shù)2.5~ 5.5倍，利用測(cè)厚掃描架5測(cè)定并控制薄片厚度保持均勻拉伸;然后進(jìn)入橫拉段，橫拉機(jī)7夾 持器夾住薄片邊緣通過(guò)一定形狀的軌道使其在橫向變寬，橫向拉幅溫度100°C~180°C，橫 拉比3.0~10,利用測(cè)厚掃描架8測(cè)定并控制薄膜厚度保持均勻拉伸，熱定型溫度160°C~ 230°C;經(jīng)雙向拉伸的薄膜經(jīng)過(guò)冷卻輥，被牽出的薄膜再經(jīng)擴(kuò)展輥，展平薄膜，使之完全冷卻 和松弛，避免粘連和收縮，最后經(jīng)收卷裝置9進(jìn)行收卷。
[0039] 實(shí)施例1
[0040] -種納米熒光纖維防偽薄膜，各組分配比見(jiàn)表1，通過(guò)如下方法制備得到：
[0041] (1)將聚丙烯腈溶于N，N-二甲基甲酰胺制備濃度為7wt%的紡絲溶液；
[0042] (2)將紡絲溶液注入高壓靜電紡絲機(jī)的注射器連接高壓電源正極，以鋁箱作為接 收板連接負(fù)極，設(shè)定電壓為18KV，啟動(dòng)循環(huán)硅油加熱套，設(shè)定紡絲溫度為40°C，連接錐形瓶 收集紡絲過(guò)程中揮發(fā)的溶劑，通過(guò)定量栗控制紡絲溶液供給量，設(shè)定噴射速度為0.05mm/ min，保持環(huán)境溫度為20°C，制備得到纏結(jié)的納米纖維；
[0043] (3)利用熒光素對(duì)納米纖維進(jìn)行化學(xué)染色，將熒光素接枝在納米纖維表面，并以溶 劑充分抽提去除未反應(yīng)的熒光染料，真空干燥2h，制備得到納米熒光纖維；
[0044] (4)利用表面活性劑(吐溫80)對(duì)納米熒光纖維進(jìn)行預(yù)處理:將表面活性劑和納米 熒光纖維加入到無(wú)水乙醇中，高速乳化分散，分散速度為7000r/min，制備得到納米熒光纖 維分散液；
[0045] (5)在納米熒光纖維分散液中加入樹(shù)脂、相容劑、抗靜電劑和潤(rùn)滑劑，混勻后干燥 造粒，得到混合樹(shù)脂；
[0046] (6)通過(guò)雙向拉伸工藝將所得混合樹(shù)脂制備得到納米熒光纖維防偽薄膜:將混合 樹(shù)脂加入擠出機(jī)加料斗，設(shè)定加料段溫度165°C，壓縮段180°C，熔融段195°C，均化段180°C， 計(jì)量段165°C，在擠出機(jī)內(nèi)使物料進(jìn)行充分塑化及混合，設(shè)定機(jī)頭的模體段165°C，口模段 160°C，設(shè)定鑄片輥溫度160°C，激冷輥溫度20°C ;冷卻后的薄膜進(jìn)入縱拉段，在縱拉機(jī)的輥 筒速度差作用下將預(yù)熱的薄片進(jìn)行縱拉，縱向拉伸溫度80°C，縱向拉伸倍數(shù)5.5倍，利用測(cè) 厚掃描架測(cè)定并控制薄片厚度保持均勻拉伸;然后進(jìn)入橫拉段，橫拉機(jī)夾持器夾住薄片邊 緣通過(guò)一定形狀的軌道使其在橫向變寬，橫向拉幅溫度l〇〇°C，橫拉比9,利用測(cè)厚掃描架測(cè) 定并控制薄膜厚度保持均勾拉伸，熱定型溫度160°C ;經(jīng)雙向拉伸的薄膜經(jīng)過(guò)冷卻輯，被牽 出的薄膜再經(jīng)擴(kuò)展輥，展平薄膜，使之完全冷卻和松弛，避免粘連和收縮，最后經(jīng)收卷裝置 進(jìn)行收卷即得到成品。
[0047] 實(shí)施例2
[0048] -種納米熒光纖維防偽薄膜，各組分配比見(jiàn)表1，通過(guò)如下方法制備得到：
[0049] (1)將聚酯溶于六氟異丙醇制備濃度為10wt%的紡絲溶液；
[0050] (2)將紡絲溶液將注入高壓靜電紡絲機(jī)的注射器連接高壓電源正極，以鋁箱作為 接收板連接負(fù)極，設(shè)定電壓為25KV，啟動(dòng)循環(huán)硅油加熱套，設(shè)定紡絲溫度為50°C，連接錐形 瓶收集紡絲過(guò)程中揮發(fā)的溶劑，通過(guò)定量栗控制紡絲溶液供給量，設(shè)定噴射速度為 0.001mm/min，保持環(huán)境溫度為20°C，制備得到纏結(jié)的納米纖維；
[0051] (3)利用稀土對(duì)納米纖維進(jìn)行化學(xué)染色，將稀土接枝在納米纖維表面，并以溶劑充 分抽提去除未反應(yīng)的熒光染料，真空干燥2h，制備得到納米熒光纖維；
[0052] (4)利用表面活性劑(十二烷基硫酸鈉)對(duì)納米熒光纖維進(jìn)行預(yù)處理:將表面活性 劑和納米熒光纖維加入到無(wú)水乙醇中，高速乳化分散，分散速度為12000r/min，制備得到納 米熒光纖維分散液；
[0053] (5)在納米熒光纖維分散液中加入樹(shù)脂、相容劑、抗靜電劑和潤(rùn)滑劑，混勻后干燥 造粒，得到混合樹(shù)脂；
[0054] (6)通過(guò)雙向拉伸工藝將所得混合樹(shù)脂制備得到納米熒光纖維防偽薄膜:將混合 樹(shù)脂加入擠出機(jī)加料斗，設(shè)定加料段溫度155 °C，壓縮段170 °C，熔融段185 °C，均化段170 °C， 計(jì)量段155°C，在擠出機(jī)內(nèi)使物料進(jìn)行充分塑化及混合，設(shè)定機(jī)頭的模體段155°C，口模段 150°C，設(shè)定鑄片輥溫度150°C，激冷輥溫度20°C ;冷卻后的薄膜進(jìn)入縱拉段，在縱拉機(jī)的輥 筒速度差作用下將預(yù)熱的薄片進(jìn)行縱拉，縱向拉伸溫度70°C，縱向拉伸倍數(shù)5倍，利用測(cè)厚 掃描架測(cè)定并控制薄片厚度保持均勻拉伸;然后進(jìn)入橫拉段，橫拉機(jī)夾持器夾住薄片邊緣 通過(guò)一定形狀的軌道使其在橫向變寬，橫向拉幅溫度90°C，橫拉比9,利用測(cè)厚掃描架測(cè)定 并控制薄膜厚度保持均勾拉伸，熱定型溫度150°C ;經(jīng)雙向拉伸的薄膜經(jīng)過(guò)冷卻輯，被牽出 的薄膜再經(jīng)擴(kuò)展輥，展平薄膜，使之完全冷卻和松弛，避免粘連和收縮，最后經(jīng)收卷裝置進(jìn) 行收卷即得到成品。
[0055] 實(shí)施例3~4
[0056] 實(shí)施例3~4中納米熒光纖維防偽薄膜的各組分配比見(jiàn)表1，制備過(guò)程大致同實(shí)施 例2,其中雙向拉伸工藝的參數(shù)見(jiàn)表2。
[0057] 實(shí)施例5
[0058] 一種納米熒光纖維防偽薄膜，各組分配比見(jiàn)表1，通過(guò)如下方法制備得到：
[0059] (1)將聚丙烯腈溶于N，N_二甲基甲酰胺制備濃度為8wt%的紡絲溶液；
[0060] (2)將紡絲溶液將注入高壓靜電紡絲機(jī)的注射器連接高壓電源正極，以鋁箱作為 接收板連接負(fù)極，設(shè)定電壓為19KV，啟動(dòng)循環(huán)硅油加熱套，設(shè)定紡絲溫度為40°C，連接錐形 瓶收集紡絲過(guò)程中揮發(fā)的溶劑，通過(guò)定量栗控制紡絲溶液供給量，設(shè)定噴射速度為0.10mm/ min，保持環(huán)境溫度為20°C，制備得到纏結(jié)的納米纖維；
[0061] (3)利用熒光素對(duì)納米纖維進(jìn)行化學(xué)染色，將熒光素接枝在納米纖維表面，并以溶 劑充分抽提去除未反應(yīng)的熒光染料，真空干燥2h，制備得到具有熒光特性的熒光納米纖維；
[0062] (4)利用表面活性劑(十二烷基苯磺酸鈉)對(duì)納米熒光纖維進(jìn)行預(yù)處理:將表面活 性劑和納米熒光纖維加入到無(wú)水乙醇中，高速乳化分散，分散速度為7000r/min，制備得到 納米焚光纖維分散液；
[0063] (5)在納米熒光纖維分散液中加入樹(shù)脂、相容劑、抗靜電劑和潤(rùn)滑劑，混勻后干燥 造粒，得到混合樹(shù)脂；
[0064] (6)通過(guò)雙向拉伸工藝將所得混合樹(shù)脂制備得到納米熒光纖維防偽薄膜:將混合 樹(shù)脂加入擠出機(jī)加料斗，設(shè)定加料段溫度165°C，壓縮段180°C，熔融段195°C，均化段180°C， 計(jì)量段165°C，在擠出機(jī)內(nèi)使物料進(jìn)行充分塑化及混合，設(shè)定機(jī)頭的模體段165°C，口模段 160°C，設(shè)定鑄片輥溫度160°C，激冷輥溫度20°C ;冷卻后的薄膜進(jìn)入縱拉段，在縱拉機(jī)的輥 筒速度差作用下將預(yù)熱的薄片進(jìn)行縱拉，縱向拉伸溫度80°C，縱向拉伸倍數(shù)5.5倍，利用測(cè) 厚掃描架測(cè)定并控制薄片厚度保持均勻拉伸;然后進(jìn)入橫拉段，橫拉機(jī)夾持器夾住薄片邊 緣通過(guò)一定形狀的軌道使其在橫向變寬，橫向拉幅溫度l〇〇°C，橫拉比9,利用測(cè)厚掃描架測(cè) 定并控制薄膜厚度保持均勾拉伸，熱定型溫度160°C ;經(jīng)雙向拉伸的薄膜經(jīng)過(guò)冷卻輯，被牽 出的薄膜再經(jīng)擴(kuò)展輥，展平薄膜，使之完全冷卻和松弛，避免粘連和收縮，最后經(jīng)收卷裝置 進(jìn)行收卷即得到成品。
[0065] 實(shí)施例6
[0066] 本實(shí)施例中納米熒光纖維防偽薄膜的各組分配比見(jiàn)表1，制備過(guò)程大致同實(shí)施例 5,其中雙向拉伸工藝的參數(shù)見(jiàn)表2。
[0067] 實(shí)施例7
[0068] -種納米熒光纖維防偽薄膜，各組分配比見(jiàn)表1，通過(guò)如下方法制備得到：
[0069] (1)將聚甲基丙烯酸甲酯溶于丙酮制備濃度為15wt%的紡絲溶液；
[0070] (2)將紡絲溶液將注入高壓靜電紡絲機(jī)的注射器連接高壓電源正極，以鋁箱作為 接收板連接負(fù)極，設(shè)定電壓為20KV，啟動(dòng)循環(huán)硅油加熱套，設(shè)定紡絲溫度為30°C，連接錐形 瓶收集紡絲過(guò)程中揮發(fā)的溶劑，通過(guò)定量栗控制紡絲溶液供給量，設(shè)定噴射速度為〇. 〇5mm/ min，保持環(huán)境溫度為25°C，制備得到纏結(jié)的納米纖維；
[0071 ] (3)利用熒光素鈉對(duì)納米纖維進(jìn)行化學(xué)染色，將熒光素鈉接枝在納米纖維表面，并 以溶劑充分抽提去除未反應(yīng)的熒光染料，真空干燥2h，制備得到具有熒光特性的納米熒光 纖維；
[0072] (4)利用表面活性劑(烷基糖苷)對(duì)納米熒光纖維進(jìn)行預(yù)處理:將表面活性劑和納 米熒光纖維加入到無(wú)水乙醇中，高速乳化分散，分散速度為15000r/min，制備得到納米熒光 纖維分散液；
[0073] (5)在納米熒光纖維分散液中加入樹(shù)脂、相容劑、抗靜電劑和潤(rùn)滑劑，混勻后干燥 造粒，得到混合樹(shù)脂；
[0074] (6)通過(guò)雙向拉伸工藝將所得混合樹(shù)脂制備得到納米熒光纖維防偽薄膜:將混合 樹(shù)脂加入擠出機(jī)加料斗，設(shè)定加料段溫度140°C，壓縮段200°C，熔融段260°C，均化段260°C， 計(jì)量段260°C，在擠出機(jī)內(nèi)使物料進(jìn)行充分塑化及混合，設(shè)定機(jī)頭的模體段250°C，口模段 230°C，設(shè)定鑄片輥溫度230°C，激冷輥溫度40°C ;冷卻后的薄膜進(jìn)入縱拉段，在縱拉機(jī)的輥 筒速度差作用下將預(yù)熱的薄片進(jìn)行縱拉，縱向拉伸溫度180°C，縱向拉伸倍數(shù)2.5倍，利用測(cè) 厚掃描架測(cè)定并控制薄片厚度保持均勻拉伸;然后進(jìn)入橫拉段，橫拉機(jī)夾持器夾住薄片邊 緣通過(guò)一定形狀的軌道使其在橫向變寬，橫向拉幅溫度200°C，橫拉比3.5，利用測(cè)厚掃描架 測(cè)定并控制薄膜厚度保持均勻拉伸，熱定型溫度230°C;經(jīng)雙向拉伸的薄膜經(jīng)過(guò)冷卻輥，被 牽出的薄膜再經(jīng)擴(kuò)展輥，展平薄膜，使之完全冷卻和松弛，避免粘連和收縮，最后經(jīng)收卷裝 置進(jìn)行收卷即得到成品。
[0075] 實(shí)施例8~10
[0076] 實(shí)施例8~10中納米熒光纖維防偽薄膜的各組分配比見(jiàn)表1，制備過(guò)程大致同實(shí)施 例7,其中雙向拉伸工藝的參數(shù)見(jiàn)表2。
[0077] 實(shí)施例11
[0078] -種納米熒光纖維防偽薄膜，各組分配比見(jiàn)表1，通過(guò)如下方法制備得到：
[0079] (1)將聚丙烯腈溶于N，N_二甲基甲酰胺制備濃度為9wt%的紡絲溶液；
[0080] (2)將紡絲溶液將注入高壓靜電紡絲機(jī)的注射器連接高壓電源正極，以鋁箱作為 接收板連接負(fù)極，設(shè)定電壓為20KV，啟動(dòng)循環(huán)硅油加熱套，設(shè)定紡絲溫度為40°C，連接錐形 瓶收集紡絲過(guò)程中揮發(fā)的溶劑，通過(guò)定量栗控制紡絲溶液供給量，設(shè)定噴射速度為0.15mm/ min，保持環(huán)境溫度為20°C，制備得到纏結(jié)的納米纖維；
[0081] (3)利用熒光素對(duì)納米纖維進(jìn)行化學(xué)染色，將熒光素接枝在納米纖維表面，并以溶 劑充分抽提去除未反應(yīng)的熒光染料，真空干燥2h，制備得到具有熒光特性的納米熒光纖維； [0082] (4)利用表面活性劑(椰油酸二乙醇酰胺)對(duì)納米熒光纖維進(jìn)行預(yù)處理:將表面活 性劑和納米熒光纖維加入到無(wú)水乙醇中，高速乳化分散，分散速度為15000r/min，制備得到 納米焚光纖維分散液；
[0083] (5)在納米熒光纖維分散液中加入樹(shù)脂、相容劑、抗靜電劑和潤(rùn)滑劑，混勻后干燥 造粒，得到混合樹(shù)脂；
[0084] (6)通過(guò)雙向拉伸工藝將所得混合樹(shù)脂制備得到納米熒光纖維防偽薄膜，將混合 樹(shù)脂加入擠出機(jī)加料斗，設(shè)定加料段溫度165°C，壓縮段180Γ，熔融段195°C，均化段180Γ， 計(jì)量段165°C，在擠出機(jī)內(nèi)使物料進(jìn)行充分塑化及混合，設(shè)定機(jī)頭的模體段165°C，口模段 160°C，設(shè)定鑄片輥溫度160°C，激冷輥溫度20°C ;冷卻后的薄膜進(jìn)入縱拉段，在縱拉機(jī)的輥 筒速度差作用下將預(yù)熱的薄片進(jìn)行縱拉，縱向拉伸溫度80°C，縱向拉伸倍數(shù)4.5倍，利用測(cè) 厚掃描架測(cè)定并控制薄片厚度保持均勻拉伸;然后進(jìn)入橫拉段，橫拉機(jī)夾持器夾住薄片邊 緣通過(guò)一定形狀的軌道使其在橫向變寬，橫向拉幅溫度l〇〇°C，橫拉比8,利用測(cè)厚掃描架測(cè) 定并控制薄膜厚度保持均勾拉伸，熱定型溫度160°C ;經(jīng)雙向拉伸的薄膜經(jīng)過(guò)冷卻輯，被牽 出的薄膜再經(jīng)擴(kuò)展輥，展平薄膜，使之完全冷卻和松弛，避免粘連和收縮，最后經(jīng)收卷裝置 進(jìn)行收卷即得到成品。
[0085] 實(shí)施例12
[0086] 本實(shí)施例納米熒光纖維防偽薄膜的各組分配比見(jiàn)表1，制備過(guò)程大致同實(shí)施例7， 其中雙向拉伸工藝的參數(shù)見(jiàn)表2。
[0087] 實(shí)施例13
[0088] -種納米熒光纖維防偽薄膜，各組分配比見(jiàn)表1，通過(guò)如下方法制備得到：
[0089] (1)將聚乙烯醇溶于蒸餾水制備濃度為17wt %的紡絲溶液；
[0090] (2)將紡絲溶液將注入高壓靜電紡絲機(jī)的注射器連接高壓電源正極，以鋁箱作為 接收板連接負(fù)極，設(shè)定電壓為30KV，啟動(dòng)循環(huán)硅油加熱套，設(shè)定紡絲溫度為50 °C，連接錐形 瓶收集紡絲過(guò)程中揮發(fā)的溶劑，通過(guò)定量栗控制紡絲溶液供給量，設(shè)定噴射速度為0.20mm/ min，保持環(huán)境溫度為20°C，制備得到纏結(jié)的納米纖維；
[0091] (3)利用稀土對(duì)納米纖維進(jìn)行化學(xué)染色，將稀土接枝在納米纖維表面，并以溶劑充 分抽提去除未反應(yīng)的熒光染料，真空干燥2h，制備得到具有熒光特性的納米熒光纖維；
[0092] (4)利用表面活性劑對(duì)納米熒光纖維進(jìn)行預(yù)處理:將表面活性劑和納米熒光纖維 加入到無(wú)水乙醇中，高速乳化分散，分散速度為20000r/min，制備得到納米熒光纖維分散 液；
[0093] (5)在納米熒光纖維分散液中加入樹(shù)脂、相容劑、抗靜電劑和潤(rùn)滑劑，混勻后干燥 造粒，得到混合樹(shù)脂；
[0094] (6)通過(guò)雙向拉伸工藝將所得混合樹(shù)脂制備得到納米熒光纖維防偽薄膜，將混合 樹(shù)脂加入擠出機(jī)加料斗，設(shè)定加料段溫度210°C，壓縮段225°C，熔融段240°C，均化段225°C， 計(jì)量段210°C，在擠出機(jī)內(nèi)使物料進(jìn)行充分塑化及混合，設(shè)定機(jī)頭的模體段210°C，口模段 190°C，設(shè)定鑄片輥溫度190°C，激冷輥溫度30°C ;冷卻后的薄膜進(jìn)入縱拉段，在縱拉機(jī)的輥 筒速度差作用下將預(yù)熱的薄片進(jìn)行縱拉，縱向拉伸溫度140°C，縱向拉伸倍數(shù)2.5倍，利用測(cè) 厚掃描架測(cè)定并控制薄片厚度保持均勻拉伸;然后進(jìn)入橫拉段，橫拉機(jī)夾持器夾住薄片邊 緣通過(guò)一定形狀的軌道使其在橫向變寬，橫向拉幅溫度160°C，橫拉比3,利用測(cè)厚掃描架測(cè) 定并控制薄膜厚度保持均勾拉伸，熱定型溫度190°C ;經(jīng)雙向拉伸的薄膜經(jīng)過(guò)冷卻輯，被牽 出的薄膜再經(jīng)擴(kuò)展輥，展平薄膜，使之完全冷卻和松弛，避免粘連和收縮，最后經(jīng)收卷裝置 進(jìn)行收卷即得到成品。
[0095] 實(shí)施例14~15
[0096] 實(shí)施例14~15中納米熒光纖維防偽薄膜的各組分配比見(jiàn)表1，制備過(guò)程大致同實(shí) 施例13,其中雙向拉伸工藝的參數(shù)見(jiàn)表2。
[0097] 表1納米熒光纖維防偽薄膜的各組分質(zhì)量配比
[0098]
[0099]
[0100] 表2雙向拉伸工藝的各參數(shù)
[0103]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的實(shí)例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限制。對(duì) 于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或 變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而因此所引申的顯而易見(jiàn)的變化或變 動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種納米熒光纖維防偽薄膜，其特征在于，其原料組分按質(zhì)量百分比計(jì)為:納米纖維 5 wt%~30wt%，熒光染料0.25wt%~15wt%，樹(shù)脂50 wt%~90wt%，相容劑0.1 wt%~20wt%，抗靜電 劑0 · I wt%~1 · 5wt%，潤(rùn)滑劑0 · I wt%~1 · 5wt%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米熒光纖維防偽薄膜，其特征在于，所述納米纖維為聚丙烯 腈、聚酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚碳硅烷、聚醚砜和聚乙烯醇中 的一種或幾種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米熒光纖維防偽薄膜，其特征在于，所述納米纖維的直徑為 10~100nm，長(zhǎng)度為0.5~5.0臟，軟化溫度為190~250°(：，熔融溫度為220~320°(：。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米熒光纖維防偽薄膜，其特征在于，所述熒光染料為稀土、 稀土衍生物、熒光素、熒光素衍生物、羅丹明和羅丹明衍生物中的一種或幾種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米熒光纖維防偽薄膜，其特征在于，所述樹(shù)脂為聚酯、聚丙 烯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚乙烯和聚乙烯醇中的一種或幾種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米熒光纖維防偽薄膜，其特征在于，所述相容劑為聚烯烴彈 性體類、多單體接枝改性苯乙烯系彈性體類和馬來(lái)酸酐接枝類中的一種或幾種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米熒光纖維防偽薄膜，其特征在于，所述抗靜電劑為季銨鹽 類、烷基磺酸鹽類、脂肪酸類和烷基甜菜堿類中的一種或幾種。8. 權(quán)利要求1~7任一所述納米熒光纖維防偽薄膜的制備方法，其特征在于，包括如下步 驟： (1) 將納米纖維溶于溶劑制備成濃度為5~50wt%的紡絲溶液； (2) 將紡絲溶液注入到高壓靜電紡絲機(jī)的注射器連接高壓電源正極，以鋁箱作為接收 板連接負(fù)極，啟動(dòng)循環(huán)硅油加熱套，通過(guò)定量栗控制紡絲溶液供給量，連接錐形瓶收集紡絲 過(guò)程中揮發(fā)的溶劑，通過(guò)紡絲工藝制備得到纏結(jié)的納米纖維； (3) 利用熒光染料對(duì)納米纖維進(jìn)行化學(xué)染色，使熒光染料接枝在納米纖維表面，再以溶 劑充分抽提去除未反應(yīng)的熒光染料，真空干燥后制備得到具有熒光特性的納米熒光纖維； (4) 利用表面活性劑對(duì)納米熒光纖維進(jìn)行預(yù)處理:將表面活性劑和納米熒光纖維加入 到無(wú)水乙醇中，高速乳化分散后，制備得到納米熒光纖維分散液； (5) 在納米熒光纖維分散液中加入樹(shù)脂、相容劑、抗靜電劑和潤(rùn)滑劑，混勻后干燥造粒， 得到混合樹(shù)脂； (6) 通過(guò)雙向拉伸工藝將所得混合樹(shù)脂制備成納米熒光纖維防偽薄膜。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述紡絲工藝的參數(shù)為：電壓 設(shè)定為HK30KV，紡絲溫度設(shè)定為20~50°C，定量栗的噴射速度設(shè)定為0.001~0.5mm/min，環(huán) 境溫度設(shè)定為20~30°C。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟(6)所述雙向拉伸工藝為:設(shè)定 加料段溫度140~190°C，壓縮段170~240°C，熔融段185~260°C，均化段170~240°C，計(jì)量段160 °C~230°C，在擠出機(jī)內(nèi)使物料進(jìn)行充分塑化及混合，設(shè)定機(jī)頭的模體段160°0190°C，口模 段160°〇230°C，設(shè)定鑄片輥溫度160°〇230°C，激冷輥溫度20°〇40°C ;冷卻后的薄膜進(jìn)入 縱拉段，在縱拉機(jī)的輥筒速度差作用下將預(yù)熱的薄片進(jìn)行縱拉，縱向拉伸溫度80t>16(TC， 縱向拉伸倍數(shù)2.5~5.5倍，利用測(cè)厚掃描架測(cè)定并控制薄片厚度保持均勻拉伸;然后進(jìn)入橫 拉段，橫拉機(jī)夾持器夾住薄片邊緣通過(guò)一定形狀的軌道使其在橫向變寬，橫向拉幅溫度100 t>18(TC，橫拉比3.0~10,利用測(cè)厚掃描架測(cè)定并控制薄膜厚度保持均勻拉伸，熱定型溫度 160°0230°(：;經(jīng)雙向拉伸的薄膜經(jīng)過(guò)冷卻輥，被牽出的薄膜再經(jīng)擴(kuò)展輥，展平薄膜，使之完 全冷卻和松弛，避免粘連和收縮，最后經(jīng)收卷裝置進(jìn)行收卷。
【文檔編號(hào)】C08L23/06GK105949622SQ201610442261
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】王大威, 徐夢(mèng), 韓麗, 夏紫陽(yáng), 曾顯詞, 劉孫倩, 劉治田
【申請(qǐng)人】武漢工程大學(xué)