[发明专利]多光波长的复合蓄光粉体及其制造方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓄光材料，特别涉及一种利用双键立体结构的有机化合物制备多光波长的复合蓄光粉体及其制造方法与应用。

背景技术

自从20世纪初长余辉发光现象被发现以来，蓄光材料的发展取得了快速的进展。各种蓄光材料已广泛地运用于制造蓄光物体；蓄光材料在吸收了紫外线或其它射线之后可发出光线，此种光线被称为磷光或余辉（afterglow）。利用蓄光材料可制成白天可吸收可见光或太阳光、紫外线光，转换成光能储存，而在夜晚或黑暗处发出各种色彩的光之蓄光纤维，由蓄光纤维制作的服装，不仅色光华丽多彩，而且无需染色，避免了环境污染，无毒、无害、无放射性，符合纺织及环保的要求。

目前的专利资料中，如中国台湾公告第564268号专利所揭露的「高辉度夜旋光性纤维及其制造方法」，其提供了对人体没有不良影响，具有长时间高辉度多色发光特性，在刺绣线、衣料用等各种领域内使用的高辉度夜旋光性纤维。该纤维是由烧成体得到的夜旋光性颜料的聚酯树脂或聚烯烃树脂作芯成分和不含有夜旋光性颜料的聚酯树脂作壳成分的芯壳型复合纤维，相对全部纤维，其含有夜旋光性颜料7～25重量％，从激发停止1分钟后的残光辉度为500mcd/m²以上，单根纤维的粗度为40μm以下。

另外，中国台湾公开第20113971号专利所提供的「耐水性蓄光母粒及纤维及其制造方法」，其着重于使用疏水材料，与稀土元素的铝酸盐类发光材料进行混合，制作成蓄光母粒，经过熔融纺丝实验制作成芯鞘型发光纤维；疏水材料可提供蓄光纤维中的蓄光材料免受潮水解的问题。

然而，传统蓄光纤维往往必须使用高含量的蓄光粉，大约30重量％（w/w），其耗费成本很高，且发光颜色单调，亦无法量化生产，纺丝和假捻制程容易产生耐热性不足的问题，而纤维涂布制程则无法承受耐水洗与加工丝整理等。

因此，有必要开发出具有高的耐热性及耐洗性，且发光颜色多样、容易大量生产的蓄光材料，使得到理想的蓄光纤维或织品，以提高其应用范围，并提升商业价值。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种多光波长的复合蓄光粉体及其制造方法与应用，能将含稀土元素的蓄光原料由目前单调的绿光波长，制备出可产生具暖色系光波长的复合蓄光粉体，不仅可以增加蓄光材料的应用性，而且可提升产品的额外附加价值。

本发明的另一目的在于提供一种多光波长的复合蓄光粉体及其制造方法与应用，除了赋予蓄光母粒、蓄光纤维相较于旧有材料具有不同发光颜色的特性，且能提高蓄光纤维的耐水洗及耐热性，并降低蓄光纤维的丹尼数及使用量。

为达以上之目的，本发明提供一种多光波长的复合蓄光粉体，其组成有含稀土元素的蓄光原料以及具双铵键立体结构的有机化合物，具双铵键立体结构的有机化合物是于高速气流与-100～-196℃的极低温环境下，形成并融合于含稀土元素的蓄光原料表面。此多光波长的复合蓄光粉体表面的具双铵键立体结构的有机化合物会产生双键扭转导致能量改变，而可发出暖色系光波长，包含主发光峰为620纳米的黄光波长、680纳米的橘光波长及700纳米的粉红光波长。

本发明也提供一种多光波长的复合蓄光粉体的制造方法，其步骤是先提供含稀土元素的蓄光原料与具双铵键立体结构的有机化合物，然后，导入高速气流，于-100～-196℃的极低温环境下，使含稀土元素的蓄光原料与具双铵键立体结构的有机化合物产生高速碰撞，并藉由碰撞导致瞬间高温，使具双铵键立体结构的有机化合物喷溅于含稀土元素的蓄光原料表面，藉由极低温环境导致瞬间冷却，而制得多光波长的复合蓄光粉体。

本发明更提供一种蓄光纤维的制作方法，其步骤是将前述多光波长的复合蓄光粉体1～30重量％、热塑性高分子50～95重量％、具二丙烯或三丙烯官能基的环状结构试剂0.05～5重量％、交联剂0.01～5重量％及分散剂0.01～5重量％予以混合，以获得混合粉体，接着，再将前述混合粉体于高温予以混练，以使得热塑性高分子呈熔融状，并藉由交联交联呈熔融状的热塑性高分子，藉使复合蓄光粉体得以均匀分散于经交联的热塑性高分子中，然后，将经交联且含有复合蓄光粉体分散于其中的热塑性高分子进行烘干，以制得蓄光母粒，之后，再对于蓄光母粒进行融熔纺丝，然后，再卷曲为蓄光纤维。此制作过程可提升蓄光纤维的耐热效果，并可成功制备细蓄光加工丝纤维，经过水洗50次后，仍可维持蓄光纤维的发光亮度。本发明所制作的蓄光纤维，将可广泛应用于民生工业、纺织产业、家饰产品、安全性产品等领域。