[发明专利]一种高负载高牢度的含多级孔洞的荧光纤维素基纤维及其制备方法

说明书

本发明提供一种高负载高牢度的含多级孔洞的荧光纤维素基纤维及其制备方法，具体制备方法为：将天然纤维素溶解于溴化锂水溶液中形成纤维素溶液，加入稀土离子水溶液，混合均匀后，加入咔唑基甲基纤维素水溶液，加热搅拌，形成含稀土离子的纤维素凝胶球，洗涤，干燥，得到多孔荧光纤维素球；将多孔荧光纤维素球和交联剂加入醋酸纤维素溶液中，密封，加热搅拌，得到透明纺丝原液，经静电纺丝制备得到多孔荧光纤维素纤维；将多孔荧光纤维素纤维的表面喷洒蚕丝蛋白水溶液，烘干固化成膜，得到产品。本发明制备的纤维将高负载量的多孔荧光微球作为功能材料埋入醋酸纤维素纤维中，再表面附着蚕丝蛋白膜，制备得到纤维具有多级孔洞结构，发光性能优异。

技术领域

本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种高负载高牢度的含多级孔洞的荧光纤维素基纤维及其制备方法。

背景技术

高分子荧光材料由两部分组成，即聚合物、发光小分子或发光基团。荧光生色分子中都含有共轭双键π键体系，共辄体系对荧光的影响较大，通常共轭体系越大离域电子越容易激发，荧光越容易产生。荧光材料有两种制备方式：掺杂型和化学键合型，其中，掺杂型是将萘酰亚胺衍生物、荧光素衍生物、吖啶衍生物、罗丹明衍生物和稀土配合物等发光小分子均匀地掺杂到PVA、PAA、PMMA、聚醚或各类纤维高分子中制备得到微球、膜、纤维、凝胶等形态的荧光材料。然而，随着石油资源的危机和环境友好、可持续发展的观念的深入，基于可再生资源为原料的天然高分子功能材料得到大力发展，天然高分子相比合成高分子而言，资源丰富、价廉易得、可再生、可生物降解、生物相容性好，且含有大量经基或胺基，易于进行改性。

中国专利CN 101434707B公开的一种纤维素基荧光膜的制备方法，将氢氧化钠和尿素的混合水溶液预冷至-12～-13℃，加入纤维素混合均匀后得到纤维素溶液，流延，经硫酸的凝固浴凝固成膜后，浸入有机荧光染料的溶液中处理30min以上，干燥，得到纤维素基荧光膜。该制备方法都为物理过程，未发生化学反应，工艺过程简单，操作方便，可用于包装、信息技术、防伪和光学材料等领域，但是存在有机荧光染料的泄露问题。

与掺杂型不同，化学键合型是通过化学键合或聚合反应，将生色团以化学键结合在高分子中得到的高分子发光材料，具有不易脱落，生色团分布均勻，含量稳定，发光性能和光导性能良好的优点，在荧光化学传感器、光电材料、非线性光学装置、光导树脂、生物技术、特殊纺织品等有广泛的应用。中国专利CN 102702558B公开的基于纤维素纳米微纤薄膜为基质的荧光传感器及其应用，将纤维素纳米微纤水悬浮液超声脱泡得铸膜液，在聚四氟乙烯模具中蒸发溶剂得到纤维素纳米微纤维薄膜，将纤维素纳米微纤维薄膜在所合计1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二胺/N-羟基丁二酰亚胺的作用下，将纤维素膜表面的C-6位的羧基与溴苯基的胺类化合物反应后，得到具有Suzuki反应活性位点的纤维素纳米微纤膜，在氮气保护下，以四(三苯基膦)钯为催化剂，将可Suzuki 的反应单体(芳基/烯基的硼酸或硼酸酯，氯、溴、碘代芳烃或者烯烃)在回流下反应制备的荧光共轭聚合物，将荧光共轭聚合物的溶液中加入具有Suzuki反应活性位点的纤维素纳米微纤膜，在氮气保护下，加入四(三苯基膦)钯，回流反应至溶液中无荧光物质，干燥得到高灵敏度荧光传感器。该方法制备的荧光传感薄膜易于携带，可在紫外灯下对硝基芳烃爆炸物实现现场、快速、可视化的检测。由上述现有技术可知，纤维素通过物理吸附荧光物质可实现高的负载量，但是结合度低，化学接枝的结合度高，但是负载量小，因此，如何在提高负载量的同时，提高荧光物质与纤维素的结合牢度，显得十分必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高负载高牢度的含多级孔洞的荧光纤维素基纤维及其制备方法，本发明将高负载量的多孔荧光微球作为功能材料埋入醋酸纤维素纤维中，再表面附着蚕丝蛋白膜，制备得到纤维中荧光物质含量高，结合牢度强，且具有多级孔洞结构，发光性能优异。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：