[发明专利]一种荧光棉花纤维的原位制备方法

说明书

本发明属于荧光材料制备领域，具体涉及一种荧光棉花纤维的原位制备方法。具体方法为：（1）常温下将烷基吡啶盐溶于水溶液中，得到透明澄清的前驱体溶液；（2）将一定质量的棉花浸入到上述溶液中，待棉花完全浸湿后加入一定浓度的强碱溶液；（3）缓慢搅拌一段时间，将棉花从溶液中取出，并离心去除棉花中的水溶液；（4）用清水清洗棉花纤维至中性，并去除残留未反应的烷基吡啶盐，干燥后即可得到具有均匀绿色荧光的棉花纤维。本发明的制备方法简单，生产成本低廉，制得的荧光棉花纤维稳定，且不改变棉花的强度，在纺织领域具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于荧光纤维制备领域，特别涉及一种荧光棉花纤维的原位制备方法。

背景技术

荧光纤维是一种在可见光或紫外光照射下能够发出荧光的纤维，当光线消失后其荧光也消失，恢复到原来的颜色。目前，荧光纤维主要是将无机或有机荧光材料共混或修饰在纤维上，或者分散在聚合物基体中，通过纺丝技术获得具有荧光发射的荧光纤维材料。荧光材料具有较好的防伪作用以及警示作用，因此，用荧光纤维制成的产品可以广泛地应用于道路、交通以及高空作业的防护服、警示牌、日用品、防伪材料等多种领域。

目前用于制造荧光纤维的荧光材料主要有无机材料（如稀土类荧光材料、量子点、金属配合物等）和有机荧光小分子、高分子荧光化合物等。但由于无机荧光材料具有不宜熔融、易团聚、难分散等特点，因此限制了其在荧光纤维制备方面的应用；有机荧光分子尽管有着较强的荧光量子产率，且在溶液中具有较好的分散性等特点，但其最大的不足就是光稳定性不好，经过长时间光照射，易发生光漂白现象，荧光大大减弱或消失，因此也限制了其广泛的应用。

棉花纤维是一种天然的植物纤维，也是纺织工业的主要原料，由于其较好的吸湿性和透气性，用其纺织做成的衣物具有较好的穿着舒适性。然而，目前大部分具有反光或荧光材料的防护服等均是由合成纤维（如聚酯类、聚丙烯等）制备的，这类纺织品由于透气性较差，穿戴较长时间后容易产生气味，造成穿戴的不舒适感。

本发明以廉价的烷基吡啶盐作为荧光材料前驱体，在天然的棉花纤维上原位制备具有绿色荧光发射的纳米碳荧光材料。由于采用原位制备技术，因此纤维表面的荧光材料具有较高的附着能力，不易脱落；另外，由于荧光碳纳米材料稳定的化学性质和光学性质，使该荧光棉花纤维具有较强的荧光发射和抗光漂白能力。另外，此技术在常温常压下进行，对设备要求简单，成本较低，适宜于推广应用。

发明内容

本发明提供了一种荧光棉花纤维的原位制备方法，以解决传统聚合荧光纤维发光不均匀、稳定性差、易产生光漂白等问题。

本发明提供的一种荧光棉花纤维的原位制备方法，包括如下步骤：

（1）将烷基吡啶盐和水混合，搅拌得到透明澄清的前驱体溶液；

（2）将一定质量的棉花完全浸没到上述溶液中，待棉花完全浸湿后加入强碱溶液；

（3）在常温或加热条件下缓慢搅拌一段时间，将棉花从溶液中取出，并离心去除棉花中的溶液；

（4）用水清洗棉花纤维，去除未反应的烷基吡啶盐，干燥后即可得到绿色荧光的棉花纤维。

上述步骤（1）中所述的烷基吡啶盐为十二烷基吡啶、十四烷基吡啶、十六烷基吡啶盐酸盐或溴酸盐中的一种或几种。

上述步骤（1）中所述的烷基吡啶盐的浓度大于10 mmol/L。

上述步骤（2）中所述的强碱溶液为NaOH、KOH、Ca(OH)₂溶液中的一种或几种。

上述步骤（2）中所述的强碱溶液浓度大于0.1 mol/L。

上述步骤（3）中所述的加热温度范围为20~100摄氏度。

上述步骤（3）中所述的搅拌时间≥0.5小时。