[发明专利]生产磷光纱线的方法以及按该方法所生产的纱线

说明书

本发明涉及改进的磷光纺织纤维和生产该磷光纤维的方法，这种纤维适用于生产纺织品。

具有磷光或发光品质的合成树脂或聚合材料一直被用来制备各种物品，如娱乐器材、标志、防护器材、服装制品等。另外，将荧光颜料用于生产商业纺织品，包括纱线等也是众所周知的。但是，应该指出，在许多情况下，生产磷光和荧光材料的现有技术是很有差异的。例如，与所要处理的合成树脂材料相比，许多荧光颜料相对来说是轻质化合物，而磷光材料如硫化锌可能是比较重的。

Warren的美国专利2,382,355公开了一种发光绳，其中，长丝是由树脂材料形成，树脂材料含有合适的模制于长丝内部的发光材料。根据该项专利，在塑料呈粉状时，或在将塑料挤压或冷卷成长丝之前的制绳过程中任意时刻，将磷光(或荧光)材料混合于塑料中，以便发光材料可以均匀地分散于塑料中，在另一实施方案中，将发光材料混合于塑料载体中，并涂覆在长丝上，然后再用透明的或半透明的塑料涂料进行包覆。单根长丝是通过模具采用拉伸方法成形的，以便使纤维内的分子定向，提供其抗拉强度。

Schmidling的美国专利2,436,182公开了一种模制磷光器具，是由含有混合均匀的磷光填料的树脂材料制出的。用相对重质的刚性模制基料制成了多种产品。

Wadely的美国专利2,898,762公开了一种带图案的地面覆盖物或地毯，由浸泡过磷光材料的纱线制成。磷光纱线用粘合剂涂覆，这种粘合剂允许光在纱线内部透射。

Goguen的美国专利4,640,797公开了一种制备用于模压运动员、赛车队员等用鞋的磷光聚合材料的方法，其中，将弹性体材料和20～50％(wt)的加工油加热，并在挤压设备内混合，在将产品制成用于后续模压鞋底的粒料或类似物之前，再将3～30％(wt)磷光材料(含有其它成份)与熔化了的材料尽可能充分混合。所用的油作为聚合材料的增塑剂。

Doane的美国专利4,781,647公开了一种挤压含有磷光颗粒混合物的热塑性聚合物的生产方法。挤出物的尺寸适于制作可在黑暗中发光的娃娃头发。该项专利文献指出，磷光材料的最大颗粒小于纱线直径的一半。而这种纱线的直径小于0.015英寸，最好为0.002～0.004英寸，最好是聚合材料由聚酰胺、聚酯、聚烯烃、聚丙烯腈和聚氯乙烯组成。磷光材料可以是硫化锌、硫化镉或硫化钙。用偶联剂涂覆磷光颗粒，以增强混合效果。

Vockel等的美国专利5,135,591公开了一种制备磷光纤维增强塑料产品的方法，其中，磷光材料包覆在模制成品的表面。

从上述及其它一些现有专利技术中可以明显地看出，已作出了很大努力来利用类似硫化锌材料的磷光特性，但在制备理想的产品过程中碰到了很大难题。例如，至今为止，一直不能认为有实用的工艺可以形成适用于纱线的磷光纤维，象热塑性聚合物的膨化变形长丝(BCF)纱线，所述聚合物如在纺织品工业中具有实用特性的聚丙烯、尼龙和聚酯。作为这类应用，很显然，纱线在磷光特性和颜色等方面必须具有且保持高度的均匀性，还有，所用的磷光材料不能对加工特性包括形成纱线或长丝的染色或物理特性产生副作用。

现在，还不能确切地肯定，但相信在生产具有磷光颗粒的合成纱线中的主要问题一直是无法使磷光材料与合成树脂材料进行充分混合。与所使用的聚合材料的重量相比，大量使用的工业磷光材料具有相对较重的特性，容易引起磷光材料沉淀。另外，过去通常将干燥磷光材料加入熔融挤压机内，靠螺杆作用进行物理搅拌及混合物料。然而，很明显，为成形非常细的纤维或长丝，只有固体颗粒浓度有微小改变就会导致产生劣质产品，甚至中断加工过程。

采用工业熔融仿丝生产线生产热塑性聚合物的BCF纱线时，对于纺液着色纱，颜料或其它杂质含量超过约1％，通常被认为是不正常的，对于这种工业加工过程，颜料或其它杂质含量为2～3％时则被认为是上限。

本发明的目的是提供一种生产适用于纺织工业的连续磷光长丝或纤维的改进方法。

本发明的另一个目的是提供用热塑性聚合材料熔融纺丝磷光纱线或长丝的改进方法。

本发明的又一个目的是提供一种方法，即用相对高百分含量的微细磷光颜料装填聚合物材料，以生产高磷光性。

本发明的另一个目的是提供具有相当均匀磷光特性的单丝、短纤维纱(spun)、连续长丝和/或BCF磷光纱线。

本发明的又一个目的是提供按本发明方法生产的改进纺织纤维或长丝。