发光聚酯纤维的制备方法及其帘布和用途
技术领域
本发明涉及发光聚酯纤维的制备方法，以及使用该发光聚酯纤维制作的帘布和用途，属于汽车领域技术。
背景技术
汽车全景天窗的出现有效地提升了车内视野的开阔度，同时也增加了车外新鲜空气的进入量。遮阳帘在全景天窗中具有遮挡阳光和降低车内温度的作用，帘布作为遮阳帘功能的重要组成部分，其质量水平直接决定了天窗的优劣。随着经济和科学技术的快速发展，近些年假冒伪造产品层出不穷，且相似度极高。
因此开发具有防伪标识的帘布就显得尤为重要。帘布所使用的原材料为聚酯纤维，经编织造成型，由于天窗遮阳帘的运行对帘布要求很高,其表面难以做防伪标签。稀土在紫外光照射下可发射出特征光，将稀土离子引入到纤维中，同时加入协同配体，通过化学键合的方法制备键合型稀土发光纤维，可较好地解决帘布难以防伪标识的难题。
发明内容
鉴于以上问题，本发明的目的是提供经接枝改性的聚酯纤维，将稀土离子和协同配体通过化学键合的方法引入到纤维表面，最后经编织造，实现汽车天窗用帘布发光、防伪的目的。具体技术方案如下：
一种发光聚酯纤维的制备方法，包括如下步骤：
将第一溶剂清洗烘干后的聚酯纤维置于低温等离子体处理仪中进行预处理180～210S，然后将预处理完毕的聚酯纤维浸入包含羧基单体和引发剂的混合溶液(其浴比可以为1:30～1:40)，在70～80℃进行接枝反应3～4h，得到接枝改性的聚酯纤维；
将所述接枝改性的聚酯纤维、含氮杂环协同配体加入第二溶剂中，然后，使用氨水调节体系的pH值为6～7，升至60～75℃，再逐滴加入稀土化合物的乙醇或丙醇中的一种或二种溶液，滴加完毕后反应5～7h,用无水溶剂(例如：无水乙醇)洗涤产物并将产物干燥得到所述发光聚酯纤维。
所述聚酯纤维为全拉伸丝(FDY)或拉伸变形丝(DTY)，力学强度为3.8～5.0Cn/Dtex。
所述第一溶剂是丙酮、乙醚中的一种或两种，所述第二溶剂是乙醇、丙醇中的一种或两种。
所述低温等离子体处理仪的真空度为40～60Pa、功率为80～100W。
所述羧基单体是丙烯酸(MA)、甲基丙烯酸(MAA)和顺丁烯二酸中的一种或几种的组合，所述引发剂是安息香或偶氮二异丁腈(AIBN)中的一种或两种。
所述预处理完毕的聚酯纤维、单体以及引发剂的质量比为200～400:5～10:0.6～0.8。
所述混合溶液含有丙酮和水，且丙酮与水的体积比为1:1～2。
所述含氮杂环协同配体为2,2'-联吡啶、4,4'-联吡啶和1,10-邻菲啰啉中的一种或几种。
所述稀土化合物为六水合氯化铕和六水合氯化铽中的一种或两种。
所述接枝改性的聚酯纤维所含的羧基、含氮杂环协同配体以及稀土化合物的摩尔比为2～5:1～2:1。
一种发光帘布，所述发光帘布由上述制备方法得到的发光聚酯纤维制作而成。
所述发光帘布的制作包括如下步骤：
首先，将所述发光帘布作为帘布纱线原料，采用按一定比例预先设置GB1纱线条数、GB2纱线条数以及GB1与GB2盘头数的高速整经机，均匀控制张力进行整经；例如，GB1纱线条数可为290条、GB2纱线条数可为580条，GB1与GB2的盘头数可各为8个；
然后，使用高速经编机进行织造；例如，其中机号可为28针、上机门幅可为168英寸；
最后，经后整理工艺，得到所述发光帘布。
所述GB1和/或GB2的纱线力学强度为3.65～4.2Cn/Dtex；张力控制在7±1CN；
面料单梳组织结构和穿纱方式为：
所述GB1的送经量为945～987mm/rack；GB1梳：10-01，1穿1空；
所述GB2的送经量为2250～2350mm/rack；GB2梳:10-34，满穿。
其中，GB1与GB2的送经量比可为0.42：1。
所述后整理工艺包括松弛水洗、染色、展幅和定型。
上述发光帘布的用途，可用于制作汽车天窗用发光防伪帘布。所述汽车天窗用发光防伪帘布的克重为135～145g/m2。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明所提供的聚酯纤维及用该聚酯纤维制作的帘布在紫外光照射下可发出特征红光或绿光，可用作防伪标识，产品辨别度高；
(2)本发明所提供的聚酯纤维及用该聚酯纤维制作的帘布可吸收紫外光，抗紫外效果好，产品色泽度保持率高，耐老化；
(3)相比于传统发光纤维，本发明所使用的发光聚酯纤维是由表面改性纤维、稀土离子和含氮配体通过化学键合而得，多元协效，纤维强度高，所织造的帘布发光强度也高。
附图说明
图1是实施例1的帘布结构示意图，其中(a)表示正面，(b)表示反面；
图2是实施例1的帘布荧光光谱图；
图3是实施例2的帘布荧光光谱图
具体实施方式
下面，对本发明的实施例进行详细说明，但所述内容不能被认为用于限定本说明的实施范围。凡依本说明申请范围所作的均等变化与改进等，均应归属于本说明的保护涵盖范围之内。另外，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明实施例及实施例中的特征可以相互组合，并可参考发明内容部分的参数范围进行调整。
实施例1
(1)将丙酮清洗烘干后的178Kg FDY聚酯纤维(力学强度5Cn/Dtex)置于真空度为40Pa和功率为80W的低温等离子体处理仪中处理210S，然后将等离子体预处理过的聚酯纤维浸入含4.45kg丙烯酸(MA)和0.534Kg安息香的4000L水和4000L丙酮混合溶液中，在70℃下接枝反应3h，水洗干燥后得到羧基接枝改性聚酯纤维(丙烯酸接枝量为聚酯纤维质量的2％)。
(2)将上述150Kg羧基接枝改性聚酯纤维和3.744Kg1,10-邻菲啰啉置于1000L无水乙醇中,使用氨水调节体系的pH为6,将反应体系温度升至60℃，然后滴加9.06kg六水合氯化铕的乙醇溶液，继续反应5h，无水乙醇洗涤并干燥得到发光聚酯纤维，纤维力学强度为4.2Cn/Dtex。
进一步地，将150Kg上述得到的发光聚酯纤维作为GB1纱线，300KgDTY普通聚酯纤维(力学强度4.2Cn/Dtex)作为GB2纱线，按照GB1、GB2纱线条数分别为290条、580条和GB1、GB2盘头数各8个的要求，控制张力为6CN，使用高速整经机进行整经；然后使用特里科经编机，调节面料单梳组织结构和穿纱方式为：GB1梳：10-01，1穿1空，GB2梳:10-34，满穿以及上机门幅为168英寸等参数进行织造，其中GB1的送经量为945mm/rack，GB2的送经量为2250mm/rack；最后经松弛水洗、染色、展幅和定型等后整理工艺得到发光帘布。
帘布克重为140g/m2，图1为帘布结构示意图(其中，(a)表示正面，(b)表示反面)，图2为帘布的荧光光谱图，616nm处为帘布最强特征发射峰，表现为红色荧光，可具有防伪功能。
实施例2
(1)将乙醚清洗烘干后的310Kg DTY聚酯纤维(力学强度3.8Cn/Dtex)置于真空度为50Pa和功率为90W的低温等离子体处理仪中处理180S，然后将等离子体预处理过的聚酯纤维浸入含8.3kg甲基丙烯酸(MAA)和0.72Kg AIBN的6970L水和4650L丙酮混合溶液中，在75℃下接枝反应3.5h，水洗干燥后得到羧基接枝改性聚酯纤维(甲基丙烯酸接枝量为聚酯纤维质量的4％)。
(2)将上述300Kg羧基接枝改性聚酯纤维和9.33Kg 2,2'-联吡啶置于2066L异丙醇中,使用氨水调节体系的pH为6,将反应体系温度升至70℃，然后滴加14.89kg六水合氯化铽的异丙醇溶液，继续反应6h，异丙醇洗涤并干燥得到发光聚酯纤维，纤维力学强度为3.8Cn/Dtex。
进一步地，将300Kg发光聚酯纤维作为GB2纱线，150KgFDY普通聚酯纤维(力学强度3.65Cn/Dtex)作为GB1纱线，按照GB1、GB2纱线条数分别为290条、580条和GB1、GB2盘头数各8个的要求，控制张力为7CN，使用高速整经机进行整经；然后使用特里科经编机，调节面料单梳组织结构和穿纱方式为：GB1梳：10-01，1穿1空，GB2梳:10-34，满穿以及上机门幅为168英寸等参数进行织造，其中GB1的送经量为966mm/rack，GB2的送经量为2300mm/rack；最后经松弛水洗、染色、展幅和定型等后整理工艺得到发光帘布。
帘布克重为143g/m2，544nm处为帘布最强特征发射峰，如图3所示，帘布发绿光，可具有防伪功能。
实施例3
(1)将丙酮和乙醚混合液(体积比1:1)清洗烘干后的460Kg DTY聚酯纤维(力学强度4.4Cn/Dtex)置于真空度为60Pa和功率为100W的低温等离子体处理仪中处理195S，然后将等离子体预处理过的聚酯纤维浸入含12kg顺丁烯二酸、0.4Kg安息香和0.5kg AIBN的10786L水和5393L丙酮混合溶液中，在80℃下接枝反应4h，水洗干燥后得到羧基接枝改性聚酯纤维(顺丁烯二酸接枝量为聚酯纤维质量的5.5％)；
(2)将上述450Kg羧基接枝改性聚酯纤维和26.63Kg 4,4'-联吡啶置于1500L乙醇和1500L异丙醇混合溶液中,使用氨水调节体系的pH为7,将反应体系温度升至75℃，然后滴加23.35kg六水合氯化铕和7.93Kg六水合氯化铽的乙醇和异丙醇体积比为1:1的混合溶液，继续反应7h，无水乙醇洗涤并干燥得到发光聚酯纤维，纤维力学强度为3.9Cn/Dtex。
进一步地，将150Kg发光聚酯纤维作为GB1纱线，300Kg发光聚酯纤维作为GB2纱线，按照GB1、GB2纱线条数分别为290条、580条和GB1、GB2盘头数各8个的要求，控制张力为8CN，使用高速整经机进行整经；然后使用特里科经编机，调节面料单梳组织结构和穿纱方式为：GB1梳：10-01，1穿1空，GB2梳:10-34，满穿以及上机门幅为168英寸等参数进行织造，其中GB1的送经量为987mm/rack，GB2的送经量为2350mm/rack；最后经松弛水洗、染色、展幅和定型等后整理工艺得到发光帘布。
帘布克重为145g/m2，帘布发红光，可具有防伪功能。
实施例4
(1)将乙醚清洗烘干后的160Kg DTY聚酯纤维(力学强度3.9Cn/Dtex)置于真空度为40Pa和功率为90W的低温等离子体处理仪中处理210S，然后将等离子体预处理过的聚酯纤维浸入含1Kg丙烯酸、0.5Kg甲基丙烯酸、0.5kg顺丁烯二酸和0.32Kg安息香的900L水和900L丙酮混合溶液中，在70℃下接枝反应3.5h，水洗干燥后得到羧基接枝改性聚酯纤维(羧基单体接枝量为聚酯纤维质量的3.5％)。
(2)将上述150Kg羧基接枝改性聚酯纤维和3.156Kg 4,4'-联吡啶、3.156Kg2,2'-联吡啶以及3.64kg 1,10-邻菲啰啉置于1000L无水乙醇中,使用氨水调节体系的pH为6,将反应体系温度升至70℃，然后滴加4.53Kg六水合氯化铽的乙醇溶液，继续反应5h，无水乙醇洗涤并干燥得到发光聚酯纤维，纤维力学强度为3.7Cn/Dtex。
进一步地，将150Kg发光聚酯纤维作为GB1纱线，300KgDTY普通聚酯纤维(力学强度3.8Cn/Dtex)作为GB2纱线，按照GB1、GB2纱线条数分别为290条、580条和GB1、GB2盘头数各8个的要求，控制张力为7CN，使用高速整经机进行整经；然后使用特里科经编机，调节面料单梳组织结构和穿纱方式为：GB1梳：10-01，1穿1空，GB2梳:10-34，满穿以及上机门幅为168英寸等参数进行织造，其中GB1的送经量为987mm/rack，GB2的送经量为2350mm/rack；最后经松弛水洗、染色、展幅和定型等后整理工艺得到发光帘布。
帘布克重为135g/m2，帘布发绿光，可具有防伪功能。
