一种基于碳量子点的荧光面料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于碳量子点的荧光面料及其制备方法，涉及功能面料及其制备技术领域，所述基于碳量子点的荧光面料，由内层和荧光外层组成，所述内层由天然纤维制成，所述荧光外层由碳量子点和高分子聚合物组成，本发明专利技术的荧光面料的稳定性好，发光强度高的特点，还具有透气性好、柔软亲肤，穿着舒适，且无毒无害，对人体和环境友好。

Fluorescent fabric based on carbon quantum dots and preparation method thereof

The present invention provides a fluorescent material and preparation method of carbon based on quantum dots, relates to the technical field of functional fabrics and its preparation, the fluorescent carbon fabric based on quantum dots, composed of inner and outer fluorescence, the inner layer is made from natural fibers, the outer layer is made of fluorescent carbon quantum dots and polymer composition. The stability of fluorescent fabric of the invention of the good characteristics of high luminous intensity, also has good air permeability, soft skin friendly, comfortable, friendly and non-toxic to human body and environment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能面料及其制备
，具体涉及一种基于碳量子点的荧光面料及其制备方法。
技术介绍
伴随着我国新材料、新技术的不断突破，产业用纺织品安全技术正向着国际化、系列化、和性能要求的全面性与多重性发展，安全防护服装的发展，要实现由单一危险因素防护到多种危险因素的综合防护，因此开发具有多种功能的防护面料顺应我国经济的发展，对提高我国个人的安全防护能力具有重要意义。对于一些特殊的工作环境，工人面对的危险呈现复杂多样化的趋势，特别是消防、交警、飞机场跑道工作人员等特种作业人员的工作环境往往为夜晚漆黑、寒冷、风雪等，工人需要穿高可视的服装，高可视经常被用于高能见度的个体保护服装。但是现有市场上的防护面料主要是将涤纶荧光染色，得到的涤纶荧光面料的透气性差，直接穿着时与皮肤的摩擦大，舒适性较差。中国专利CN104742469A公开了一种荧光防水透湿面料及其生产方法，它以(SrAl2O4：Eu:2+，Dy3+)荧光粉为荧光材料，通过放射性物质Eu:2+，Dy3+不断发出的射线激发荧光粉发光，不仅含有辐射，而且具有毒性，对人的呼吸道和皮肤具有强烈的刺激性，此外，如果人体经常与荧光粉接触，会使皮肤会变粗糙，严重的，吸入过多，还会生“矽肺”，因此其对人体和环境的危害很大，不适合推广。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于碳量子点的荧光面料，它与稳定性好，发光强度高的特点，还具有透气性好、柔软亲肤，穿着舒适，且无毒无害，对人体和环境友好。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于碳量子点的荧光面料，由内层和荧光外层组成，所述内层由天然纤维制成，所述荧光外层由碳量子点和高分子聚合物组成。优选的，所述天然纤维为竹炭纤维、大麻纤维、亚麻纤维、苎麻纤维、黄麻纤维、剑麻纤维、蕉麻纤维、纯棉纤维、大豆纤维中的一种或多种。优选的，所述碳量子点的粒径为2～10nm。优选的，所述荧光外层中碳量子点和聚乳酸的质量比为0.05～0.5:100。优选的，所述高分子聚合物为聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚偏二氯乙烯、乙烯/乙烯醇共聚物、聚己内酯多元醇、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乳酸中的一种或多种组合物。一种基于碳量子点的荧光面料的制备方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖置于耐微波容器中，加入冰醋酸和乙二胺，充分搅拌，得到糊状物质，然后将其至于微波炉中，在700～900W下反应12～18min，得到棕黑色固体，将棕黑色固体中加入搅拌得到棕色溶液，过滤得到澄清的棕色溶液，通过500-1000Da的透析袋，在玻璃容器中透析处理3～10天，即得到荧光碳量子点的水溶液；(2)将高分子聚合物乳液中加入荧光碳量子点的水溶液，搅拌均匀后，将混乳液涂布在内层布料上，然后将布料在在辐射剂量率为200Gy/s～500Gy/s的条件下辐照60～100kGy，再将面料在有张力的条件下放入热烘房中进行热定型处理，热烘房温度80～90℃，热定型时间5～8min，经向张力为1200～1500N，纬向张力为800～1000N；(3)将步骤(2)得到的面料依次经过针刺机针刺、烫平。优选的，所述壳聚糖、冰醋酸和乙二胺的质量比为(0.5-5)︰(4.0-55)︰(3.2-45)。本专利技术的有益效果：(1)碳量子点不仅保持了碳材料天然无毒、生物相容性好等优点，而且还拥有发光范围可调、双光子吸收截面大、光稳定性好、无光闪烁、易于功能化的特点，且本专利技术中以壳聚糖为原料，它来源广泛，价格便宜，且碳量子点的制备方法简单，量子点产率高；(2)以天然纤维布料为里层，使得具有天然纤维的柔软性和透气性，提高了穿着舒适性；(3)将碳量子点溶液与聚合物乳液进行混合，提高了荧光量子点与聚合物的结合力，从而提高了面料的荧光耐久性；(4)通过在布料上进行针刺穿孔，可以提升布料的透气性，从而达到提高了布料的舒适性。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地说明。实施例1：一种基于碳量子点的荧光面料，由内层和荧光外层组成，所述内层由50％竹炭纤维、30％大麻纤维、20％纯棉纤维混纺制成，所述荧光外层由粒径为5nm碳量子点和聚乳酸组成按重量比0.28:100复合得到。一种基于碳量子点的荧光面料的制备方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖置于耐微波容器中，加入冰醋酸和乙二胺，其中壳聚糖、冰醋酸和乙二胺的质量比为0.5︰30：28，充分搅拌，得到糊状物质，然后将其至于微波炉中，在900W下反应15min，得到棕黑色固体，将棕黑色固体中加入搅拌得到棕色溶液，过滤得到澄清的棕色溶液，通过1000Da的透析袋，在玻璃容器中透析处理10天，即得到荧光碳量子点的水溶液；(2)将高分子聚合物乳液中加入荧光碳量子点的水溶液，搅拌均匀后，将混乳液涂布在内层布料上，然后将布料在在辐射剂量率为500Gy/s的条件下辐照100kGy，再将面料在有张力的条件下放入热烘房中进行热定型处理，热烘房温度90℃，热定型时间5～8min，经向张力为1500N，纬向张力为1000N；(3)将步骤(2)得到的面料依次经过针刺机针刺、烫平。实施例2：一种基于碳量子点的荧光面料，由内层和荧光外层组成，所述内层由18％大豆纤维、46％剑麻纤维、36％纯棉纤维混纺制成，所述荧光外层由粒径为2nm碳量子点和乙烯/乙烯醇共聚物组成按重量比0.05:100复合得到。一种基于碳量子点的荧光面料的制备方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖置于耐微波容器中，加入冰醋酸和乙二胺，其中壳聚糖、冰醋酸和乙二胺的质量比为0.3︰55︰45，充分搅拌，得到糊状物质，然后将其至于微波炉中，在900W下反应18min，得到棕黑色固体，将棕黑色固体中加入搅拌得到棕色溶液，过滤得到澄清的棕色溶液，通过1000Da的透析袋，在玻璃容器中透析处理5天，即得到荧光碳量子点的水溶液；(2)将高分子聚合物乳液中加入荧光碳量子点的水溶液，搅拌均匀后，将混乳液涂布在内层布料上，然后将布料在在辐射剂量率为500Gy/s的条件下辐照60kGy，再将面料在有张力的条件下放入热烘房中进行热定型处理，热烘房温度80℃，热定型时间5～8min，经向张力为1500N，纬向张力为1000N；(3)将步骤(2)得到的面料依次经过针刺机针刺、烫平。实施例3：一种基于碳量子点的荧光面料，由内层和荧光外层组成，所述内层由30％竹炭纤维、30％大豆纤维、40％纯棉纤维混纺制成，所述荧光外层由粒径为10nm碳量子点和聚乳酸-羟基乙酸共聚物组成按重量比0.5:100复合得到。一种基于碳量子点的荧光面料的制备方法，包括以下步骤：(1)将壳聚糖置于耐微波容器中，加入冰醋酸和乙二胺，其中壳聚糖、冰醋酸和乙二胺的质量比为5︰4.0︰3.2，充分搅拌，得到糊状物质，然后将其至于微波炉中，在800W下反应12min，得到棕黑色固体，将棕黑色固体中加入搅拌得到棕色溶液，过滤得到澄清的棕色溶液，通过500Da的透析袋，在玻璃容器中透析处理3天，即得到荧光碳量子点的水溶液；(2)将高分子聚合物乳液中加入荧光碳量子点的水溶液，搅拌均匀后，将混乳液涂布在内层布料上，然后将布料在在辐射剂量率为500Gy/s的条件下辐照100kGy，再将面料在有张力的条件下放入热烘房中进行热定型处理，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于碳量子点的荧光面料，其特征在于，由内层和荧光外层组成，所述内层由天然纤维制成，所述荧光外层由碳量子点和高分子聚合物组成。

【技术特征摘要】
1.一种基于碳量子点的荧光面料，其特征在于，由内层和荧光外层组成，所述内层由天然纤维制成，所述荧光外层由碳量子点和高分子聚合物组成。2.如权利要求1所述的基于碳量子点的荧光面料，其特征在于，所述天然纤维为竹炭纤维、大麻纤维、亚麻纤维、苎麻纤维、黄麻纤维、剑麻纤维、蕉麻纤维、纯棉纤维、大豆纤维中的一种或多种。3.如权利要求2所述的基于碳量子点的荧光面料，其特征在于，所述碳量子点的粒径为2～10nm。4.如权利要求3所述的基于碳量子点的荧光面料，其特征在于，所述荧光外层中碳量子点和高分子聚合物的质量比为0.05～0.5:100。5.如权利要求3所述的基于碳量子点的荧光面料，其特征在于，所述高分子聚合物为聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚偏二氯乙烯、乙烯/乙烯醇共聚物、聚己内酯多元醇、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乳酸中的一种或多种组合物。6.一种如权利要求1～5任一所述的基于碳量子点的荧光面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建明，蘧孝玲，
申请(专利权)人：浙江科艺纺织有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33