一种纳米荧光纤维防伪薄膜及其制备方法
【专利摘要】本发明属于功能性复合材料领域，具体涉及一种纳米荧光纤维防伪薄膜及其制备方法。所述纳米荧光纤维防伪薄膜的各原料组分配比为：纳米纤维5～30重量份，树脂50～95重量份，相容剂0.1～20重量份，抗静电剂0.1～1.5重量份，润滑剂0.1～1.5重量份；荧光染料的质量为纳米纤维质量的5％～50％。本发明所述纳米荧光纤维防伪薄膜具有传统荧光防伪材料隐蔽性好、易于鉴别、性能稳定等特点，还具有特殊的防伪功能，消费者可利用传统紫外灯进行简单鉴别，专业技术人员还可结合专业仪器进行专业检测，兼具一线、二线防伪功能，有效提高防伪效能与力度，具有突出的应用价值与良好的社会效益。
【专利说明】
一种纳米荧光纤维防伪薄膜及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于功能性复合材料领域，具体涉及一种纳米荧光纤维防伪薄膜及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 发光纤维是一种在可见光或特殊光照射下能够发光的纤维，根据光照射的性质不 同可分为磷光纤维和荧光纤维两种。其中，荧光纤维是将无机或有机荧光色料共混或接枝 在纤维聚合物基体中，使得纤维材料具有荧光效果。荧光纤维具有良好的防伪作用，可作为 安全纤维广泛应用于军事伪装、道路与高空作业的防护服、日用品、特种感光材料及信息存 贮材料等多领域。
[0003] 塑料薄膜作为一种重要的高分子材料可应用于农林、化工、印刷、包装等多领域， 是塑料材料中应用范围最广泛的种类之一，按生产工艺可分为吹塑膜、流延膜和双向拉伸 膜三种。双向拉伸膜是三大塑料薄膜类型中最重要的一种，其加工过程中经双向拉伸，再在 纵横两个方向高度取向，因此具有良好的物理稳定性、机械强度，较好的阻隔性、透明度和 光泽度，坚韧耐磨，是目前应用最广泛的印刷、包装用薄膜材料。
[0004]通过双向拉伸工艺制备防伪薄膜材料是一种最具工业化意义的生产方法，具有较 高的生产效率及稳定的产品质量与防伪效能。但是，与防伪纸张等其他防伪材料相比，防伪 薄膜的制备较为复杂，在很多情况下其工业化生产也更为困难，其主要原因是高分子材料 性能非常特殊，简单的物理共混加工往往很难解决其相容性问题，无法得到理想的复合材 料，这在很大程度限制了防伪薄膜的生产与应用。
【发明内容】
[0005] 本发明的发明目的是针对现有技术的不足，提供一种纳米荧光纤维防伪薄膜及其 制备方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0007] -种纳米荧光纤维防伪薄膜，其原料组分按质量百分比计为：纳米纤维5wt %~ 30wt%，焚光染料0.25wt%~15wt%，树脂50wt%~95wt%，相容剂0· lwt%~20wt%，抗静 电剂0· lwt% ~1.5wt%，润滑剂0· lwt% ~1.5wt%。
[0008] 上述方案中，所述纳米纤维为聚丙烯腈、聚酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲 酯、聚碳酸酯、聚碳硅烷、聚醚砜和聚乙烯醇中的一种或几种。
[0009] 上述方案中，所述纳米纤维的直径为10~100nm，长度为0.5~5.0mm，软化温度为 190~250°C，熔融温度为220~320°C。
[0010]上述方案中，所述荧光染料为稀土、稀土衍生物、荧光素、荧光素衍生物、罗丹明和 罗丹明衍生物中的一种或几种。
[0011]上述方案中，所述树脂为聚酯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚乙烯和聚乙烯醇中的 一种或几种。
[0012] 上述方案中，所述相容剂为聚烯烃弹性体类、多单体接枝改性苯乙烯系弹性体类 和马来酸酐接枝类中的一种或几种。
[0013] 上述方案中，所述抗静电剂为季铵盐类、烷基磺酸盐类、脂肪酸类和烷基甜菜碱类 中的一种或几种。
[0014] 上述方案中，所述润滑剂为饱和烃、卤代烃类、脂肪酸类、脂肪醇类、脂肪族酰胺 类、脂肪酸酯类、脂肪醇类、金属皂类和多元醇类中的一种或几种。
[0015] 上述纳米荧光纤维防伪薄膜的制备方法，包括如下步骤：
[0016] (1)将纳米纤维溶于溶剂制备成浓度为5~50 %的纺丝溶液；
[0017] (2)将纺丝溶液注入到高压静电纺丝机的注射器连接高压电源正极，以铝箱作为 接收板连接负极，启动循环硅油加热套，通过定量栗控制纺丝溶液供给量，连接锥形瓶收集 纺丝过程中挥发的溶剂，通过纺丝工艺制备得到缠结的纳米纤维；
[0018] (3)利用荧光染料对纳米纤维进行化学染色，使荧光染料接枝在纳米纤维表面，再 以溶剂充分抽提去除未反应的荧光染料，真空干燥后制备得到具有荧光特性的纳米荧光纤 维；
[0019] (4)利用表面活性剂对纳米荧光纤维进行预处理:将表面活性剂和纳米焚光纤维 加入到无水乙醇中，高速乳化分散后，制备得到纳米荧光纤维分散液；
[0020] (5)在纳米荧光纤维分散液中加入树脂、相容剂、抗静电剂和润滑剂，混匀后干燥 造粒，得到混合树脂；
[0021] (6)通过双向拉伸工艺将所得混合树脂制备成纳米荧光纤维防伪薄膜。
[0022] 上述方案中，步骤(2)所述纺丝工艺的参数为：电压设定为10~30KV，纺丝温度设 定为20~50°C，定量栗的喷射速度设定为0.001~0.5mm/min，环境温度设定为20~30°C。
[0023] 上述方案中，步骤(6)所述双向拉伸工艺为:设定加料段温度140~190°C，压缩段 170~240°C，熔融段185~260°C，均化段170~240°C，计量段160°C~230°C，在挤出机内使 物料进行充分塑化及混合，设定机头的模体段160°C~190°C，口模段160°C~230°C，设定铸 片辊温度160°C~230°C，激冷辊温度20°C~40°C ;冷却后的薄膜进入纵拉段，在纵拉机的辊 筒速度差作用下将预热的薄片进行纵拉，纵向拉伸温度80°C~160°C，纵向拉伸倍数2.5~ 5.5倍，利用测厚扫描架测定并控制薄片厚度保持均匀拉伸;然后进入横拉段，横拉机夹持 器夹住薄片边缘通过一定形状的轨道使其在横向变宽，横向拉幅温度1 〇〇°C~180 °C，横拉 比3.0~10,利用测厚扫描架测定并控制薄膜厚度保持均匀拉伸，热定型温度160°C~230 °C;经双向拉伸的薄膜经过冷却辊，被牵出的薄膜再经扩展辊，展平薄膜，使之完全冷却和 松弛，避免粘连和收缩，最后经收卷装置进行收卷。
[0024] 通过本发明所述制备方法生产的防伪薄膜可利用荧光光谱仪检测到激发光谱，并 且在200~380nm紫外光谱段与380~780nm可见光谱段具有不同的荧光吸收峰，利用偏光显 微镜、扫描电子显微镜可观察到直径10~l〇〇nm，长度0.5~5.0mm的纳米纤维结构。
[0025] 本发明的有益效果:本发明所述纳米荧光纤维防伪薄膜除具有传统荧光防伪材料 隐蔽性好、易于鉴别、性能稳定等特点，还具有特殊的防伪功能，在不影响薄膜材料基本性 能的同时兼具荧光特性与纳米纤维结构，消费者可利用传统紫外灯进行简单鉴别，在此基 础上专业技术人员还可结合荧光光谱仪、偏光显微镜和扫描电子显微镜等专业仪器进行专 业检测，从而使纳米荧光纤维防伪薄膜兼具一线、二线防伪功能，可有效提高其防伪效能与 力度，具有突出的应用价值与良好的社会效益。
【附图说明】
[0026] 图1本发明所涉及的一种纳米荧光纤维防伪薄膜的高压静电纺丝过程示意图。
[0027] 图2本发明所涉及的一种纳米荧光纤维防伪薄膜缠结的纳米纤维扫描电子显微镜 图。
[0028] 图3本发明涉及的一种纳米荧光纤维防伪薄膜的生产过程示意图。
【具体实施方式】
[0029] 为了更好地理解本发明，下面结合实施例、附图进一步阐明本发明的内容，但本发 明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0030] 以下实施例中，所述高压静电纺丝过程如图1所示：
[0031] (1)将配置好的纺丝溶液1注入高压静电纺丝机的注射器2连接高压电源正极3,以 铝箱作为接收板4连接负极5,设定电压为10~30KV;
[0032] (2)启动循环硅油加热套6,设定纺丝温度为20~50 °C，连接锥形瓶7收集纺丝过程 中挥发的溶剂8;
[0033] (3)开启定量栗9将注射器2中纺丝溶液1挤出，设定喷射速度为0.001~0.5m m/ min，保持环境温度为20~30 °C ;
[0034] (4)以载玻片对纳米纤维10进行随机抽样，利用偏光显微镜观察其结构与尺寸，并 据此调节电压与喷射速度，使制备得到缠结的纳米纤维10满足要求。
[0035] 通过上述工艺步骤进行高压静电纺丝可形成具有光滑平整表面及较大长径比缠 结的纳米纤维1〇(纳米纤维扫描电子显微镜图见图2)，其直径为10~100nm，长度为0.5~ 5.0mm〇
[0036] 如图3所示纳米荧光纤维防伪薄膜的生产过程，可进行该防伪薄膜的连续生产：
[0037] (1)在纳米荧光纤维分散液中加入树脂、相容剂、抗静电剂和润滑剂，混匀后干燥 造粒，得到混合树脂；
[0038] (2)将混合树脂加入挤出机1的加料斗2,设定加料段温度140~190°C，压缩段170 ~240°C，熔融段185~260°C，均化段170~240°C，计量段160°C~230°C，在挤出机内使物料 进行充分塑化及混合，设定机头3的模体段160°C~190°C，口模段160°C~230°C，设定铸片 辊4温度160 °C~230 °C，激冷辊温度20 °C~40 °C ;冷却后的薄膜进入纵拉段，在纵拉机6的辊 筒速度差作用下将预热的薄片进行纵拉，纵向拉伸温度80°C~160°C，纵向拉伸倍数2.5~ 5.5倍，利用测厚扫描架5测定并控制薄片厚度保持均匀拉伸;然后进入横拉段，横拉机7夹 持器夹住薄片边缘通过一定形状的轨道使其在横向变宽，横向拉幅温度100°C~180°C，横 拉比3.0~10,利用测厚扫描架8测定并控制薄膜厚度保持均匀拉伸，热定型温度160°C~ 230°C;经双向拉伸的薄膜经过冷却辊，被牵出的薄膜再经扩展辊，展平薄膜，使之完全冷却 和松弛，避免粘连和收缩，最后经收卷装置9进行收卷。
[0039] 实施例1
[0040] -种纳米荧光纤维防伪薄膜，各组分配比见表1，通过如下方法制备得到：
[0041] (1)将聚丙烯腈溶于N，N-二甲基甲酰胺制备浓度为7wt%的纺丝溶液；
[0042] (2)将纺丝溶液注入高压静电纺丝机的注射器连接高压电源正极，以铝箱作为接 收板连接负极，设定电压为18KV，启动循环硅油加热套，设定纺丝温度为40°C，连接锥形瓶 收集纺丝过程中挥发的溶剂，通过定量栗控制纺丝溶液供给量，设定喷射速度为0.05mm/ min，保持环境温度为20°C，制备得到缠结的纳米纤维；
[0043] (3)利用荧光素对纳米纤维进行化学染色，将荧光素接枝在纳米纤维表面，并以溶 剂充分抽提去除未反应的荧光染料，真空干燥2h，制备得到纳米荧光纤维；
[0044] (4)利用表面活性剂(吐温80)对纳米荧光纤维进行预处理:将表面活性剂和纳米 荧光纤维加入到无水乙醇中，高速乳化分散，分散速度为7000r/min，制备得到纳米荧光纤 维分散液；
[0045] (5)在纳米荧光纤维分散液中加入树脂、相容剂、抗静电剂和润滑剂，混匀后干燥 造粒，得到混合树脂；
[0046] (6)通过双向拉伸工艺将所得混合树脂制备得到纳米荧光纤维防伪薄膜:将混合 树脂加入挤出机加料斗，设定加料段温度165°C，压缩段180°C，熔融段195°C，均化段180°C， 计量段165°C，在挤出机内使物料进行充分塑化及混合，设定机头的模体段165°C，口模段 160°C，设定铸片辊温度160°C，激冷辊温度20°C ;冷却后的薄膜进入纵拉段，在纵拉机的辊 筒速度差作用下将预热的薄片进行纵拉，纵向拉伸温度80°C，纵向拉伸倍数5.5倍，利用测 厚扫描架测定并控制薄片厚度保持均匀拉伸;然后进入横拉段，横拉机夹持器夹住薄片边 缘通过一定形状的轨道使其在横向变宽，横向拉幅温度l〇〇°C，横拉比9,利用测厚扫描架测 定并控制薄膜厚度保持均勾拉伸，热定型温度160°C ;经双向拉伸的薄膜经过冷却辑，被牵 出的薄膜再经扩展辊，展平薄膜，使之完全冷却和松弛，避免粘连和收缩，最后经收卷装置 进行收卷即得到成品。
[0047] 实施例2
[0048] -种纳米荧光纤维防伪薄膜，各组分配比见表1，通过如下方法制备得到：
[0049] (1)将聚酯溶于六氟异丙醇制备浓度为10wt%的纺丝溶液；
[0050] (2)将纺丝溶液将注入高压静电纺丝机的注射器连接高压电源正极，以铝箱作为 接收板连接负极，设定电压为25KV，启动循环硅油加热套，设定纺丝温度为50°C，连接锥形 瓶收集纺丝过程中挥发的溶剂，通过定量栗控制纺丝溶液供给量，设定喷射速度为 0.001mm/min，保持环境温度为20°C，制备得到缠结的纳米纤维；
[0051] (3)利用稀土对纳米纤维进行化学染色，将稀土接枝在纳米纤维表面，并以溶剂充 分抽提去除未反应的荧光染料，真空干燥2h，制备得到纳米荧光纤维；
[0052] (4)利用表面活性剂(十二烷基硫酸钠)对纳米荧光纤维进行预处理:将表面活性 剂和纳米荧光纤维加入到无水乙醇中，高速乳化分散，分散速度为12000r/min，制备得到纳 米荧光纤维分散液；
[0053] (5)在纳米荧光纤维分散液中加入树脂、相容剂、抗静电剂和润滑剂，混匀后干燥 造粒，得到混合树脂；
[0054] (6)通过双向拉伸工艺将所得混合树脂制备得到纳米荧光纤维防伪薄膜:将混合 树脂加入挤出机加料斗，设定加料段温度155 °C，压缩段170 °C，熔融段185 °C，均化段170 °C， 计量段155°C，在挤出机内使物料进行充分塑化及混合，设定机头的模体段155°C，口模段 150°C，设定铸片辊温度150°C，激冷辊温度20°C ;冷却后的薄膜进入纵拉段，在纵拉机的辊 筒速度差作用下将预热的薄片进行纵拉，纵向拉伸温度70°C，纵向拉伸倍数5倍，利用测厚 扫描架测定并控制薄片厚度保持均匀拉伸;然后进入横拉段，横拉机夹持器夹住薄片边缘 通过一定形状的轨道使其在横向变宽，横向拉幅温度90°C，横拉比9,利用测厚扫描架测定 并控制薄膜厚度保持均勾拉伸，热定型温度150°C ;经双向拉伸的薄膜经过冷却辑，被牵出 的薄膜再经扩展辊，展平薄膜，使之完全冷却和松弛，避免粘连和收缩，最后经收卷装置进 行收卷即得到成品。
[0055] 实施例3~4
[0056] 实施例3~4中纳米荧光纤维防伪薄膜的各组分配比见表1，制备过程大致同实施 例2,其中双向拉伸工艺的参数见表2。
[0057] 实施例5
[0058] 一种纳米荧光纤维防伪薄膜，各组分配比见表1，通过如下方法制备得到：
[0059] (1)将聚丙烯腈溶于N，N_二甲基甲酰胺制备浓度为8wt%的纺丝溶液；
[0060] (2)将纺丝溶液将注入高压静电纺丝机的注射器连接高压电源正极，以铝箱作为 接收板连接负极，设定电压为19KV，启动循环硅油加热套，设定纺丝温度为40°C，连接锥形 瓶收集纺丝过程中挥发的溶剂，通过定量栗控制纺丝溶液供给量，设定喷射速度为0.10mm/ min，保持环境温度为20°C，制备得到缠结的纳米纤维；
[0061] (3)利用荧光素对纳米纤维进行化学染色，将荧光素接枝在纳米纤维表面，并以溶 剂充分抽提去除未反应的荧光染料，真空干燥2h，制备得到具有荧光特性的荧光纳米纤维；
[0062] (4)利用表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)对纳米荧光纤维进行预处理:将表面活 性剂和纳米荧光纤维加入到无水乙醇中，高速乳化分散，分散速度为7000r/min，制备得到 纳米焚光纤维分散液；
[0063] (5)在纳米荧光纤维分散液中加入树脂、相容剂、抗静电剂和润滑剂，混匀后干燥 造粒，得到混合树脂；
[0064] (6)通过双向拉伸工艺将所得混合树脂制备得到纳米荧光纤维防伪薄膜:将混合 树脂加入挤出机加料斗，设定加料段温度165°C，压缩段180°C，熔融段195°C，均化段180°C， 计量段165°C，在挤出机内使物料进行充分塑化及混合，设定机头的模体段165°C，口模段 160°C，设定铸片辊温度160°C，激冷辊温度20°C ;冷却后的薄膜进入纵拉段，在纵拉机的辊 筒速度差作用下将预热的薄片进行纵拉，纵向拉伸温度80°C，纵向拉伸倍数5.5倍，利用测 厚扫描架测定并控制薄片厚度保持均匀拉伸;然后进入横拉段，横拉机夹持器夹住薄片边 缘通过一定形状的轨道使其在横向变宽，横向拉幅温度l〇〇°C，横拉比9,利用测厚扫描架测 定并控制薄膜厚度保持均勾拉伸，热定型温度160°C ;经双向拉伸的薄膜经过冷却辑，被牵 出的薄膜再经扩展辊，展平薄膜，使之完全冷却和松弛，避免粘连和收缩，最后经收卷装置 进行收卷即得到成品。
[0065] 实施例6
[0066] 本实施例中纳米荧光纤维防伪薄膜的各组分配比见表1，制备过程大致同实施例 5,其中双向拉伸工艺的参数见表2。
[0067] 实施例7
[0068] -种纳米荧光纤维防伪薄膜，各组分配比见表1，通过如下方法制备得到：
[0069] (1)将聚甲基丙烯酸甲酯溶于丙酮制备浓度为15wt%的纺丝溶液；
[0070] (2)将纺丝溶液将注入高压静电纺丝机的注射器连接高压电源正极，以铝箱作为 接收板连接负极，设定电压为20KV，启动循环硅油加热套，设定纺丝温度为30°C，连接锥形 瓶收集纺丝过程中挥发的溶剂，通过定量栗控制纺丝溶液供给量，设定喷射速度为〇. 〇5mm/ min，保持环境温度为25°C，制备得到缠结的纳米纤维；
[0071 ] (3)利用荧光素钠对纳米纤维进行化学染色，将荧光素钠接枝在纳米纤维表面，并 以溶剂充分抽提去除未反应的荧光染料，真空干燥2h，制备得到具有荧光特性的纳米荧光 纤维；
[0072] (4)利用表面活性剂(烷基糖苷)对纳米荧光纤维进行预处理:将表面活性剂和纳 米荧光纤维加入到无水乙醇中，高速乳化分散，分散速度为15000r/min，制备得到纳米荧光 纤维分散液；
[0073] (5)在纳米荧光纤维分散液中加入树脂、相容剂、抗静电剂和润滑剂，混匀后干燥 造粒，得到混合树脂；
[0074] (6)通过双向拉伸工艺将所得混合树脂制备得到纳米荧光纤维防伪薄膜:将混合 树脂加入挤出机加料斗，设定加料段温度140°C，压缩段200°C，熔融段260°C，均化段260°C， 计量段260°C，在挤出机内使物料进行充分塑化及混合，设定机头的模体段250°C，口模段 230°C，设定铸片辊温度230°C，激冷辊温度40°C ;冷却后的薄膜进入纵拉段，在纵拉机的辊 筒速度差作用下将预热的薄片进行纵拉，纵向拉伸温度180°C，纵向拉伸倍数2.5倍，利用测 厚扫描架测定并控制薄片厚度保持均匀拉伸;然后进入横拉段，横拉机夹持器夹住薄片边 缘通过一定形状的轨道使其在横向变宽，横向拉幅温度200°C，横拉比3.5，利用测厚扫描架 测定并控制薄膜厚度保持均匀拉伸，热定型温度230°C;经双向拉伸的薄膜经过冷却辊，被 牵出的薄膜再经扩展辊，展平薄膜，使之完全冷却和松弛，避免粘连和收缩，最后经收卷装 置进行收卷即得到成品。
[0075] 实施例8~10
[0076] 实施例8~10中纳米荧光纤维防伪薄膜的各组分配比见表1，制备过程大致同实施 例7,其中双向拉伸工艺的参数见表2。
[0077] 实施例11
[0078] -种纳米荧光纤维防伪薄膜，各组分配比见表1，通过如下方法制备得到：
[0079] (1)将聚丙烯腈溶于N，N_二甲基甲酰胺制备浓度为9wt%的纺丝溶液；
[0080] (2)将纺丝溶液将注入高压静电纺丝机的注射器连接高压电源正极，以铝箱作为 接收板连接负极，设定电压为20KV，启动循环硅油加热套，设定纺丝温度为40°C，连接锥形 瓶收集纺丝过程中挥发的溶剂，通过定量栗控制纺丝溶液供给量，设定喷射速度为0.15mm/ min，保持环境温度为20°C，制备得到缠结的纳米纤维；
[0081] (3)利用荧光素对纳米纤维进行化学染色，将荧光素接枝在纳米纤维表面，并以溶 剂充分抽提去除未反应的荧光染料，真空干燥2h，制备得到具有荧光特性的纳米荧光纤维； [0082] (4)利用表面活性剂(椰油酸二乙醇酰胺)对纳米荧光纤维进行预处理:将表面活 性剂和纳米荧光纤维加入到无水乙醇中，高速乳化分散，分散速度为15000r/min，制备得到 纳米焚光纤维分散液；
[0083] (5)在纳米荧光纤维分散液中加入树脂、相容剂、抗静电剂和润滑剂，混匀后干燥 造粒，得到混合树脂；
[0084] (6)通过双向拉伸工艺将所得混合树脂制备得到纳米荧光纤维防伪薄膜，将混合 树脂加入挤出机加料斗，设定加料段温度165°C，压缩段180Γ，熔融段195°C，均化段180Γ， 计量段165°C，在挤出机内使物料进行充分塑化及混合，设定机头的模体段165°C，口模段 160°C，设定铸片辊温度160°C，激冷辊温度20°C ;冷却后的薄膜进入纵拉段，在纵拉机的辊 筒速度差作用下将预热的薄片进行纵拉，纵向拉伸温度80°C，纵向拉伸倍数4.5倍，利用测 厚扫描架测定并控制薄片厚度保持均匀拉伸;然后进入横拉段，横拉机夹持器夹住薄片边 缘通过一定形状的轨道使其在横向变宽，横向拉幅温度l〇〇°C，横拉比8,利用测厚扫描架测 定并控制薄膜厚度保持均勾拉伸，热定型温度160°C ;经双向拉伸的薄膜经过冷却辑，被牵 出的薄膜再经扩展辊，展平薄膜，使之完全冷却和松弛，避免粘连和收缩，最后经收卷装置 进行收卷即得到成品。
[0085] 实施例12
[0086] 本实施例纳米荧光纤维防伪薄膜的各组分配比见表1，制备过程大致同实施例7， 其中双向拉伸工艺的参数见表2。
[0087] 实施例13
[0088] -种纳米荧光纤维防伪薄膜，各组分配比见表1，通过如下方法制备得到：
[0089] (1)将聚乙烯醇溶于蒸馏水制备浓度为17wt %的纺丝溶液；
[0090] (2)将纺丝溶液将注入高压静电纺丝机的注射器连接高压电源正极，以铝箱作为 接收板连接负极，设定电压为30KV，启动循环硅油加热套，设定纺丝温度为50 °C，连接锥形 瓶收集纺丝过程中挥发的溶剂，通过定量栗控制纺丝溶液供给量，设定喷射速度为0.20mm/ min，保持环境温度为20°C，制备得到缠结的纳米纤维；
[0091] (3)利用稀土对纳米纤维进行化学染色，将稀土接枝在纳米纤维表面，并以溶剂充 分抽提去除未反应的荧光染料，真空干燥2h，制备得到具有荧光特性的纳米荧光纤维；
[0092] (4)利用表面活性剂对纳米荧光纤维进行预处理:将表面活性剂和纳米荧光纤维 加入到无水乙醇中，高速乳化分散，分散速度为20000r/min，制备得到纳米荧光纤维分散 液；
[0093] (5)在纳米荧光纤维分散液中加入树脂、相容剂、抗静电剂和润滑剂，混匀后干燥 造粒，得到混合树脂；
[0094] (6)通过双向拉伸工艺将所得混合树脂制备得到纳米荧光纤维防伪薄膜，将混合 树脂加入挤出机加料斗，设定加料段温度210°C，压缩段225°C，熔融段240°C，均化段225°C， 计量段210°C，在挤出机内使物料进行充分塑化及混合，设定机头的模体段210°C，口模段 190°C，设定铸片辊温度190°C，激冷辊温度30°C ;冷却后的薄膜进入纵拉段，在纵拉机的辊 筒速度差作用下将预热的薄片进行纵拉，纵向拉伸温度140°C，纵向拉伸倍数2.5倍，利用测 厚扫描架测定并控制薄片厚度保持均匀拉伸;然后进入横拉段，横拉机夹持器夹住薄片边 缘通过一定形状的轨道使其在横向变宽，横向拉幅温度160°C，横拉比3,利用测厚扫描架测 定并控制薄膜厚度保持均勾拉伸，热定型温度190°C ;经双向拉伸的薄膜经过冷却辑，被牵 出的薄膜再经扩展辊，展平薄膜，使之完全冷却和松弛，避免粘连和收缩，最后经收卷装置 进行收卷即得到成品。
[0095] 实施例14~15
[0096] 实施例14~15中纳米荧光纤维防伪薄膜的各组分配比见表1，制备过程大致同实 施例13,其中双向拉伸工艺的参数见表2。
[0097] 表1纳米荧光纤维防伪薄膜的各组分质量配比
[0098]
[0099]
[0100] 表2双向拉伸工艺的各参数
[0103]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的实例，而并非对实施方式的限制。对 于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而因此所引申的显而易见的变化或变 动仍处于本发明创造的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种纳米荧光纤维防伪薄膜，其特征在于，其原料组分按质量百分比计为:纳米纤维 5 wt%~30wt%，荧光染料0.25wt%~15wt%，树脂50 wt%~90wt%，相容剂0.1 wt%~20wt%，抗静电 剂0 · I wt%~1 · 5wt%，润滑剂0 · I wt%~1 · 5wt%。2. 根据权利要求1所述的纳米荧光纤维防伪薄膜，其特征在于，所述纳米纤维为聚丙烯 腈、聚酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚碳硅烷、聚醚砜和聚乙烯醇中 的一种或几种。3. 根据权利要求1所述的纳米荧光纤维防伪薄膜，其特征在于，所述纳米纤维的直径为 10~100nm，长度为0.5~5.0臟，软化温度为190~250°(：，熔融温度为220~320°(：。4. 根据权利要求1所述的纳米荧光纤维防伪薄膜，其特征在于，所述荧光染料为稀土、 稀土衍生物、荧光素、荧光素衍生物、罗丹明和罗丹明衍生物中的一种或几种。5. 根据权利要求1所述的纳米荧光纤维防伪薄膜，其特征在于，所述树脂为聚酯、聚丙 烯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚乙烯和聚乙烯醇中的一种或几种。6. 根据权利要求1所述的纳米荧光纤维防伪薄膜，其特征在于，所述相容剂为聚烯烃弹 性体类、多单体接枝改性苯乙烯系弹性体类和马来酸酐接枝类中的一种或几种。7. 根据权利要求1所述的纳米荧光纤维防伪薄膜，其特征在于，所述抗静电剂为季铵盐 类、烷基磺酸盐类、脂肪酸类和烷基甜菜碱类中的一种或几种。8. 权利要求1~7任一所述纳米荧光纤维防伪薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步 骤： (1) 将纳米纤维溶于溶剂制备成浓度为5~50wt%的纺丝溶液； (2) 将纺丝溶液注入到高压静电纺丝机的注射器连接高压电源正极，以铝箱作为接收 板连接负极，启动循环硅油加热套，通过定量栗控制纺丝溶液供给量，连接锥形瓶收集纺丝 过程中挥发的溶剂，通过纺丝工艺制备得到缠结的纳米纤维； (3) 利用荧光染料对纳米纤维进行化学染色，使荧光染料接枝在纳米纤维表面，再以溶 剂充分抽提去除未反应的荧光染料，真空干燥后制备得到具有荧光特性的纳米荧光纤维； (4) 利用表面活性剂对纳米荧光纤维进行预处理:将表面活性剂和纳米荧光纤维加入 到无水乙醇中，高速乳化分散后，制备得到纳米荧光纤维分散液； (5) 在纳米荧光纤维分散液中加入树脂、相容剂、抗静电剂和润滑剂，混匀后干燥造粒， 得到混合树脂； (6) 通过双向拉伸工艺将所得混合树脂制备成纳米荧光纤维防伪薄膜。9. 根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述纺丝工艺的参数为：电压 设定为HK30KV，纺丝温度设定为20~50°C，定量栗的喷射速度设定为0.001~0.5mm/min，环 境温度设定为20~30°C。10. 根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)所述双向拉伸工艺为:设定 加料段温度140~190°C，压缩段170~240°C，熔融段185~260°C，均化段170~240°C，计量段160 °C~230°C，在挤出机内使物料进行充分塑化及混合，设定机头的模体段160°0190°C，口模 段160°〇230°C，设定铸片辊温度160°〇230°C，激冷辊温度20°〇40°C ;冷却后的薄膜进入 纵拉段，在纵拉机的辊筒速度差作用下将预热的薄片进行纵拉，纵向拉伸温度80t>16(TC， 纵向拉伸倍数2.5~5.5倍，利用测厚扫描架测定并控制薄片厚度保持均匀拉伸;然后进入横 拉段，横拉机夹持器夹住薄片边缘通过一定形状的轨道使其在横向变宽，横向拉幅温度100 t>18(TC，横拉比3.0~10,利用测厚扫描架测定并控制薄膜厚度保持均匀拉伸，热定型温度 160°0230°(：;经双向拉伸的薄膜经过冷却辊，被牵出的薄膜再经扩展辊，展平薄膜，使之完 全冷却和松弛，避免粘连和收缩，最后经收卷装置进行收卷。
【文档编号】C08L23/06GK105949622SQ201610442261
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】王大威, 徐梦, 韩丽, 夏紫阳, 曾显词, 刘孙倩, 刘治田
【申请人】武汉工程大学