《高技术纤维概论》教学课件—05稀土发光纤维.pptVIP

七、稀土发光纤维研究及生产中存在 的问题及可能解决的途径 制备方法欠佳 红色稀土长余辉发光材料需重点研究 研究纳米级稀土粒子 发光机理有待完善 一、稀土发光纤维的制备流程 稀土粒子的制备 稀土粒子在基质体中的分散 纺丝过程 纤维的后处理 二、稀土发光纤维的制备 （一）稀土发光粒子的制备 1. 高温固相反应法 2. 溶胶—凝胶法(Sol-Gel) 溶胶是指分散在液相中的固态粒子足够小(1～100nm)，以致 可以通过布朗运动保持无限期的悬浮； 凝胶是一种包含液相组份且具有内部网络结构的固体，此时 的液体与固体都呈现一种高度分散的状态。 特点 化学均 匀性好 粒度 可控 纯度高 烧结温 度低 制品 多样 2. 溶胶—凝胶法(Sol-Gel) 3. 化学沉淀法 4. 燃烧法 5. 水热合成法 6. 喷雾热解法 其他方法： 7. 微波辐射法 8. 电弧法 9. CO2 激光加热气相沉积合成法 （二）稀土发光纤维的制备方法 1. 掺入纺丝法： 把小分子稀土化合物掺杂到高分子体系中，再经过特种 的纺丝工艺制备稀土发光纤维的一种方法。 （1）熔融纺丝法： 熔融纺丝法是直接将稀土发光化合物与聚合物进行共混熔 融纺丝，或把稀土发光化合物分散在能和纺丝高聚物混熔的树 脂载体中制成发光母粒，然后再混入聚酯、聚酰胺、聚丙烯等高 聚物中进行熔融纺丝的方法。 共混后直接纺丝： 发光物质 发光纤维 色母粒 PP、PET 共混 纺丝 造粒 例如：东华大学、天津工业大学 皮芯复合纺丝 发光物质 聚合物微粒子 成纤聚合物1 聚合 复合 纺丝 混合 聚合单体 成纤聚合物2 芯层 皮层 发光纤维 手感好、耐洗性、耐光性、变色效果优良 （2）溶液纺丝法： 溶液纺丝是将稀土发光化合物溶解在纺丝原液中，然后进行纺丝而得到发光纤维的一种方法。 （3）静电纺丝法： 将稀土发光化合物溶解在纺丝原液中，使纺丝溶液或熔体带上几千至上万伏高压静电，带静电的纺丝液滴在电场力的作用下在毛细管的Taylor锥顶点被加速。当电场力足够大时，聚合物液滴克服表面张力形成喷射细流。喷射过程中溶剂蒸发或固化，最终落在接收装置上，形成类似非织造布状的纤维毡。 2. 聚合纺丝法： 聚合纺丝法是将稀土发光化合物以单体形式参与聚合或 缩合而得到的聚合物，或将稀土发光化合物配位在聚合物侧 链上，然后由这种聚合物纺丝而得到发光纤维。 纤维、织物后处理： 发光物质 色浆 织物 混合 印花 树脂液 干燥 固着 水洗 发光织物 3. 后整理法： 第三节 稀土发光纤维 的研究进展 稀土发光纤维 发光纤维的种类 航空航海 夜间作业 消防应急 建筑装潢 交通运输 日常生活 娱乐服装 发光纤维的应用领域 发光纤维的种类 热致及其 它发光纤维 自发光 纤维 光致变 色纤维 本身能发光或离开能量授体仍能发光的纤维 在一定波长光的照射下能发光或发生变色 而离开光源又恢复原色的纤维 在受到热、气、液等外界刺 激后能发光或发生变色的纤维 自发光纤维 第一代自发光材料：居里夫人发现的镭元素，具有一定的辐 射性! 第二代自发光材料：传统的硫化物发光材料，由于其对人体 具有一定的毒害性、放射性，以及发光 亮度低和持续时间短等缺点，而使其应 用领域受到很大的局限! 第三代蓄光型自发光材料：稀土铝酸盐等既能发光又能蓄光 的材料。 与前两代自发光材料相比，这种材料具有无毒、无放射性、发光时间长、可重复使用等显著优点。 有光时无光时 有光时无光时 有光时无光时 有光时无光时 有光时无光时 智 能 纤 维 形状记忆纤维 变色纤维 调温纤维 压电纤维 热电纤维 光导纤维 超导纤维 光致变色纤维 热致变色纤维 其他变色纤维 光致变色纤维 稀土发光材料的种类 无机稀土发光材料 有机稀土配合物发光材料 有机高分子稀土发光材料 母粒 纤维 薄膜 稀土发光材料的研究历史 二、国内稀土发光纤维的研究进展 1994年 稀土发光纤维方面专利申请 2007年 稀土铝酸盐夜光纤维研制成功 研究单位： 北京大学稀土实验室 长春物理研究所 中山大学 东华大学 天津工