技术领域
[0001] 本
发明属于功能
纤维材料领域，具体涉及一种发光变色单丝及其制备方法。
背景技术
[0002] 变色纤维属于各种各样，数目繁多的新型服装材料中的一种，它的出现主要是借助于现代高新技术，使纺织品的
颜色或者花型随着光照、
温度、干湿的变化而呈现出不同的效果。变色纤维最早得到应用是在1970年，美国的CYANAMIDE公司在越南战争的战场上，为了满足作战时能够更好地隐蔽伪装这一功能性的要求而开发的一种可以吸收光线后改变颜色的织物。此后如绣花丝绒、针织纱、机织纱等各种变色材料应运而生。并逐渐广泛的用于毛衣、运动
鞋、帽子、丝袜、装饰皮革各种衣物服饰上，人们对它的存在也从接受转变为喜爱。变色纤维材料给我们传统的服装业带来了不少的变化，同时也为设计师提供了更加广阔的创作空间。
[0003] 随着经济
水平发展和人民生活水平的提高，公仔发、装饰发以及假发已成为现代生活中重要的时尚饰品，其中人造假发全世界每年消费量在15万吨左右。随着发制品行业的不断壮大，人发原料比例越来越少，国内外人发资源逐渐下降。因此，假发制品行业亟须寻找一种新的人发资源替代品。假发一般分为动物
角蛋白纤维发和人工合成假发，动物角蛋白假发一般包括人发、
马尾、马鬃、牦
牛毛、牛尾等，动物角蛋白假发仿真性较好，但是动物角蛋白纤维产量低、价格高且生长周期较长，远远不能满足市场的大量需求；合成高分子具有价格便宜，加工简单，除了具有化学纤维的一般优越性能，如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀等特点，给人类生活带来极大方便，在生产中的应用也极为广泛。
[0004] 但是传统假发纤维颜色单一，没有活性比较死板，无法在光线下产生的多变颜色效果，而部分加入
染色剂的变色纤维则由于染色成分的不环保，容易造成环境污染；采用变色微胶囊技术可以改善问题，但是在满足采用熔融加工方法制备发丝过程中微胶囊及功能添加剂的热稳定问题则更为突出。
发明内容
[0005] 针对以上
现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种发光变色单丝。
[0006] 本发明的另一目的在于提供上述发光变色单丝的制备方法。
[0007] 本发明目的通过以下技术方案实现：
[0008] 一种发光变色单丝，所述发光变色单丝由变色纤维单丝和
LED灯带组成，所述变色纤维单丝的一端热贴合在LED灯带上，所述变色纤维单丝的纤维直径为50～120μm。
[0009] 优选地，所述变色纤维单丝的纤维截面为圆形。
[0010] 优选地，所述变色纤维单丝为中空结构。
[0011] 优选地，所述变色纤维单丝为卷曲纤维或者非卷曲纤维。
[0012] 优选地，所述LED灯带由电源、LED灯、
电阻R1、
三极管、电阻R2、电阻R3和光敏电阻组成；所述LED灯一端与电源正极连接，LED灯的另一端与电阻R1连接，所述电阻R1一端与LED灯连接，电阻R1的另一端与三极管的集
电极连接，所述三极管的集电极与电阻R1连接，三极管的发射极与电源负极连接，三极管的基极与电阻R2连接，所述电阻R2一端与三极管的基极连接，电阻R2的另一端分别与电阻R3和光敏电阻连接，所述电阻R3一端与电阻R2连接，电阻R3的另一端与电源正极连接，所述光敏电阻一端与电阻R2连接，光敏电阻的另一端与电源负极连接。
[0013] 优选地，所述变色纤维单丝在传导距离1米的光损失量为30％以内。
[0014] 上述发光变色单丝的制备方法，包括如下制备步骤：
[0015] 将高分子基体原材料熔融，然后加入与高分子基体原材料折光系数相同的添加剂；在熔融
挤出机中进行熔融共混并挤出，再经
过冷却、拉伸、热定型、卷绕，得到变色纤维单丝，然后将变色纤维单丝的一端热贴合在LED灯带上，得到发光变色单丝。
[0016] 优选地，所述高分子基体原材料为聚对苯二
甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚己内酯、PHA
聚合物、均聚尼龙、聚
碳酸酯、聚苯乙烯、环烯
烃类共聚物、聚甲基
丙烯酸甲酯、聚乳酸、共聚尼龙、共聚酯、苯乙烯-丁二烯共聚物中的一种或多种。根据折光系数选择高分子基体原材料，并通过折光系数确定后续添加剂材料，借助高分子基体原材料与添加剂相同的折光系数，实现不利用染色剂而得到发光变色单丝。
[0017] 优选地，所述添加剂为纳米二
氧化
钛、纳米
二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化
铝、纳米氧化锆、纳米氧化铈、纳米氧化
铁中的至少一种，所述添加剂的加入量为高分子基体原材料
质量的0.1～1％。
[0018] 优选地，所述熔融共混并挤出的温度为190～290℃。
[0019] 优选地，所述冷却采用空气或者液体浴进行冷却，其中所述液体浴为水、醇或者油性介质，液体浴冷却温度为5～6 0℃。
[0020] 优选地，所述拉伸温度为室温～230℃，总拉伸倍率为4～20倍。
[0021] 优选地，所述热定型温度为80～260℃。
[0022] 通过控制上述纺丝条件，实现光传导过程中的部分外泄，进而实现纤维表面会有一定的光泽。
[0023] 本发明通过将高分子基体原材料熔融，然后加入与高分子基体原材料折光系数相同的添加剂；在熔融挤出机中进行熔融共混并挤出，再经过冷却、拉伸、热定型、卷绕，得到一种发光变色单丝，借助与高分子基体原材料折光系数相同的添加剂，实现单丝具有良好的光传递性能，并通过改变纤维端头
光源及其颜色，获得不同色泽的具有光
亮度的单丝，该单丝可用于公仔发丝、人假发丝、编织发光显色织物、警示版等、光传导感应控制传感单元等。
[0024] 本发明的发光变色单丝及其制备方法具有如下优点及有益效果：
[0025] (1)本发明借助与高分子基体原材料折光系数相同的添加剂实现发光变色单丝对光有效传导，传导距离在1米的光损失量为30％以内，另外纤维不需要染色，通过光的颜色实现纤维颜色的转变，纤维同时具有一定的
光亮度。
[0026] (2)本发明可根据折光系数选择高分子基体原材料，并通过折光系数确定后续添加剂材料，借助高分子基体原材料与添加剂相同的折光系数，实现不利用染色剂而得到发光变色单丝；通过控制纺丝条件，实现光传导过程中的部分外泄，进而实现纤维表面会有一定的光泽。
附图说明
[0027] 图1为本发明
实施例中发光变色单丝的结构示意图，图中编号说明如下：1为变色纤维单丝，2为LED灯带；
[0028] 图2为本发明实施例中LED灯带的
电路图，图中编号说明如下：2-1为电源，2-2为LED灯，2-3为电阻R1，2-4为三极管，2-5为电阻R2，2-6为电阻R3，2-7为光敏电阻。
具体实施方式
[0029] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0030] 实施例1
[0031] 本实施例的一种发光变色单丝，其结构示意图如图1所示，由变色纤维单丝1和LED灯带2组成，所述变色纤维单丝1的一端热贴合在LED灯带2上。所述LED灯带的电路图如图2所示，包括电源2-1、LED灯2-2、电阻R1(100K)2-3、三极管(s9013)2-4、电阻R2(4.7K)2-5、电阻R3(220K)2-6和光敏电阻(GL3516)2-7；所述LED灯一端与电源正极连接，LED灯的另一端与电阻R1(100K)连接，所述电阻R1(100K)一端与LED灯连接，电阻R1(100K)的另一端与三极管(s9013)的集电极连接，所述三极管(s9013)的集电极与电阻R1(100K)连接，三极管(s9013)的发射极与电源负极连接，三极管(s9013)的基极与电阻R2(4.7K)连接，所述电阻R2(4.7K)一端与三极管的基极连接，电阻R2(4.7K)的另一端分别与电阻R3(220K)和光敏电阻(GL3516)连接，所述电阻R3(220K)一端与电阻R2(4.7K)连接，电阻R3(220K)的另一端与电源正极连接，所述光敏电阻(GL3516)一端与电阻R2(4.7K)连接，光敏电阻(GL3516)的另一端与电源负极连接。
[0032] 本实施例的发光变色单丝通过如下方法制备：
[0033] 控制纺丝温度为280℃，将聚对苯二甲酸乙二酯基体原材料熔融，然后加入与聚对苯二甲酸乙二酯基体原材料折光系数相同的纳米二氧化钛添加剂，添加剂添加量为聚对苯二甲酸乙二酯基体原材料质量的0.1％；在熔融挤出机中进行熔融共混并挤出，再经过液体冷却(冷却温度：40℃)、拉伸(拉伸温度：150℃，拉伸倍率：9.0倍)、热定型(热定型温度为220℃)、卷绕，得到变色纤维单丝，然后将变色纤维单丝的一端热贴合在LED灯带上，得到发光变色单丝。
[0034] 本实施例得到的变色纤维单丝纤维截面为圆形，纤维形态为卷曲，纤维直径为50μm，通过在变色纤维单丝的一端加装有LED灯，实现单丝的颜色变化。
[0035] 实施例2
[0036] 本实施例的一种发光变色单丝，其结构示意图如图1所示，由变色纤维单丝1和LED灯带2组成，所述变色纤维单丝1的一端热贴合在LED灯带2上。所述LED灯带的电路图如图2所示，包括电源2-1、LED灯2-2、电阻R1(100K)2-3、三极管(s9013)2-4、电阻R2(4.7K)2-5、电阻R3(220K)2-6和光敏电阻(GL3516)2-7；所述LED灯一端与电源正极连接，LED灯的另一端与电阻R1(100K)连接，所述电阻R1(100K)一端与LED灯连接，电阻R1(100K)的另一端与三极管(s9013)的集电极连接，所述三极管(s9013)的集电极与电阻R1(100K)连接，三极管(s9013)的发射极与电源负极连接，三极管(s9013)的基极与电阻R2(4.7K)连接，所述电阻R2(4.7K)一端与三极管的基极连接，电阻R2(4.7K)的另一端分别与电阻R3(220K)和光敏电阻(GL3516)连接，所述电阻R3(220K)一端与电阻R2(4.7K)连接，电阻R3(220K)的另一端与电源正极连接，所述光敏电阻(GL3516)一端与电阻R2(4.7K)连接，光敏电阻(GL3516)的另一端与电源负极连接。
[0037] 本实施例的发光变色单丝通过如下方法制备：
[0038] 控制纺丝温度为220℃，将聚乳酸基体原材料熔融，然后加入与聚乳酸基体原材料折光系数相同的纳米氧化锌添加剂，添加剂添加量为聚乳酸基体原材料质量的1％；在熔融挤出机中进行熔融共混并挤出，再经过液体冷却(冷却温度：20℃)、拉伸(拉伸温度：120℃，拉伸倍率：7.5倍)、热定型(热定型温度为200℃)、卷绕，得到变色纤维单丝，然后将变色纤维单丝的一端热贴合在LED灯带上，得到发光变色单丝。
[0039] 本实施例得到的变色纤维单丝纤维截面为非圆形，纤维形态为非卷曲，纤维直径为100μm，通过在变色纤维单丝的一端加装有LED灯，实现单丝的颜色变化。
[0040] 实施例3
[0041] 本实施例的一种发光变色单丝，其结构示意图如图1所示，由变色纤维单丝1和LED灯带2组成，所述变色纤维单丝1的一端热贴合在LED灯带2上。所述LED灯带的电路图如图2所示，包括电源2-1、LED灯2-2、电阻R1(100K)2-3、三极管(s9013)2-4、电阻R2(4.7K)2-5、电阻R3(220K)2-6和光敏电阻(GL3516)2-7；所述LED灯一端与电源正极连接，LED灯的另一端与电阻R1(100K)连接，所述电阻R1(100K)一端与LED灯连接，电阻R1(100K)的另一端与三极管(s9013)的集电极连接，所述三极管(s9013)的集电极与电阻R1(100K)连接，三极管(s9013)的发射极与电源负极连接，三极管(s9013)的基极与电阻R2(4.7K)连接，所述电阻R2(4.7K)一端与三极管的基极连接，电阻R2(4.7K)的另一端分别与电阻R3(220K)和光敏电阻(GL3516)连接，所述电阻R3(220K)一端与电阻R2(4.7K)连接，电阻R3(220K)的另一端与电源正极连接，所述光敏电阻(GL3516)一端与电阻R2(4.7K)连接，光敏电阻(GL3516)的另一端与电源负极连接。
[0042] 本实施例的发光变色单丝通过如下方法制备：
[0043] 控制纺丝温度为250℃，将聚碳酸酯原材料熔融，然后加入与聚碳酸酯基体原材料折光系数相同的纳米氧化锆添加剂，添加剂添加量为聚碳酸酯基体原材料质量的0.6％；在熔融挤出机中进行熔融共混并挤出，再经过液体冷却(冷却温度：30℃)、拉伸(拉伸温度：140℃，拉伸倍率：8.0倍)、热定型(热定型温度为210℃)、卷绕，得到变色纤维单丝，然后将变色纤维单丝的一端热贴合在LED灯带上，得到发光变色单丝。
[0044] 本实施例得到的变色纤维单丝纤维截面为中空，纤维形态为卷曲，纤维直径为120μm，通过在变色纤维单丝的一端加装有LED灯，实现单丝的颜色变化。
[0045] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
