发光(蓄光)纤维的简介
| 日期：05-06-11 02:37:06 编辑：亚洲纺织联盟网 |
发光材料属于新材料，它的出现就一直受到美、德、日等发达国家的高度重视。发光材料的制造技术，在美国、日本、欧洲等国发展较快。萤石（氟化钙ＣaF2）就是“夜光石”经过加热或摩擦后在黑暗中所发出的光亮。此后有人发现在具有萤火性能的材料中，除基质外还有恒量杂质Cu、Bi、Mn等，而发光性能又主要取决于后者。 第一代自发光材料，具有一定的辐射性。第二代自发光材料——即传统的硫化物萤光材料，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于90年代问世，与前两代自发光材料相比，这种材料具有无毒、无放射性等显著优点。发光的原理: 当一个物体受到光、热或化学作用的刺激（激发）后，发射出没有热的光，这一现象通常称〝发光〞(有时称为冷光，因为它不会辐射出任何热)。当一个物体受到激发后，物体中的电子达到高的能阶（激发状态）。当它回复到原有的状态时（基态时），多余的能量就以光的形式辐射出来。在各种发光中，用光激发的称为〝光致发光〞，同时根据光发射的机理，可分为〝萤光〞和〝磷光〞。 一个物体吸收了紫外光或者短波光的能量，它能发射出比原来吸收的波长更长的光的特性，这种现象称为〝萤光〞或〝磷光〞。以前，萤光和磷光的分类，是以辐射连续时间的长短来划分。即当激发光遮断后，一种是辐射立刻下降的称为〝萤光〞。另一种是辐射持续一些时间的称为〝磷光〞。其时间延迟的原因-违反跃迁选择律(selection rules)。但根据这样的分类方法，它的界线不清，而且不科学。因此，现在用辐射的机理来分类。 发光纤维简略的介绍: 发光纤维是利用新型高效长余辉发光材料作为添加剂,研制开发的发光纤维具有本身无毒无害、不含任何放射性元素、材料稳定性和耐候性优良，克服了传统硫化物萤光材料的许多缺点及推广应用上的不足，实现纤维自动吸光-蓄光-发光的功能，同时不影响纤维的力学性能和化学性能，可以应用在各类需要发光纤维的领域。 发光纤维无毒、无害、无放射性，表面亮泽、质地柔软、抗老化性能优良，吸收各种可见光10-20分钟后，夜暗处可持续发光6小时以上。发光纤维：是利用本发光材料与纤维制品进行特殊工艺处理而成的。发光纤维的制造方法:可以分为以下几种：熔融纺丝法、溶液纺丝法、表面涂层法、高速气流冲击法、键合法等。 (1) 熔融纺丝: 所谓熔融纺丝就是直接将萤光化合物与聚合物进行共混熔融纺丝,或把萤光化合物分散在能和纺丝高聚物混熔的树脂载体中制成萤光母粒,然后再混入高聚物中进行熔融纺丝的方法.虽然这种方法看似简单易行,但对萤光化合物的要求非常苛刻(如耐氧化、耐高温、粒径等)，因此该方法的应用受到了一定程度的限制。若能开发出新的具有耐热、耐氧性质的萤光化合物或降低熔融纺丝的温度，则该方法将会得到广泛的应用。 日本有人将萤光纤维做成皮芯型复合纤维，是以萤光化合物和热塑性树脂混合作为芯层，以另一种聚合物为皮层进行熔融纺丝而制得的。这种皮芯结构有效地增加了萤光纤维的耐溶剂性、耐光性等。 有人以聚对苯二甲酸乙二酯为基材，采用稀土铝酸盐发光材料和奈米级助剂，经过特种纺丝工艺制成具有夜光性的蓄光型聚酯长丝。从根本上克服了传统夜光织物涂层不透气、易脱落的缺点。 (2) 溶液纺丝: 溶液纺丝是将萤光化合物溶解在纺丝原液中,然后进行纺丝而得到萤光纤维的一种方法。与熔融纺丝相比，这种方法的纺丝温度较低，不会出现氧化或热分解的问题，但要求萤光化合物可以溶解在纺丝液中，因此选择兼容性好的萤光化合物是该方法的关键。 (3)表面涂层法: 这种方法是将萤光化合物溶解于适当的溶剂中,然后与树脂液等粘合剂混合,制成萤光色浆。将纤维在这种浆液中进行涂层处理，就可以得到具有萤光性质的萤光纤维。此方法的操作也比较简单，但由于萤光化合物吸附于纤维的表面，故其耐洗性、耐溶剂性、耐酸碱性都不是很理想。 (4) 高速气流冲击法: 该方法是采用一种高速气流冲击装置，将萤光化合物与短纤维放入该装置中进行高速冲击处理，从而使纤维表面吸附一层萤光化合物的方法。这种方法的装置比较复杂。(5)键合法: 此方法将萤光化合物以单体形式参与聚合或缩合而得到的聚合物，或将萤光化合物配位在聚合物侧面链上，然后由这种聚合物纺丝而得到萤光纤维。该方法所得的萤光纤维具有较好的稳定性，但工艺比较复杂。 发光纤维的应用介绍 发光纤维作为一种新兴的纤维材料，已经被制成发光绳、发光布等发光制品，目前已经在军队、消防、海上运输、渔业捕捞和发光缆绳、编织工艺、强力线、工业缝纫线、发光渔网、防护网、发光高压水器、输油管、发光安全带、帐蓬、发光地毯、挂毯、鞋带、手机挂带、刺绣产品、发光内衣、发光胸罩、发光纤维拖鞋日常生活产品等。发光纤维的前景介绍 据海外媒体报道，日本钟纺化学公司和一家生产涂料的特种化学公司合作，开发出了一种新型储光纤维。它与普通的储光纤维相比，亮度高出大约１０倍，在黑暗中的发光时间最长可持续１０个小时。 这种新型储光纤维只要在与办公室使用的日光灯相同的亮度光照下照射３０分钟，就能在夜间发出浅绿色的光。照射的光亮度越高，夜间发光的亮度就越强。所以，白天用太阳光照射最为有效。 新型储光纤维用聚乙烯或聚丙烯制成，其中添加了一种储光颜料。此颜料是一种氧化铝基陶瓷，因此在作废弃物处理时，不会对环境产生不良影响。 中国开发夜光性蓄光型聚酯长丝属于一种新型高科技功能纤维，是以聚对苯二甲酸乙二酯为基材，采用稀土酸盐发光材料和纳米级助剂，经过特种纺丝工艺制成具有夜光性的蓄光型聚酯长丝。它只要吸收任何可见光10分钟，，便能将光能蓄贮于纤维之中，在黑暗中持续发光10小时以上，并且可无限次地循环使用，从根本上克服了传统夜光织物涂层不透气、易脱落的缺点。 该产品无毒、无害、无放射性，符合纺织，环保等相关使用要求，可广泛应用于航空航海、夜间作业、消防应急、建筑装潢、交通运输、日常生活及娱乐服装等领域。夜光丝投放市场以来前景十分看好。 开发奈米发光纤维,采用奈米粉体或超细微粒加入纤维中制备功能纤维,例如利用稀土自发光材料与聚合物共混研制生产出各种发光纤维，奈米发光材料是稀土激活的铝酸锶、铝酸钙、硫化物、杂化SiO2等在光激发后原子轨道上电子跃迁时间变长，受光后在黑暗中长时间发光，强度高，余辉达18小时以上。 据法国《纺织报》最新报道，一种新的能够发光的纺织面料由,3家欧洲公司,2家意大利公司和1家瑞士公司,研制成功并大量投放市场。该发光面料基于使用了一种光学纤维，这种光学纤维能够结合所有的天然纤维或者化学纤维，纺织成各种织纹的面料，并能够经得起纺织过程中的精加工和整理程序，面料发光的主要原因是供应了一股电压很低的约3.6V的电流。发光面料的用途很广泛，可以通过使用蓄电池向静电面料供电，用于装饰品（如窗帘）或者家用纺织品（如桌布）；也可以通过使用一种连续8小时供电的小电池用于服装（如演出服装）。 除此之外还有许多小用途，如制造夜总会的节日气氛；各种产品的衬里，如手袋衬里，便于夜间寻找钥匙；安全方面的用途等等。该产品从现在起在全世界销售，并已经通过注册获得专利权。该公司还在继续研究光学纤维与色彩的结合，形成发光染料，目前已经成功地扩大到265种色谱。下一个挑战将是把光学纤维的直径从现在的250微米缩小到100微米，使得面料更轻更柔软。至于面料的牢固度，该发光纤维的结构与化纤产品相似。 德国的一家房屋装璜公司发明了一种夜光墙布。每到晚上，这种夜光墙布就会发出五顔六色的各种光彩，并会映出异彩纷呈的花纹图案来，为房间增添了无数的浪漫气息。据该公司报道，这种墙布之所以会发光，是因为墙布中含有数种发光纤维的缘故。因为每种发光纤维只能发出一种萤光，多种发光纤维聚合在一起，墙布自然会发出各种瑰丽的色彩。由于夜光墙布特别能增加卧室浪漫温馨的情调，因而尤其受到新婚夫妇的欢迎，而那些喜欢异样风格的年青人也为自己的房间装上夜光墙布，享受美丽的个人空间。 发光纤维产品应用在各类日常生活及娱乐服装等领域,前景十分看好。
