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自然界里的自发光材料不胜枚举，从我国古代传说中的夜明珠到居里夫人发现的镭元素都属这一范畴。然而，社会发展到今天，人们不但对发光纤维的需求与日俱增，同时，对纤维材料本身的安全性、环保性更是越来越重视。镭元素以及传统的硫化物荧光材料都有一定的毒害性、放射性，以及发光亮度低和持续时间短等缺点，因此其应用领域受到局限，这样，稀土夜光纤维则应运而生。
日前，由江南大学、江苏国达线路成套有限公司合作完成的“高效蓄能型多色稀土夜光纤维的制备关键技术及产业化”项目获得2013年度“纺织之光”科学技术二等奖。
该项目针对中心稀土离子及配位等对夜光材料的可见光吸收效率、能量传递与蓄储效率、发光性能等进行了系统的研究，并在此基础上利用溶胶—凝胶与高温固相烧结相结合的方法，成功研制出适合纤维用的稀土夜光材料。
传统纤维有弊端
制造夜光纤维的发光材料分为自发光型和蓄光型两种，自发光型夜光材料的基本成分为放射性材料，不需要从外部吸收能量，无论黑夜或白天都可持续发光。但是因为其含有放射性物质，所以在使用时受到较大的限制，废弃后的处理也是一大问题。蓄光型夜光材料不含有放射性物质，没有使用方面的限制，但它们要依靠吸收外部的光能才能发光，而且要储备足够的光能才能保证一直发光。
“传统的夜光织物是将发光材料通过涂层法制成，织物手感、服用性、耐洗涤性及发光效果差，而且生产及使用过程中对环境的污染严重。传统的蓄光型夜光材料的另一个缺陷是亮度不够，且发光时间短。后来有研究者在硫化锌荧光材料中掺入一种放射性同位素钜147，其发光的效果是理想了，但放射性元素的介入，不符合环境保护的要求。因此研制一种高效而又无公害的蓄光型发光材料势在必行。”江南大学功能性纤维研究室主任葛明桥介绍说。
高效环保为亮点
“简单地说，高效蓄能型多色稀土夜光材料是经紫外光或可见光等光源的短时间照射后，离开光源，能持续发光的功能材料。”葛明桥谈道。
据了解，高效蓄能型多色稀土夜光纤维是以聚对苯二甲酸乙二酯等高分子材料为基体，运用功能助剂，将掺入稀土的夜光材料基质移植到基体中，经反应，生成具有夜光性的蓄光型纺丝基体。通过纺丝得到的夜光纤维只要吸收各种可见光1分钟，便能将光能蓄贮于纤维之中，在黑暗状态下可持续发光10小时上，而且可循环使用。同时，该项目对多色夜光高分子聚合物纺丝的制造原理、加工方法进行了研究，设计改造了纺丝设备，优化了纺丝工艺，成功地研制出多种不同品种及色彩的稀土夜光纤维。它不仅拥有绚丽、持久的色光，而且最终产品无需染色，从而避免了染整工序所需的大量用水以及对环境造成的污染。
高效蓄能型多色稀土夜光纤维是我国具有自主知识产权的新技术、新材料，填补国内空白。夜光纤维，不仅余晖亮度高、时间长、色谱光谱全，而且具有良好纺织加工性能。主要技术优点有：1.多色稀土夜光纤维的蓄光、发光原理;2.制备稀土夜光材料的关键技术，着重研究了夜光材料的含量、粒径以及硼酸的含量对夜光材料余辉特性的影响，并总结了最优工艺参数;3.高效蓄能型多色稀土夜光纤维产业化制备的关键技术;解决了夜光纤维在生产加工和使用中手感差、强度低和毛丝多的问题;4.夜光纤维产品开发技术，开发了系列产品投入市场。
产学研用显优势
针对“高效蓄能型多色稀土夜光纤维的制备关键技术及产业化”项目，在由江南大学、江苏国达线路成套有限公司组成的产学研用攻关团队中，依托江苏国达线路成套有限公司先进的制造设备，发挥江南大学功能性纤维研究室对发光纤维多年的研究优势，在应用基础研究、技术开发、技术转让等方面江南大学与江苏国达线路成套有限公司开展产学研用合作。
“我们公司有多年的夜光材料、夜光纤维的生产经验，而江南大学功能性纤维研究室也针对多色稀土夜光纤维项目进行了多年的研究，项目中的部分内容也入选了国家高技术研究发展计划863项目专题。合作过程中，江南大学主要负责高效蓄能型多色稀土夜光纤维的制备关键技术的研发，我们公司负责项目的市场化推广，公司和学校互为反馈，充分利用项目单位现有的产学研用一体化条件，将所开发的技术快速应用到规模生产中，缩短了技术和产品开发完成的过程和时间。高效蓄能型多色稀土夜光纤维经中国计量科学研究院检测，夜光纤维在标准光源(d65)、1000 lux，照射1分钟达到饱和亮度1.78cd/m2，10小时后亮度为3.22×10~1cd/m2。项目总体技术水平达国际先进，其中产品性能水平达国际领先。”江苏国达线路成套有限公司负责人介绍说。
据了解，目前高效蓄能型多色稀土夜光纤维已投入产业化生产，开发出多种不同色光、不同亮度的夜光纤维并利用这种夜光纤维开发出可适于针织、针钩、编织、刺绣等领域，主要产品如工业缝纫线，绣花线，服装面料、服饰及装饰性织物，终端产品如内衣、窗帘、门帘、台布、鞋带、手机挂带、绣花、毛绒毯、地毯、挂毯、沙发面料、刺绣产品等。
高效蓄能型多色稀土夜光纤维产品在投放市场过程中得到客户和消费者的肯定和瞩目，产生良好的经济效益。目前，高效蓄能型多色稀土夜光纤维及制品的销售额达到8000多万元，实现利税3200万元。
