夜光纖維的性能及應用

趙菊梅

夜光纖維的性能及應用

趙菊梅

(鹽城紡織職業技術學院,江蘇鹽城224005)

文章介紹了夜光纖維的強伸性、摩擦性、吸濕性等物理性能,簡要描述了夜光纖維的發光光譜和余輝衰減性能,并對夜光纖維的應用進行了概述。

夜光纖維;性能;應用

夜光纖維是一種新型高科技功能纖維。夜光纖維是指以滌綸、錦綸或丙綸樹脂為基材,添加稀土發光材料和納米級助劑,經特種紡絲工藝制成的夜光蓄能型纖維。這種纖維只要吸收一定量的可見光,便能在黑暗狀態下持續發光10 h以上,并可循環使用,且無毒無害,無放射性。夜光纖維自2002年研制成功以來,已經開發了 FDY、DTY、POY等多個品種,并具有紅色、黃色、藍色、綠色等多種色光。目前也進行相應的產品開發,如毛絨玩具、商標標識、觀賞畫、面料等等,其開發的夜光海寶玩具深受消費者親睞。

1 夜光纖維的物理性能

纖維的物理性能是其作為紡織材料最主要的技術技能,夜光纖維的物理性能可以簡要概括如下。

1.1 強伸性能

表1列出了夜光纖維的強伸性能,由表1可以看出夜光纖維的斷裂強度較高,但與干態夜光纖維相比,夜光纖維的濕態斷裂強度和斷裂伸長率均有所下降,分別較干態下降12.62%和21.65%。

表1 夜光纖維的強伸性能

1.2 摩擦性能

影響夜光纖維摩擦性能的主要因素是摩擦系數。表2列出了三種夜光纖維與普通滌綸的動靜摩擦系數(表中F/F—纖維與纖維,F/M—纖維與金屬,μ—摩擦系數,A、B、C、D表示四種纖維)。由表2可以看出不同的夜光纖維摩擦系數有所區別,與滌綸纖維相比,夜光纖維表面較為粗糙。

表2 夜光纖維動靜摩擦系數

1.3 吸濕性能

夜光纖維分子內部不含親水基團,故吸濕性較差,其回潮率僅0.22%,因此,可以通過在織造時與其他吸濕性能較好的纖維混紡來改善其吸濕性能,以提高其服用性。

1.4 電學性能

夜光纖維具有較大的電阻值,甚至有些時候還高于滌綸纖維,因此在實際生產過程中要注意防止靜電問題。

2 夜光纖維的發光性能

夜光纖維是一種高科技的蓄光發光型功能性纖維,在吸收一定程度的普通可見光后,便可將能量儲存,并緩慢地以光的形式釋放能量,這個過程可以無數次循環,且無毒無輻射,是一種光—光轉化的綠色低碳材料,夜光纖維發光色彩絢麗,發光波長覆蓋廣,余輝時間長。

2.1 發光光譜性能

如圖1所示為各種不同顏色夜光纖維的發光光譜,該光譜顯示夜光纖維發光的光波覆蓋了從450～675 nm的大部分可見光區;在520 nm和575 nm附近呈現發射峰,說明夜光纖維的發光色光與纖維本身顏色呈現差異,多為綠光或黃光,這兩種色光恰為人眼最為敏感的光區。

2.2 余輝衰減性能

夜光纖維的余輝衰減性能見圖2,夜光纖維的余輝衰減一般可分為快、中、慢三個階段,快、中、慢三個衰減過程分別大概消耗了總能量的70%、20%、10%,相應的余輝壽命約為 0.25 min、1 min、60～600 min。由此可見夜光纖維在使用過程中的余輝壽命絕大多數來自其吸收的10%的能量,目前的生產技術尚未能達到更高的能量利用率。在經歷慢衰減過程時,耗時漫長,一般情況下發光特性完全消失(人眼可以辨認為下限)需要10 h以上,在這個過程中發光性能穩定,發光強度以極其緩慢的速度衰減,發光纖維的應用正是以這一性能為基礎。

3 夜光纖維的應用

近年來,夜光纖維以其獨特的光色性能已經在多個領域得到廣泛應用。

3.1 玩具和刺繡藝術品

夜光纖維使用稀土長余輝發光材料作為激發源,無毒無害無輻射,且不需使用電能,環保“低碳”,余輝時間持久,色光絢麗,非常適合于開發玩具和刺繡藝術品。

運用夜光纖維開發的玩具一般色光多彩,白天與普通玩具并無差別,一旦置于黑暗環境中便通體透亮,甚是惹人喜愛,上海世博會正在熱銷的神奇發光海寶便屬于該類產品。運用夜光纖維開發的刺繡藝術品主要有服裝圖案刺繡、商標標識刺繡和刺繡藝術畫等。其產品花型經過藝術家的設計,給人空靈夢幻的藝術享受。發光刺繡還可以廣泛用于桌面用品、茶幾巾、靠墊、窗簾等產品中,在黑暗狀態下起到提醒、裝飾的作用。

3.2 功能服裝

夜光纖維除給人光色的美感外,其發光功能具有重要利用價值。目前已經開發并獲得廣泛利用的發光功能服裝有舞臺服裝和交通警示服。

舞臺服裝作為角色特點的一部分,具有鮮明的個性特征,運用夜光纖維的優良特征把舞臺個性的展現推向了更高點。交巡警的工作不分白天晝夜,過去的交通警示服多采用反光條縫貼于服裝明顯部位,但遇上車輛不開燈的情況下就相當危險,發光交通警示服克服了這樣的缺陷,在沒有其他光源的情況下可以自行持久發光,大大提高了交巡警的工作安全性。

3.3 防偽

由于夜光纖維為新一代高科技功能紡織品,它以獨特的光色特性,也受到了防偽領域的關注,利用其發光色光和獨特的發光光譜進行防偽的產品也層出不窮。目前利用夜光纖維開發的防偽產品有防偽標識、防偽面料等,其防偽產品安全、可識別性高,且耐久穩定。

當前功能性紡織品日益受到關注,特別是近年來研制開發的很多新型功能紡織品不僅應用在民用的紡織服裝領域,同時還廣泛應用拓展到多個行業領域,如航天航空、國防建設、交通運輸、運動器材、建筑裝飾等。隨著社會的進步和經濟的發展,各個領域消費群體對功能性紡織品需求不斷增加。夜光纖維未來的應用空間將更加廣泛。

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Propertiesand Application of Lum inous Fibre

ZHAO Ju-mei
(Yancheng College of Textile Technology,Yancheng 224005 China)

Physical propertiesof luminous fibrewere described,such as strength elongation property,friction property and moisture absorption.A brief description wasmade to the propertiesof luminescence spectra and after glow decay.In the end,the applications of luminous fibre were summarized.

luminous fibre;p roperty;app lication

TS102.52+8

A

1009-3028(2010)06-0045-03

2010-10-08

趙菊梅(1984—),女,江蘇射陽人,助教。