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夜光紡織品應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀

發(fā)布日期：

2018/10/25

　　人類很早以前就了解到大自然中存在一些可自行發(fā)光的物質(zhì)。我國民間流傳的“夜明珠”，又有詩句“葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催”。這里所說的夜明珠、夜光杯就是人們對自然界物質(zhì)自行發(fā)光現(xiàn)象的認(rèn)知[1]。人們將夜光材料應(yīng)用到紡織品上，做成夜光紡織品，一定程度上解決了黑暗環(huán)境帶來的諸多不便。如使用用夜光材料加工的工作服，能夠提高工作、交通安全性。在降落傘上使用夜光織物和夜光繩索，可以使夜間軍事訓(xùn)練人員更安全。在電影院使用夜光地毯，既可以方便人們尋找座位，當(dāng)危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)，又可以讓人們有秩序地撤離。綜上所述，適用于特殊環(huán)境的夜光紡織品具有廣闊應(yīng)用前景。
　　1 夜光材料的概述
　　1.1 發(fā)展歷史
　　夜光材料的發(fā)展可以分為三個(gè)階段，即第1代自發(fā)光材料，是由居里夫人發(fā)現(xiàn)的鐳元素為代表，但是具有一定輻射性；第二代自發(fā)光材料，是以傳統(tǒng)的硫化物材料為代表，但是這種材料對人體具有毒害性、發(fā)光亮度低、持續(xù)時(shí)間短等缺點(diǎn)，因而其應(yīng)用領(lǐng)域受到限制；第三代自發(fā)光材料，即稀土夜光材料，將這種材料與前兩代自發(fā)光材料相比，具有無放射性、發(fā)光時(shí)間更長、可以重復(fù)使用等顯著優(yōu)點(diǎn)，因而在發(fā)光材料中占有舉足輕重的地位[2,3]。在夜光材料研究方面，日本村山義彥研制出一種夜光材料，其亮度高于傳統(tǒng)夜光材料的100倍，但是由于該夜光材料的顆粒粒徑和硬度較大，所以不適用于制造纖維。1998年，德國公司通過在紡絲液中添加硫化鋅等發(fā)光材料，研制出一種可發(fā)出綠光的纖維，但是由于日常環(huán)境中的光線難以滿足該纖維的發(fā)光要求，因而制約其廣泛應(yīng)用。從2000年至今，相繼有研究者開發(fā)出皮芯結(jié)構(gòu)發(fā)光纖維，美國有兩家公司開發(fā)了夜光纖維，但添加放射性同位素鉅147制成，其使用受到限制[4]。     在我國，由無錫宏源和江南大學(xué)聯(lián)合研制的夜光纖維產(chǎn)品填補(bǔ)了國內(nèi)空白，屬國內(nèi)首創(chuàng)[5]。
　　1.2 夜光材料種類
　　使物體在夜間醒目的材料有反光材料和夜光材料。反光材料即將玻璃微珠涂到物體上，當(dāng)光線照射到玻璃微珠涂層上時(shí)，光線發(fā)生反射，因而使物體醒目。特點(diǎn)是在作用時(shí)必須要有入射光源，沒有入射光源就無法發(fā)光。夜光材料正好與之相反，在白天有入射光源時(shí)與普通物質(zhì)具有完全一樣的性能，但是在夜間黑暗狀態(tài)下無需入射光源，即可持續(xù)發(fā)光[6]。
　　夜光材料分為自發(fā)光型和蓄光型兩種。自發(fā)光型夜光材料不需要從外部吸收能量，無論黑夜或白天都可持續(xù)發(fā)光；蓄光型夜光材料，即當(dāng)受到可見光照射時(shí)，發(fā)生光的吸收，將光能儲存于纖維之中，沒有可見光時(shí)，將儲存于纖維之中的能量釋放出來，產(chǎn)生光的發(fā)射。前者由于含有放射性物質(zhì)，不符合人體安全和環(huán)境保護(hù)，使用受到比較大的限制；后者主要包括金屬硫化物和稀土材料，金屬硫化物同樣具有放射性，而稀土夜光材料則避免了這種缺點(diǎn)，同時(shí)其發(fā)光亮度、持續(xù)時(shí)間都大大優(yōu)于金屬硫化物發(fā)光材料，因而在夜光材料中占有絕對性優(yōu)勢。
　　2 夜光紡織品的種類
　　夜光紡織品主要包括兩種：一種是采用夜光印花漿料的夜光印花織物，另一種是采用夜光纖維經(jīng)過紡紗織造而成的夜光紡織品。
　　2.1 夜光印花織物
　　夜光印花織物是利用涂層整理技術(shù)，將添加夜光材料的印花漿用于紡織品上印制花紋[7]，其加工工藝基本上與一般涂料印花相似，實(shí)際生產(chǎn)中，夜光印花一般都和染料或涂料共印，這樣服裝在白天顏色艷麗、圖案豐富，夜晚人們可在室內(nèi)5m處見到織物發(fā)出的亮光[8-9]。如果同時(shí)配合圖案設(shè)計(jì)，能產(chǎn)生晝夜變色的特殊效果[10]。但是由于夜光印花織物手感、服用性能、耐洗滌性能及發(fā)光效果差，而且生產(chǎn)及使用過程中對環(huán)境污染嚴(yán)重，因此新型夜光纖維織物應(yīng)運(yùn)而生。
　　2.2 夜光纖維與普通纖維混紡織物
　　夜光纖維是利用稀土材料作為發(fā)光體，經(jīng)過表面涂層法或特種紡絲工藝制成的蓄光型新型高科技功能纖維[11]。
　　2.2.1 表面涂層法夜光纖維
　　表面涂層法生產(chǎn)出的夜光纖維，是將稀土化合物溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲校賹⑵渑c一定的粘合劑混合制成色漿。將纖維放到這樣的色漿中經(jīng)過涂層處理，得到夜光纖維。采用這種方法得到的夜光纖維和夜光涂層織物類似，由于發(fā)光化合物在纖維表面，耐洗性、耐酸堿性等都不是很理想。
　　2.2.2 特種紡絲工藝夜光纖維
　　采用特種紡絲工藝生產(chǎn)夜光纖維，即在聚酯材料紡絲液中，添加稀土鋁酸鹽發(fā)光材料和納米級助劑，經(jīng)過特種紡絲工藝制成夜光聚酯長絲。只要吸收可見光10min，便將光能儲存于纖維之中，在黑暗狀態(tài)下持續(xù)發(fā)光10h以上，產(chǎn)品無害，使用安全。同時(shí)由于發(fā)光化合物均勻存在于整根發(fā)光纖維中，其夜光性能不會受到水洗的影響，可循環(huán)使用。目前，國內(nèi)有生產(chǎn)出稀土彩色夜光纖維，即在可見光的條件下，這種夜光纖維可以呈現(xiàn)出紅色、黃色、藍(lán)色等；在沒有可見光的條件下，由自身發(fā)出紅光、黃光、綠光等各種色彩的光，具有特殊的夜光視覺效果。這種稀土夜光纖維本身絢麗多彩，利用它加工成的紡織產(chǎn)品可以無需染色，避免了染整工序廢水對環(huán)境的污染，可以稱之為新型的環(huán)保纖維。同時(shí)，稀土夜光纖維具有余輝時(shí)間長、亮度高、無放射性、對環(huán)境和人體絕對安全的優(yōu)點(diǎn)[12-14]。因此，采用特種紡絲工藝制造出的夜光纖維是比較理想的夜光紡織品原料。
　　3 夜光紡織品的應(yīng)用現(xiàn)狀
　　夜光紡織品的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，目前已經(jīng)在紡織服裝、裝飾工藝品、玩具及產(chǎn)業(yè)用紡織品等領(lǐng)域有了不同的產(chǎn)品。在投放市場過程中得到客戶和消費(fèi)者的肯定和矚目，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。2008年1月—2010年11月，夜光纖維及制品的銷售額達(dá)到8000多萬元人民幣[15]。
　　3.1 紡織服裝用品
　　夜光服裝在白天與普通服裝具有完全一樣的使用性能，沒有任何特異之處。這種服裝目前有少量應(yīng)用于夜間作業(yè)、娛樂場所等光線比較黑暗的地方。國際海事局規(guī)定，遠(yuǎn)洋輪上的工作人員，必須穿著夜光服裝以提高工作的安全性；舞臺表演者穿上這種發(fā)光服裝，既具有鮮明的個(gè)性特征，又能造就一種特殊的舞臺效果[16]。兒童穿戴這種夜間發(fā)光的服裝、鞋帽，可以增加兒童服裝的趣味性，滿足他們的好奇心理。采用夜光花式紗線加工成的服裝可以吸引年輕消費(fèi)者的注意力，滿足他們對時(shí)尚和潮流的追求，符合年輕人的消費(fèi)觀念[17]。
　　3.2 毛絨玩具、刺繡工藝品
　　在普通百姓的生活中，夜晚發(fā)光的玩具更能受到兒童及年輕人的喜愛。傳統(tǒng)的發(fā)光玩具主要是在普通材料中摻進(jìn)一些放射性物質(zhì)，如35Sr、90Sr等。由于存在一定的放射性危險(xiǎn)，已經(jīng)逐步被摒棄不再使用[18]。取而代之采用新型夜光材料制作發(fā)光玩具，這種玩具白天與普通玩具十分相似，一旦置于黑暗環(huán)境中便通體透亮，非常吸引兒童及年輕消費(fèi)者的目光。如2010年上海世博會特許商品——吉祥物海寶，投放市場后，受到了國內(nèi)外游客的廣泛歡迎。由此，類似的夜光紡織品在玩具市場悄然走俏。將夜光紗線應(yīng)用于刺繡工藝品中，不僅具有特殊的視覺效果，彰顯刺繡藝術(shù)的魅力，而且也給刺繡品行業(yè)打開了創(chuàng)造的想象空間，大大提高了產(chǎn)品的附加值[19]。
　　3.3 產(chǎn)業(yè)用制品
　　由夜光纖維制作而成的繩索已經(jīng)被廣泛運(yùn)用到諸如夜間救援、夜間軍事訓(xùn)練等方面，大大提高了工作人員安全性。在日本等漁業(yè)發(fā)達(dá)國家，稀土夜光纖維已經(jīng)被制作成漁網(wǎng)投入了實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，利用海洋里一些魚類的趨光性，可以在一定程度上提高捕撈的產(chǎn)量[20]。將夜光紡織品添加到消防設(shè)施、器材上，即使在黑暗的環(huán)境中，我們也可以馬上看到消防人員和消防器材，達(dá)到自救和被救的目的。夜光紡織品制成的標(biāo)記物，可以給夜間行駛的駕駛員發(fā)出提示信號，避免交通事故。
　　3.4 目前產(chǎn)品面臨的問題及解決方法
　　高昂的產(chǎn)品價(jià)格成了制約夜光服裝發(fā)展的瓶頸。設(shè)計(jì)師們在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，既要考慮產(chǎn)品的新穎性，又要考慮市場的接受能力。目前切實(shí)可行的方法主要是從織物混紡、交織的方面著手考慮，另一方面在成衣上采用刺繡的方法少量使用夜光紗線，以此來降低服裝面料的成本。但是采用這些方法，必須選擇適量的夜光纖維，這樣既降低產(chǎn)品成本，又具有較好的夜光效果。

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