運用稀土長余輝發(fā)光材料研制開發(fā)的發(fā)光紡織品，以其獨特的發(fā)光性能備受人們關注，近年來已經廣泛運用于紡織服裝、休閑娛樂、交通警示、消防應急等各個領域[1]。

　　1·稀土長余輝發(fā)光材料的種類

　　常用的稀土長余輝發(fā)光材料均由稀土激活，種類有硫化物、堿土鋁酸鹽和硅酸鹽。

　　1.1稀土激活的硫化物長余輝材料

　　近年來，稀土離子的摻雜使硫化物長余輝發(fā)光材料取得長足發(fā)展。這些硫化物長余輝材料以稀土離子摻雜（常見的有Eu2+、Dy3+等）作為激活劑，這類發(fā)光材料顏色多樣，但發(fā)光強度低，余輝時間較短。常見的硫化物長余輝發(fā)光材料有ZnS：Eu2+、CaBaS：Cu+，Eu2+、CaSrS：Eu2+，Dy3+等。

　　1.2稀土激活的堿土鋁酸鹽長余輝材料

　　稀土激活的堿土鋁酸鹽長余輝材料是近年來研究最多、應用最廣泛的一類長余輝材料，鋁酸鹽長余輝材料發(fā)光效率高、余輝時間最高可達30h以上，化學性能穩(wěn)定，無放射性污染，發(fā)光顏色較為單一，為黃綠色。常見的堿土鋁酸鹽長余輝材料有SrAl204：Eu2+，Dy3+和BaAl204：Eu2+，Dy3+等。

　　1.3稀土激活的硅酸鹽長余輝材料

　　硅酸鹽長余輝材料化學性質穩(wěn)定，耐水性甚好，但發(fā)光性能仍不如鋁酸鹽材料。常見的硅酸鹽長余輝材料有Ca2MgSi2O7：Eu2+，Dy3+，Nd3+和CaMgSi2O6：Eu2+，Dy3+，Nd3+等。

　　2·稀土長余輝發(fā)光材料的發(fā)光原理

　　稀土長余輝發(fā)光材料的發(fā)光原理目前并無統(tǒng)一定論，但大多學者存在以下共識：稀土元素具有豐富的電子能級，可以產生多種能級間的躍遷，如圖1所示，當稀土長余輝發(fā)光材料接受光照時，材料的晶格溫度升高，并開始活躍起來，稀土離子的殼層中存在的多種能級帶中的電子紛紛吸收能量，并向較高能級躍遷，躍遷到高能級的電子，部分因能量不平衡又躍遷回基態(tài)，釋放吸收的能量，產生即時發(fā)光，而另一部分則通過弛豫作用，把能量儲存到材料特有的缺陷能級中去。由于稀土發(fā)光材料一般都具有大量合適深度的缺陷能級，當材料離開激發(fā)光源后，在晶格振動而產生的熱擾動下，被缺陷能級俘獲的電子緩慢釋放出來，形成了材料的長余輝特性[2]。

　　3·發(fā)光纖維

　　發(fā)光纖維又稱夜光纖維、蓄光纖維或熒光纖維。該纖維是以滌綸、錦綸或丙綸樹脂為基材，添加包膜處理的稀土長余輝發(fā)光材料、納米級功能助劑，經特種紡絲工藝制成的光-光轉化功能纖維。在國內，由無錫宏源和江南大學聯(lián)合研制的夜光纖維項目于2002年11月通過了江蘇省科技廳科技成果鑒定和江蘇省經貿委新產品鑒定，產品與技術填補了國內空白[1]。

　　3.1發(fā)光纖維的發(fā)光性能

　　發(fā)光纖維是一種新型高科技功能纖維，該纖維只要吸收任何可見光10min，便能將光能蓄貯于纖維之中，在黑暗狀態(tài)下發(fā)光，余輝時間持續(xù)10h以上，并且具有各種色彩的光，如紅光、黃光、藍光、綠光等[2]。發(fā)光纖維的發(fā)光性能和稀土長余輝發(fā)光材料相似，在光激發(fā)停止后，仍可持續(xù)發(fā)光，但發(fā)光強度逐漸減弱，直到完全消失，這一過程就是發(fā)光衰減，對蓄光型發(fā)光材料來說，人們已習慣把激發(fā)停止后到持續(xù)發(fā)光亮度在人眼可辨認的這段時間稱作余輝時間，而人眼可辨認的發(fā)光亮度值為0.32mcd/m2，也就是說發(fā)光亮度達0.32mcd/m2的時間為余輝時間。

　　3.2發(fā)光纖維的織造性能

　　發(fā)光纖維和普通滌綸絲在物理機械性能方面的差別很小，加入發(fā)光材料后，拉伸性能基本不受影響，斷裂伸長率隨后處理的變化而不同。因此，發(fā)光纖維可以像滌綸絲一樣廣泛應用。

　　用于和其他纖維交織時，在其它條件相同的情況下，以三角形滌綸長絲與發(fā)光長絲交織的發(fā)光亮度大于普通的滌綸絲與發(fā)光長絲交織。異形纖維中，三角形，三葉形，四葉形纖維具有較強的反射效應[3]。與它們交織能夠得到比較大的發(fā)光亮度，或者將發(fā)光長絲的截面異形化，其發(fā)光亮度會增加。

　　4·發(fā)光印花織物

　　發(fā)光印花織物是指運用特殊印花工藝，將稀土長余輝發(fā)光材料融合到面料中，通過吸收各種可見光實現(xiàn)自發(fā)光功能，其特點是可無限循環(huán)使用[4]。這些印花圖案不僅在白天，即使在夜間或無光的環(huán)境下，仍能顯現(xiàn)出美麗的圖案和花紋。夜光印花部分在紡織品上起到了畫龍點睛的作用，賦予圖案“動”的美感。

　　與發(fā)光纖維相比，發(fā)光印花織物工藝簡單，對印花織物無特殊要求，色譜齊全，可用于印制特殊的花紋，印制的織物花紋輪廓清晰，具有獨特的美感。但由于稀土長余輝發(fā)光材料只是通過粘著劑依附于織物表面，并沒有和織物中的纖維緊密結合，因此，發(fā)光印花織物一般不耐水洗，隨著使用時間的延長，發(fā)光性能逐步消失。

　　5·發(fā)光紡織品的應用

　　近年來，發(fā)光紡織品以其獨特的性能已經在多個領域得到廣泛應用。

　　5.1玩具和刺繡藝術品

　　發(fā)光紡織品使用稀土長余輝發(fā)光材料作為激發(fā)源，無毒無害無輻射，且不需使用電能，環(huán)�！暗吞肌�，余輝時間持久，色光一般為絢麗的彩色，非常適合于開發(fā)玩具和刺繡藝術品。

　　運用發(fā)光紡織品開發(fā)的玩具一般色光多彩，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，甚是惹人喜愛，上海世博會正在熱銷的神奇發(fā)光海寶便屬于該類產品。

　　運用發(fā)光紡織品開發(fā)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(fā)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[3]，在黑暗狀態(tài)下起到提醒、裝飾的作用。

　　5.2功能服裝

　　發(fā)光紡織品除給人光色的美感外，其發(fā)光本就是一個具有重要利用價值的功能。目前已經開發(fā)并獲得廣泛利用的發(fā)光功能服裝有舞臺服裝和交通警示服。

　　舞臺服裝[5]作為角色特點的一部分，具有鮮明的個性特征，運用發(fā)光材料的優(yōu)良特征把舞臺個性的展現(xiàn)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(fā)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(fā)光，大大提高了交巡警的工作安全性。

　　5.3防偽

　　由于發(fā)光紡織品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(fā)光色光和獨特的發(fā)光光譜進行防偽的產品也層出不窮。目前利用發(fā)光紡織品開發(fā)的防偽產品有防偽紙[6]、防偽面料[7]等，其防偽產品安全、可識別性高，且耐久穩(wěn)定。

　　6·結語

　　當前功能性紡織品日益受到關注，特別是近年來研制開發(fā)的很多新型功能紡織品不僅應用在民用的紡織服裝領域，同時還已經廣泛應用拓展到多個行業(yè)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(fā)展，各個領域消費群體對功能性紡織品需求不斷增加。發(fā)光紡織品未來的應用空間更加廣泛。

　　參考文獻

　　[1]趙菊梅.稀土鋁酸鍶夜光纖維光照激發(fā)和發(fā)射過程研究[D].無錫：江南大學學位論文，2008.

　　[2]趙菊梅，郭雪峰，徐燕娜，葛明橋.稀土鋁酸鍶夜光纖維的發(fā)光性質[J].紡織學報，2008，29（11）：1-5.

　　[3]閆彥紅.稀土夜光纖維產品開發(fā)與應用[D].無錫：江南大學學位論文，2008.

　　[4]王俊杰.熒光材料織物印染技術及性能的研究[D].石家莊：河北科技大學學位論文，2009.

　　[5]王怡，梁惠娥，李俊.舞臺服裝中發(fā)光材料的應用[J].江南大學學報（自然科學版），2009，8（4）：457-460.

　　[6]唐愛民等.熒光防偽纖維熒光特性及其在防偽紙中的應用研究[J].造紙科學與技術，2007，26（6）：66-70.

　　[7]武繼松.防偽機織布邊的設計探討[J].毛紡科技，2009，37（4）：44-45.

　　來源: 趙菊梅，高小亮（來源互聯(lián)網(wǎng)）