夜光纖維的發展

摘要：夜光纖維是以稀土材料為發光體，經過特種紡絲工藝制成的夜光性蓄光型纖維，文中對其發光性能、服用性能、染色性能、特點和應用領域進行了闡述。
關鍵詞：夜光纖維；稀土材料；發光
 

　　新型纖維材料是近年來材料科學領域中發展非常迅速的一個分支，廣泛應用于國民經濟的各個部門，具有很高的經濟效益和社會效益。據統計，我國每年都要花費大量外匯進口各種新型纖維材料，其價格都大大高于常規品種，附加值也很高，這與我國化纖行業近年經濟效益嚴重滑坡的局面形成強烈的反差，其原因是我國新型纖維材料的研制與應用技術跟國際相比存在較大的差距。為了打破這種局面，江南大學與企業合作，成功開發了一種新型高科技功能纖維———夜光纖維，并實現了產業化生產。
　　夜光纖維是是以稀土材料為發光體，經過特種紡絲工藝制成的夜光性蓄光型纖維。該纖維在受光時捕集激發態電子，在停止光照后進行持續的發光躍遷。它只要吸收任何可見光，便能10min將光能蓄貯于纖維之中，在黑暗狀態下持續發光10h以上，且可無限次循環使用。經上海市輻射環境監理所、無錫市纖維檢驗所等檢測，夜光纖維符合服用纖維使用要求。
　　目前，已開發出了彩色和彩色光等兩個系列多個品種。彩色是指在有可見光的條件下，該纖維具有的各種色彩，如紅色、黃色、藍色、綠色等。彩色光是指在沒有可見光的條件下，該纖維本身發出的各種色彩的光，如紅光、黃光、藍光、綠光等。
　　2.1發光性能
　　夜光纖維吸收可見光，10min其發光亮度隨時間的變化規律如圖2所示。圖2中絲束1~絲束7表示經不同濃度的同一染料染色后的夜光絲束。這7種夜光絲束的染液濃度分別為：1%、0.5%、0.2%、0.1%、0.05%、0.02%、0（未染色）。
 

　　2.2服用性能
　　用夜光纖維制成的紡織品在白天與普通纖維具有相同的使用性能，不會使人感到有任何特異之處。更重要的是，它的發光成分已經分散于纖維分子之中，發光特性不會受水洗的任何影響。圖3所示為針織T恤在黑暗中的效果圖，該T恤由白色夜光纖維制成。

　　2.3染色性能
　　在夜光纖維的應用過程中，客戶可以根據自己的產品需要對夜光纖維進行染色。經過多次實驗，獲得了夜光纖維的發光亮度隨染色條件的變化規律：
　　a.隨著染液濃度的不斷提高，染色后夜光纖維的發光強度降低。實際生產中需要選擇合適的染色比例，以防止由于染料上染過多而使夜光纖維的發光亮度達不到要求。
　　b.低、中、高溫型分散染料
　　上染的夜光絲發光亮度的強弱為：低>中>高。在實際使用中，應盡量選擇低、中溫型的分散染料。
　　c.在一定染液濃度下，三原色分散染料上染夜光纖維的發光亮度受染色后夜光絲束K/S的影響，隨著K/S的增加，染色后夜光纖維的發光效果減弱。在實際生產中，對夜光纖維產品進行染整加工時，需要盡量選擇明度較高、染色后色澤較淺的染料，從而減小K/S值，提高發光效果（注：K/S值定義為染色后夜光絲束的光吸收能力，可通過計算機測配色系統測試得出。）。
　　d.由于染料的品種繁多，各自的特性和染色條件都有差異，因此，在夜光纖維的批量染色之前，需要進行小樣實驗，兼顧產品的發光效果和色彩要求。
　　2.4特點與應用
　　夜光纖維不僅色澤絢麗多彩，而且最終產品無需染色，不僅避免了染料對纖維發光性能的影響，同時也避免了染整工序產生的廢水對環境的嚴重污染。針對夜光纖維的亮度不夠亮、色光不夠豐富等問題，研究人員正在積極地研究，并取得了新的進展，生產出的夜光纖維的亮度比以前有了很大提高。
　　夜光纖維可廣泛應用于航空航海、國防工業、建筑裝潢、交通運輸、夜間作業、日常生活及娛樂服裝等領域。另外，值得一提的是，夜光纖維材料不僅可以用于紡織，而且還有很多其他的用途，人們可以以它為載體，大量應用太陽光這個清潔、無公害、符合可持續性發展要求的能源。
　　3結束語
　　研制新型纖維材料不僅有利于增加產品的附加值、提高產品檔次，而且還能提高整個紡織行業的技術水平。國家發展計劃委員會、科學技術部于1999年聯合發布的《當前國家優先發展的高技術產業化重點領域指南》中，將差別化、功能化等新型纖維材料及系列化產品確定為138個重點發展領域之一。夜光纖維的成功開發具有較高的學術水平和科技含量，屬于紡織工業的上游產品，他們不僅有利于提高化纖企業的經濟效益和綜合能力，加快國內化纖產品參與國際競爭的步伐，增加出口創匯能力，而且將為其后道的紡織、針織、服裝等企業的新產品開發與經濟增長提供契機，對紡織產業整體結構升級和推動行業技術進步起到明顯的促進作用，創造良好的經濟和社會效益。

　　本文作者：葛明橋， 江南大學 紡織服裝學院，江蘇 無錫