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                夜光紡織品應用及發展現狀
                責任編輯︰劉焱 文章來源︰中國縴檢雜志

                  人類很早以前就了解到大自然中存在一些可自行發光的物質。我國民間流傳的“夜明珠”,又有著名詩句“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自行發光現象的認知[1]。人們將夜光材料應用到紡織品上,做成夜光紡織品,一定程度上解決了黑暗環境帶來的諸多不便。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,當危險發生時,又可以讓人們有秩序地撤離。綜上所述,適用于特殊環境的夜光紡織品具有廣闊應用前景。

                  1 夜光材料的概述

                  1.1 發展歷史

                  夜光材料的發展可以分為三個階段,即第一代自發光材料,是由居里夫人發現的鐳元素為代表,但是具有一定輻射性;第二代自發光材料,是以傳統的硫化物材料為代表,但是這種材料對人體具有毒害性、發光亮度低、持續時間短等缺點,因而其應用領域受到限制;第三代自發光材料,即稀土夜光材料,將這種材料與前兩代自發光材料相比,具有無毒、無放射性、發光時間更長、可以重復使用等顯著優點,因而在發光材料中佔有舉足輕重的地位[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,所以不適用于制造縴維。1998年,德國公司通過在紡絲液中添加硫化鋅等發光材料,研制出一種可發出綠光的縴維,但是由于日常環境中的光線難以滿足該縴維的發光要求,因而制約其廣泛應用。從2000年至今,相繼有研究者開發出皮芯結構發光縴維,美國有兩家公司開發了夜光縴維,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聯合研制的夜光縴維產品填補了國內空白,屬國內首創[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,當光線照射到玻璃微珠涂層上時,光線發生反射,因而使物體醒目。特點是在作用時必須要有入射光源,沒有入射光源就無法發光。夜光材料正好與之相反,在白天有入射光源時與普通物質具有完全一樣的性能,但是在夜間黑暗狀態下無需入射光源,即可持續發光[6]。

                  夜光材料分為自發光型和蓄光型兩種。自發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發光;蓄光型夜光材料,即當受到可見光照射時,發生光的吸收,將光能儲存于縴維之中,沒有可見光時,將儲存于縴維之中的能量釋放出來,產生光的發射。前者由于含有放射性物質,不符合人體安全和環境保護,使用受到比較大的限制;後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,同時其發光亮度、持續時間都大大優于金屬硫化物發光材料,因而在夜光材料中佔有絕對性優勢。

                  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,另一種是采用夜光縴維經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,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,實際生產中,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5m處見到織物發出的亮光[8-9]。如果同時配合圖案設計,能產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、耐洗滌性能及發光效果差,而且生產及使用過程中對環境污染嚴重,因此新型夜光縴維織物應運而生。

                  2.2 夜光縴維與普通縴維混紡織物

                  夜光縴維是利用稀土材料作為發光體,經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縴維[11]。

                  2.2.1 表面涂層法夜光縴維

                  表面涂層法生產出的夜光縴維,是將稀土化合物溶解于適當的溶劑中,再將其與一定的粘合劑混合制成色漿。將縴維放到這樣的色漿中經過涂層處理,得到夜光縴維。采用這種方法得到的夜光縴維和夜光涂層織物類似,由于發光化合物在縴維表面,耐洗性、耐酸堿性等都不是很理想。

                  2.2.2 特種紡絲工藝夜光縴維

                  采用特種紡絲工藝生產夜光縴維,即在聚酯材料紡絲液中,添加稀土鋁酸鹽發光材料和納米級助劑,經過特種紡絲工藝制成夜光聚酯長絲。只要吸收可見光10min,便將光能儲存于縴維之中,在黑暗狀態下持續發光10h以上,產品無毒害,使用安全。同時由于發光化合物均勻存在于整根發光縴維中,其夜光性能不會受到水洗的影響,可循環使用。目前,國內有生產出稀土彩色夜光縴維,即在可見光的條件下,這種夜光縴維可以呈現出紅色、黃色、藍色等;在沒有可見光的條件下,由自身發出紅光、黃光、綠光等各種色彩的光,具有特殊的夜光視覺效果。這種稀土夜光縴維本身絢麗多彩,利用它加工成的紡織產品可以無需染色,避免了染整工序廢水對環境的污染,可以稱之為新型的環保縴維。同時,稀土夜光縴維具有余輝時間長、亮度高、無放射性、對環境和人體絕對安全的優點[12-14]。因此,采用特種紡絲工藝制造出的夜光縴維是比較理想的夜光紡織品原料。

                  3 夜光紡織品的應用現狀

                  夜光紡織品的應用領域非常廣泛,目前已經在紡織服裝、裝飾工藝品、玩具及產業用紡織品等領域有了不同的產品。在投放市場過程中得到客戶和消費者的肯定和矚目,產生良好的經濟效益。2008年1月—2010年11月,夜光縴維及制品的銷售額達到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用于夜間作業、娛樂場所等光線比較黑暗的地方。國際海事局規定,遠洋輪上的工作人員,必須穿著夜光服裝以提高工作的安全性;舞台表演者穿上這種發光服裝,既具有鮮明的個性特征,又能造就一種特殊的舞台效果[16]。兒童穿戴這種夜間發光的服裝、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者的注意力,滿足他們對時尚和潮流的追求,符合年輕人的消費觀念[17]。

                  3.2 毛絨玩具、刺繡工藝品

                  在普通百姓的生活中,夜晚發光的玩具更能受到兒童及年輕人的喜愛。傳統的發光玩具主要是在普通材料中摻進一些放射性物質,如35Sr、90Sr等。由于存在一定的放射性危險,已經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,一旦置于黑暗環境中便通體透亮,非常吸引兒童及年輕消費者的目光。如2010年上海世博會特許商品——吉祥物海寶,投放市場後,受到了國內外游客的廣泛歡迎。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,彰顯刺繡藝術的魅力,而且也給刺繡品行業打開了創造的想象空間,大大提高了產品的附加值[19]。

                  3.3 產業用制品

                  由夜光縴維制作而成的繩索已經被廣泛運用到諸如夜間救援、夜間軍事訓練等方面,大大提高了工作人員安全性。在日本等漁業發達國家,稀土夜光縴維已經被制作成漁網投入了實際生產當中,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量[20]。將夜光紡織品添加到消防設施、器材上,即使在黑暗的環境中,我們也可以馬上看到消防人員和消防器材,達到自救和被救的目的。夜光紡織品制成的標記物,可以給夜間行駛的駕駛員發出提示信號,避免交通事故。

                  3.4 目前產品面臨的問題及解決方法

                  高昂的產品價格成了制約夜光服裝發展的瓶頸。設計師們在進行產品設計時,既要考慮產品的新穎性,又要考慮市場的接受能力。目前切實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縴維,這樣既降低產品成本,又具有較好的夜光效果。






                 

                 

                 

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