夜光纤维的性能及应用

赵菊梅

夜光纤维的性能及应用

赵菊梅

(盐城纺织职业技术学院,江苏盐城224005)

文章介绍了夜光纤维的强伸性、摩擦性、吸湿性等物理性能,简要描述了夜光纤维的发光光谱和余辉衰减性能,并对夜光纤维的应用进行了概述。

夜光纤维;性能;应用

夜光纤维是一种新型高科技功能纤维。夜光纤维是指以涤纶、锦纶或丙纶树脂为基材,添加稀土发光材料和纳米级助剂,经特种纺丝工艺制成的夜光蓄能型纤维。这种纤维只要吸收一定量的可见光,便能在黑暗状态下持续发光10 h以上,并可循环使用,且无毒无害,无放射性。夜光纤维自2002年研制成功以来,已经开发了 FDY、DTY、POY等多个品种,并具有红色、黄色、蓝色、绿色等多种色光。目前也进行相应的产品开发,如毛绒玩具、商标标识、观赏画、面料等等,其开发的夜光海宝玩具深受消费者亲睐。

1 夜光纤维的物理性能

纤维的物理性能是其作为纺织材料最主要的技术技能,夜光纤维的物理性能可以简要概括如下。

1.1 强伸性能

表1列出了夜光纤维的强伸性能,由表1可以看出夜光纤维的断裂强度较高,但与干态夜光纤维相比,夜光纤维的湿态断裂强度和断裂伸长率均有所下降,分别较干态下降12.62%和21.65%。

表1 夜光纤维的强伸性能

1.2 摩擦性能

影响夜光纤维摩擦性能的主要因素是摩擦系数。表2列出了三种夜光纤维与普通涤纶的动静摩擦系数(表中F/F—纤维与纤维,F/M—纤维与金属,μ—摩擦系数,A、B、C、D表示四种纤维)。由表2可以看出不同的夜光纤维摩擦系数有所区别,与涤纶纤维相比,夜光纤维表面较为粗糙。

表2 夜光纤维动静摩擦系数

1.3 吸湿性能

夜光纤维分子内部不含亲水基团,故吸湿性较差,其回潮率仅0.22%,因此,可以通过在织造时与其他吸湿性能较好的纤维混纺来改善其吸湿性能,以提高其服用性。

1.4 电学性能

夜光纤维具有较大的电阻值,甚至有些时候还高于涤纶纤维,因此在实际生产过程中要注意防止静电问题。

2 夜光纤维的发光性能

夜光纤维是一种高科技的蓄光发光型功能性纤维,在吸收一定程度的普通可见光后,便可将能量储存,并缓慢地以光的形式释放能量,这个过程可以无数次循环,且无毒无辐射,是一种光—光转化的绿色低碳材料,夜光纤维发光色彩绚丽,发光波长覆盖广,余辉时间长。

2.1 发光光谱性能

如图1所示为各种不同颜色夜光纤维的发光光谱,该光谱显示夜光纤维发光的光波覆盖了从450～675 nm的大部分可见光区;在520 nm和575 nm附近呈现发射峰,说明夜光纤维的发光色光与纤维本身颜色呈现差异,多为绿光或黄光,这两种色光恰为人眼最为敏感的光区。

2.2 余辉衰减性能

夜光纤维的余辉衰减性能见图2,夜光纤维的余辉衰减一般可分为快、中、慢三个阶段,快、中、慢三个衰减过程分别大概消耗了总能量的70%、20%、10%,相应的余辉寿命约为 0.25 min、1 min、60～600 min。由此可见夜光纤维在使用过程中的余辉寿命绝大多数来自其吸收的10%的能量,目前的生产技术尚未能达到更高的能量利用率。在经历慢衰减过程时,耗时漫长,一般情况下发光特性完全消失(人眼可以辨认为下限)需要10 h以上,在这个过程中发光性能稳定,发光强度以极其缓慢的速度衰减,发光纤维的应用正是以这一性能为基础。

3 夜光纤维的应用

近年来,夜光纤维以其独特的光色性能已经在多个领域得到广泛应用。

3.1 玩具和刺绣艺术品

夜光纤维使用稀土长余辉发光材料作为激发源,无毒无害无辐射,且不需使用电能,环保“低碳”,余辉时间持久,色光绚丽,非常适合于开发玩具和刺绣艺术品。

运用夜光纤维开发的玩具一般色光多彩,白天与普通玩具并无差别,一旦置于黑暗环境中便通体透亮,甚是惹人喜爱,上海世博会正在热销的神奇发光海宝便属于该类产品。运用夜光纤维开发的刺绣艺术品主要有服装图案刺绣、商标标识刺绣和刺绣艺术画等。其产品花型经过艺术家的设计,给人空灵梦幻的艺术享受。发光刺绣还可以广泛用于桌面用品、茶几巾、靠垫、窗帘等产品中,在黑暗状态下起到提醒、装饰的作用。

3.2 功能服装

夜光纤维除给人光色的美感外,其发光功能具有重要利用价值。目前已经开发并获得广泛利用的发光功能服装有舞台服装和交通警示服。

舞台服装作为角色特点的一部分,具有鲜明的个性特征,运用夜光纤维的优良特征把舞台个性的展现推向了更高点。交巡警的工作不分白天昼夜,过去的交通警示服多采用反光条缝贴于服装明显部位,但遇上车辆不开灯的情况下就相当危险,发光交通警示服克服了这样的缺陷,在没有其他光源的情况下可以自行持久发光,大大提高了交巡警的工作安全性。

3.3 防伪

由于夜光纤维为新一代高科技功能纺织品,它以独特的光色特性,也受到了防伪领域的关注,利用其发光色光和独特的发光光谱进行防伪的产品也层出不穷。目前利用夜光纤维开发的防伪产品有防伪标识、防伪面料等,其防伪产品安全、可识别性高,且耐久稳定。

当前功能性纺织品日益受到关注,特别是近年来研制开发的很多新型功能纺织品不仅应用在民用的纺织服装领域,同时还广泛应用拓展到多个行业领域,如航天航空、国防建设、交通运输、运动器材、建筑装饰等。随着社会的进步和经济的发展,各个领域消费群体对功能性纺织品需求不断增加。夜光纤维未来的应用空间将更加广泛。

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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

赵菊梅(1984—),女,江苏射阳人,助教。