夜光纤维的发展

摘要：夜光纤维是以稀土材料为发光体，经过特种纺丝工艺制成的夜光性蓄光型纤维，文中对其发光性能、服用性能、染色性能、特点和应用领域进行了阐述。
关键词：夜光纤维；稀土材料；发光
 

　　新型纤维材料是近年来材料科学领域中发展非常迅速的一个分支，广泛应用于国民经济的各个部门，具有很高的经济效益和社会效益。据统计，我国每年都要花费大量外汇进口各种新型纤维材料，其价格都大大高于常规品种，附加值也很高，这与我国化纤行业近年经济效益严重滑坡的局面形成强烈的反差，其原因是我国新型纤维材料的研制与应用技术跟国际相比存在较大的差距。为了打破这种局面，江南大学与企业合作，成功开发了一种新型高科技功能纤维———夜光纤维，并实现了产业化生产。
　　夜光纤维是是以稀土材料为发光体，经过特种纺丝工艺制成的夜光性蓄光型纤维。该纤维在受光时捕集激发态电子，在停止光照后进行持续的发光跃迁。它只要吸收任何可见光，便能10min将光能蓄贮于纤维之中，在黑暗状态下持续发光10h以上，且可无限次循环使用。经上海市辐射环境监理所、无锡市纤维检验所等检测，夜光纤维符合服用纤维使用要求。
　　目前，已开发出了彩色和彩色光等两个系列多个品种。彩色是指在有可见光的条件下，该纤维具有的各种色彩，如红色、黄色、蓝色、绿色等。彩色光是指在没有可见光的条件下，该纤维本身发出的各种色彩的光，如红光、黄光、蓝光、绿光等。
　　2.1发光性能
　　夜光纤维吸收可见光，10min其发光亮度随时间的变化规律如图2所示。图2中丝束1~丝束7表示经不同浓度的同一染料染色后的夜光丝束。这7种夜光丝束的染液浓度分别为：1%、0.5%、0.2%、0.1%、0.05%、0.02%、0（未染色）。
 

　　2.2服用性能
　　用夜光纤维制成的纺织品在白天与普通纤维具有相同的使用性能，不会使人感到有任何特异之处。更重要的是，它的发光成分已经分散于纤维分子之中，发光特性不会受水洗的任何影响。图3所示为针织T恤在黑暗中的效果图，该T恤由白色夜光纤维制成。

　　2.3染色性能
　　在夜光纤维的应用过程中，客户可以根据自己的产品需要对夜光纤维进行染色。经过多次实验，获得了夜光纤维的发光亮度随染色条件的变化规律：
　　a.随着染液浓度的不断提高，染色后夜光纤维的发光强度降低。实际生产中需要选择合适的染色比例，以防止由于染料上染过多而使夜光纤维的发光亮度达不到要求。
　　b.低、中、高温型分散染料
　　上染的夜光丝发光亮度的强弱为：低>中>高。在实际使用中，应尽量选择低、中温型的分散染料。
　　c.在一定染液浓度下，三原色分散染料上染夜光纤维的发光亮度受染色后夜光丝束K/S的影响，随着K/S的增加，染色后夜光纤维的发光效果减弱。在实际生产中，对夜光纤维产品进行染整加工时，需要尽量选择明度较高、染色后色泽较浅的染料，从而减小K/S值，提高发光效果（注：K/S值定义为染色后夜光丝束的光吸收能力，可通过计算机测配色系统测试得出。）。
　　d.由于染料的品种繁多，各自的特性和染色条件都有差异，因此，在夜光纤维的批量染色之前，需要进行小样实验，兼顾产品的发光效果和色彩要求。
　　2.4特点与应用
　　夜光纤维不仅色泽绚丽多彩，而且最终产品无需染色，不仅避免了染料对纤维发光性能的影响，同时也避免了染整工序产生的废水对环境的严重污染。针对夜光纤维的亮度不够亮、色光不够丰富等问题，研究人员正在积极地研究，并取得了新的进展，生产出的夜光纤维的亮度比以前有了很大提高。
　　夜光纤维可广泛应用于航空航海、国防工业、建筑装潢、交通运输、夜间作业、日常生活及娱乐服装等领域。另外，值得一提的是，夜光纤维材料不仅可以用于纺织，而且还有很多其他的用途，人们可以以它为载体，大量应用太阳光这个清洁、无公害、符合可持续性发展要求的能源。
　　3结束语
　　研制新型纤维材料不仅有利于增加产品的附加值、提高产品档次，而且还能提高整个纺织行业的技术水平。国家发展计划委员会、科学技术部于1999年联合发布的《当前国家优先发展的高技术产业化重点领域指南》中，将差别化、功能化等新型纤维材料及系列化产品确定为138个重点发展领域之一。夜光纤维的成功开发具有较高的学术水平和科技含量，属于纺织工业的上游产品，他们不仅有利于提高化纤企业的经济效益和综合能力，加快国内化纤产品参与国际竞争的步伐，增加出口创汇能力，而且将为其后道的纺织、针织、服装等企业的新产品开发与经济增长提供契机，对纺织产业整体结构升级和推动行业技术进步起到明显的促进作用，创造良好的经济和社会效益。

　　本文作者：葛明桥， 江南大学 纺织服装学院，江苏 无锡