光致发光材料在纺织产业方面的发展与应用高继成目的是希望引起有关人员关注,做好有关这方面新产品的开发储备工作,以便在市场上抢得先机,取得效益。
在地下矿井里,也许矿工们每一个瞬间都希望存在着一种发光物作为同伴之间联络信号;在漆黑的夜晚,也许工作在各种道路上的人都期望能有一件发光的标志服从远处就给驾驶员们发出提示信号;还有住在高层建筑的人们在发生火警断电情况下,也许更迫切盼望有一颗夜明珠能引导他们走出黑洞般的楼道。随着人民生活水平的提高,也许有人奢望能得到一种发光的材料在黑夜里包装自己或周边环境,以便达到美化与亮化的目的。目前,随着科学技术的发展,过去的梦想正在变成现实。一种蓄光型光致发光材料已经走近我们的生活。
光致发光材料又称超余辉的蓄光材料。它是一种性能优良,无需任何电源就能自行发光的材料。这种材料不同于现在交通道路上已使用的反光材料。所谓反光材料是由玻璃微珠制成的。其作用只是被动的把照射在这个物体表面上的灯光再折射回去,以便人们能看清该物体。
另外,现在蓄光型发光新材料也不同于早期生产的短余辉荧光材料。过去的那一代产品是由硫化锌为基质制成的。由于它发光时间短、辉度差,于是人们就人为地给它掺入了少量放射性同位素。它的结果是提高了发光效果,却有碍于人体健康与环境保护而遭到国际禁用。现在新一代蓄光型发光材料是以碱土金属铝酸盐为基质,掺入稀土金属及其它元素经1500度的高温固相反应形成,之后又将其微粒化。经测定它具备了如下特点:化学稳定性极强。无论是经800度高温烘烤,还是经零下40度冷冻,日后都不会影响其发光性能。
发光亮度高,持续时间长。一般品种经标准光源照射10分钟,初始亮度就可达20cd/m2以上,经过120分钟的连续发光衰减,稳定亮度仍在2.8cd/m2以上,持续发出可见光时间长达30小时左右。
该材料为等轴晶系结构。因此只要晶体结构不受破坏,那么它就反复吸光,蓄光与发光。
产品已形成细微粉体系列化。标准材料的粒径大的为42-45um,常用的为5产品已研制出多种不同的发光色彩。
商品化的已有绿、蓝、黄、红与紫色,同时在白天它们还可以具备不同的本色。
根据光致发光新材料上述特点,它已经成功地和玻璃陶瓷、塑料树脂、橡胶人造革、造纸印刷结合在一起,生产出实用型的蓄光一发光交通、消防、安全通道逃生标志;同时开发出一代新型发光工艺美术品。目前,这种材料与纺织印染行业也有着密切联系。它为纺织品的印染开发提供了契机。当这种材料与印花浆料结不要自以为朋友多是福气。福气如果得自朋友,那么自己算什么,三毛合后,它可以根据产品的需要配制出不同发光色彩的品种,也可以使用不同的发光材料点缀于另一种发光色彩的材料之中,在夜幕里创造出梦幻般色彩。它也可以根据产品需要配人20―50%的发光粉至印花浆,生产出不同亮度的品种。在与印花浆粘合剂的结合中由于其稳定的化学性能,无任何化学副反应。因此,印制于布上图案无论手搓水洗都不会脱落。从发光印花浆起步,现在又已经生产出发光的热转移印花产品。该产品只需要将热导体加温到150度左右,停留5*6秒钟,就可以一次性地将这种发光贴花转移到服装与服饰上。
光致发光材料率先在印花浆料上寻找到了与纺织产业的结合。现在它在化纤产品应用中也得到了突破。这样,它为棉纺织、无纺布等下游行业产品的创新开拓了更大的发展空间。
从纺织材料学中我们可以知道:每束化学纤维中的单丝细度D与它的直径d的关系如下:其中:d*纤维的直径单位:微米(um)D―纤维的细度单位:克/米(g/m)7纤维的比重单位:克/厘米Mg/cm3)由上述的公式我们可以了解到:单丝的细度D一旦定下之后,它的直径d就仅与某种化学纤维的比重有关联。比重越大,拉成同等长度的丝直径也就越细。比如说:涤纶纤维在制成1.5D细度的单丝时,根据它的比重每立方厘米为1.38克进行计算,其直径只有12.4umc因而要制造发光的涤纶纤维就必须首先要使发光材料的粉末粒径小于lum以下。其次要保证拉丝过程中溶液的流动顺畅与两者混合均匀。由于目前发光粉材料已能生产出粒径为0.4Um的粉末,因此它基本上已能满足各类化学纤维生产丝在1.5旦细度时的要求。另外,为了确保其混合的均匀性,人们先期利用发光粉末做成塑料母粒,然后使用这种高比例的发光母粒与化纤切片混合,以便充分使发光材料与拉丝溶液进行混合。由于在原丝溶液里*多只能掺4一7%的发光粉,因此开发出来的发光纤维亮度低于发光印化浆生产出来的产品。若要高比例掺入发光粉,那么就容易造成单丝断裂强度的急剧下降,生产成本的无谓提高。
发光纤维是高科技催生出来的奇葩。这种纤维除具备着一般纤维的用途之外它还具备了发光产品的特殊作用。它的制品不仅白天富于观赏性,夜里更是熠熠生辉;它不仅为在黑暗中的工作者提供了相互联络的发光服、背带鞋帽,也为海上作业的渔民提供了想象中的发光渔网与渔线;它不仅为需要美化与亮化者提供了一种新型装饰布发光的窗帘与地毯,也为玩具、工艺美术品与刺绣拓展出一个很大的联想空间。
根椐发光纤维的特性,它可以直接利用织造行业生产出五彩斑斓的发光布。它也可以与棉纺织行业的彩色棉或染色棉混纺生产出新颖的发光纱;还可以与其它的染色纱经过并捻后生产出各种带色彩的色光线。如果我们在布的织造上进行巧妙的编排,即单独在经纬某一向上使用发光纤维与发光纱线,或在一个组织循环中嵌人少量的发光纤维与发光纱线。那么,它可以使服装设计师们打开想象的翅膀,设计出亮丽的发光服,使其在服饰表演舞台上尽显风流,使西方的晚礼服更具魅力。同样,从实用角度出发,让发光纤维与现在已经面市的反光纤维交织成布,效果也一定会比目前交警夜间穿着的反光马夹更理想。在军事上,利用发光布生产降落伞或许它就是夜间训练者的*佳伴侣。但是,在使用发光纤维进行织造的过程中,它的经向用纱无需上浆,后期成布也不能染色,这主要原因是由发光材料要反复吸光、蓄光与发光的特性所决定的。
发光纤维的诞生给棉纺、织造行业打开了一个新品种创造的想象空间也给纺织产业带来了一个高附加值的产品。因此,谁能尽快认识它开发它,谁就能在国际国内市场上抢得先机,获得*大的效益。
总之,光致发光材料在未来纺织行业中一定会拥有其一席之地。