張薇薇，袁志磊，蔡佳仕，林立虎

（上海海關(guān)工業(yè)品原材料與檢測技術(shù)中心，上海 200135）

近年來，隨著科技的不斷發(fā)展，具有自傳感、自修復(fù)和自檢測等功能的智能紡織品引起了人們的廣泛關(guān)注，其中蓄光紡織品逐漸在市場上嶄露頭角。蓄光紡織品一般是金屬硫化物、稀土材料等與紡織纖維加工而成的各類織物及其制品，一種是采用蓄光印花漿料的蓄光印花織物，另一種是采用蓄光纖維經(jīng)過紡紗織造而成的蓄光紡織品。蓄光紡織品能夠接受太陽光或燈光的照射并將能量儲存起來，移至暗處后該能量轉(zhuǎn)換成可見光慢慢釋放出來，并可以持續(xù)一段時間，且該紡織材料能夠無限次循環(huán)使用，是一種環(huán)保、節(jié)能的新型產(chǎn)品。

基于蓄光紡織品的蓄光-發(fā)光特性，可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，在交通運輸、夜間作業(yè)、航空航海和消防應(yīng)急領(lǐng)域，蓄光紡織品起著一定的引導(dǎo)指示作用，易被救援人員發(fā)現(xiàn)，可有效降低事故的發(fā)生，減少人員傷亡與經(jīng)濟損失［1］。在電影院使用夜光地毯，既可以方便人們尋找座位，當(dāng)危險發(fā)生時，又可以讓人們有秩序地撤離。在夜間運動、跑步服裝中，蓄光紡織品可以提高辨識功能，避免發(fā)生安全事故。此外，在日常生活中，蓄光紡織品還可以增加服裝或家紡面料的美化裝飾效果。

1 蓄光紡織品的發(fā)光機理

蓄光面料之所以能夠發(fā)光，主要源于蓄光纖維或蓄光涂層中含有Eu、Dy 等稀土元素，稀土元素具有豐富的電子能級，可以發(fā)生多種能級間的躍遷。蓄光材料中豐富的電子能級受到可見光的照射時，電子能夠從基態(tài)或低能級向高能級躍遷，由于能量不均衡，部分電子又躍遷回基態(tài)釋放能量，產(chǎn)生即時發(fā)光，其他電子則通過弛豫作用，將其儲存在蓄光材料特有的陷阱能級中，產(chǎn)生光的吸收。當(dāng)移至暗處，電子從激發(fā)態(tài)的高能級躍遷到基態(tài)或低能級時，將儲存的能量慢慢釋放出來，從而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象［2］。稀土元素電子躍遷能級間的能量差不同，就能發(fā)出不同顏色的光。

2 蓄光紡織品的分類與制造

蓄光紡織品根據(jù)制造工藝主要分為：蓄光纖維紡織品，由蓄光型功能纖維織造而成；蓄光涂層紡織品，將稀土鋁酸鹽等材料利用涂層技術(shù)整理而成。

2.1 蓄光纖維紡織品

蓄光纖維紡織品是在滌綸、錦綸或丙綸等聚酯材料紡絲液中加入蓄光材料和助劑，采用特種紡絲工藝生產(chǎn)出具有發(fā)光特性的蓄光纖維，并通過織造技術(shù)制成各類紡織品。蓄光纖維的制造方法主要包括熔融紡絲法和溶液紡絲法。熔融紡絲法是將蓄光材料與聚合物共混熔融紡絲，溶液紡絲法是將蓄光材料溶解在紡絲原液中再進行紡絲。兩種方法相似，但熔融紡絲法對蓄光材料的要求比較高，如耐氧化、耐高溫等，生產(chǎn)受到一定的限制，開發(fā)具有耐高溫、耐氧化的蓄光材料或降低熔融紡絲溫度是優(yōu)化該方法的關(guān)鍵［3］。而溶液紡絲法對溫度的要求較低，但要求蓄光材料能夠溶解在紡絲液中，因此無機蓄光材料不適用該方法，尋找與紡絲液相容性好的蓄光材料是實現(xiàn)該方法的關(guān)鍵［4］。

蓄光纖維紡織品能夠使蓄光材料均勻地存在于纖維的整個結(jié)構(gòu)中，因此發(fā)光特性不會受水洗、摩擦、日曬等外部因素的影響，無毒無害，能夠循環(huán)使用。但發(fā)光亮度會受紡織品組織結(jié)構(gòu)、織物密度和厚度等因素的影響，組織結(jié)構(gòu)緊致、密度大且厚度大的織物蓄光性能更優(yōu)。并且改變織物織造結(jié)構(gòu)就可以呈現(xiàn)不同亮度、不同風(fēng)格、不同圖案的紡織品，操作簡單、方便、可塑性強［5］。近期研發(fā)的稀土蓄光纖維在可見光下具有各種色彩，在沒有光照的時候，自身也能發(fā)出不同顏色的光［6］。因此，最終產(chǎn)品無需染色也能實現(xiàn)美觀要求，避免了染料對纖維發(fā)光性能的影響，也避免了染整工藝對環(huán)境的污染［7］。

2.2 蓄光涂層紡織品

蓄光涂層紡織品主要包括蓄光整理紡織品和蓄光印花紡織品。蓄光整理紡織品是將蓄光材料與整理助劑按一定比例配制成整理溶液，將織物浸入其中，經(jīng)過一系列后整理工序后，使涂層材料均勻地涂敷于織物表面；蓄光印花紡織品是將蓄光物質(zhì)、黏合劑、增稠劑等配成印花漿料，根據(jù)設(shè)計的印花圖案印制在面料或服裝上（工藝流程：待印半制品→印花→焙烘→柔軟拉幅）。夜光印花布的底色最好是白色、黃色或淺藍色，以白色的夜間發(fā)光效果最好。蓄光涂層紡織品在加工時，涂層溶液中可以添加不同顏色的染料，從而制成色彩鮮艷的各色圖案。在有光照的時候，該紡織品與普通紡織品并無差異，只有將其移至黑暗處才能發(fā)光，并呈現(xiàn)出奇特的視覺效果［8］。

蓄光涂層紡織品與蓄光纖維紡織品相比，具有生產(chǎn)工藝簡單、流程短、節(jié)約能源等特點。但由于是將涂層溶劑包覆在紡織品表面，所以織物手感、服用性能較差，且經(jīng)過洗滌后容易脫落，影響發(fā)光性能。同時耐日曬、耐摩擦和耐氣候性也差強人意，發(fā)光效果隨著使用時間的延長而逐漸降低。因此，在蓄光涂層紡織品的生產(chǎn)中，蓄光材料、涂層劑和助劑的選擇至關(guān)重要［8］。

3 蓄光紡織品的應(yīng)用

蓄光材料只要吸收10 min 的可見光就能將光能儲存于纖維中，在黑暗處持續(xù)發(fā)光數(shù)小時，明顯區(qū)別于周圍的環(huán)境，呈現(xiàn)出不同的視覺效果?；谶@種特性，蓄光紡織品可廣泛應(yīng)用在紡織服裝、交通運輸、航空航海、夜間作業(yè)、消防應(yīng)急、日常生活及娛樂休閑等領(lǐng)域［9］。

3.1 警示性功能服裝

基于蓄光紡織品的發(fā)光性能，應(yīng)用在交通警察的服裝上，可以避免傳統(tǒng)反光條警服在無光環(huán)境中不發(fā)光的缺陷，能夠在黑暗處持續(xù)發(fā)光，提高了交警的工作安全性；應(yīng)用在消防警服中、在硝煙滾滾的火勢中、在停電的狀態(tài)下，能夠提高自己和同伴的辨識度，快速解救受困人員且能較好地保護自身安全；應(yīng)用在遠洋輪的工作服裝上，使船員在惡劣的天氣環(huán)境或在危險中易被發(fā)現(xiàn)而減少傷亡［10］；應(yīng)用在礦工的工作服上，便于礦工在漆黑的礦井中相互聯(lián)絡(luò)，遭遇事故時便于開展救援［11］；應(yīng)用在夜跑服裝和中小學(xué)生的校服上，避免由于光線較暗而出現(xiàn)交通事故。

3.2 裝飾性服裝

蓄光紡織品可以應(yīng)用在T 恤衫、背心、內(nèi)衣、牛仔褲、風(fēng)衣等日常生活服裝或舞臺服裝上，將蓄光材料和服裝相融合，不僅能夠拓展設(shè)計師的設(shè)計空間，還能激發(fā)無限的創(chuàng)造潛力。在傳統(tǒng)日常服飾上，蓄光材料增添了新的元素，打破了傳統(tǒng)服飾的款式限制，更具新意，尤其是對追求個性的年輕人極具吸引力，特別適合年輕人在迪廳、酒吧等燈光昏暗的場所進行展示；兒童穿戴這種夜間發(fā)光的服裝和鞋帽，可以增加兒童服裝的趣味性，滿足他們的好奇心；舞臺表演者穿上具有發(fā)光特性的服裝，在燈光關(guān)閉后，可根據(jù)服裝發(fā)出的各色光編排不同的造型，呈現(xiàn)出奇特的舞臺效果，給觀眾不一樣的視覺沖擊［12］。

3.3 家用紡織品

蓄光紡織品在家紡面料中的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，主要有窗簾、門簾、臺布、鞋帶、地氈、掛毯、毛毯、沙發(fā)、繡花線等［13］。在刺繡方面的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在窗簾上繡出星星等圖案，在夜晚睡覺時也仿佛置身野外一般，不僅起到裝飾作用，而且起到一定的照明效果，給人新奇、實用的感覺［14］。蓄光紡織品應(yīng)用在地毯上，還可以引導(dǎo)人們在黑暗中找到行走的方向。

3.4 毛絨玩具

現(xiàn)代社會的發(fā)展使玩具不僅僅是兒童的專有產(chǎn)品，而是成為一種大眾化的娛樂工具。將蓄光紡織品應(yīng)用在毛絨玩具上，增加個性化元素，這種玩具白天與普通玩具十分相似，一旦置于黑暗環(huán)境中便通體透亮，非常吸引兒童及年輕消費者的目光［15］。如2010年上海世博會特許商品——吉祥物海寶投放市場后，受到了國內(nèi)外游客的廣泛關(guān)注，與此類似的夜光紡織品在玩具市場悄然走俏。同時低亮度的蓄光毛絨玩具還能給害怕夜晚黑暗的孩子提供一些安全感，提高睡眠質(zhì)量。

3.5 產(chǎn)業(yè)用紡織品

蓄光紡織品可以應(yīng)用在夜間軍事訓(xùn)練的降落傘等裝備上，使訓(xùn)練人員更安全；由蓄光纖維制作的繩索可被應(yīng)用到夜間救援等方面，大大提高工作人員的安全性［16］；蓄光紡織品還可以應(yīng)用在適合全天候使用的衛(wèi)生包上，以方便衛(wèi)生員在無光的環(huán)境中快速實施衛(wèi)勤保障［17］；在日本等漁業(yè)發(fā)達國家，蓄光纖維已經(jīng)被制作成漁網(wǎng)投入實際生產(chǎn)中，利用一些魚類的趨光性，可以在一定程度上提高捕撈量；將蓄光紡織品添加到消防器材上，即使在黑暗的環(huán)境中，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［18］；蓄光紡織品制作的標(biāo)記物，可以給夜間行駛的駕駛員發(fā)出提示信號，避免交通事故。

4 結(jié)語

蓄光紡織品是一種具有光致發(fā)光特性的功能性紡織品，廣泛應(yīng)用于交通、航海、消防、軍事、日常生活等領(lǐng)域，不僅能夠提高紡織品的安全警示性，還能夠增添趣味性和藝術(shù)效果，因此蓄光紡織品具有較好的市場競爭力和良好的發(fā)展前景。目前蓄光纖維的生產(chǎn)方法普遍存在無機稀土發(fā)光粉顆粒較大造成生產(chǎn)難度大、可紡性差、纖維機械強度下降、發(fā)光效果不夠理想等缺點，需進一步研究通過高新納米技術(shù)，采用稀土鋁酸鹽發(fā)光材料和納米級助劑，生產(chǎn)出亮度高、余輝時間長、物理性能優(yōu)良、可紡性好的蓄光纖維。隨著蓄光纖維種類的豐富、發(fā)光性能的改善、光譜規(guī)律的發(fā)掘，可以更多地應(yīng)用于航空航天、防偽等高科技領(lǐng)域。