本文摘要：摘要： 探讨发光材料的种类和含量对涂层织物发光性能的影响。分析比较了添加不同发光材料的夜光 涂层织物的发光性能差异，探究了发光材料含量对于涂层织物发光性能的影响;根据优化工艺，设计并制备了三 种夜光涂层织物。采用余辉亮度测试仪、织物风格仪和荧
摘要： 探讨发光材料的种类和含量对涂层织物发光性能的影响。分析比较了添加不同发光材料的夜光 涂层织物的发光性能差异，探究了发光材料含量对于涂层织物发光性能的影响;根据优化工艺，设计并制备了三 种夜光涂层织物。采用余辉亮度测试仪、织物风格仪和荧光分光光度计对涂层织物的发光性能、织物风格以及 耐水洗性进行了测试。结果表明：不同发光材料会导致夜光涂层织物明显的光色差异，添加 40% 发光材料的涂 层织物发光性能最好;涂层织物具有良好的柔软度、滑糯度、悬垂性和耐水洗牢度。认为：所设计的夜光涂层物 具有独特的美感和实用价值。
关键词： 夜光涂层织物;整理剂;发光材料;发射光谱;亮度;织物风格;丝网印刷;图案设计
夜光涂层织物一般以机织物为基布，加入一 定的发光材料与其他整理剂，经过涂层制备而 成。制备的产品在吸收紫外光或可见光后可在 黑暗中持续发光数小时，具有昼夜变色的独特性 能和特殊美学效果，能够满足现代人们对时尚的 追求和个性化的审美需要[1⁃3]。这类涂层工艺简 单、流程较短、容易操作，因此受到人们广泛的关注和研究。夜光涂层织物不仅广泛应用于家纺 产品、趣味服装及装饰装潢等方面，而且正在向 交通、建筑、国防等领域发展，拥有着广阔的市场前景[4⁃6] 。
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目前市场上所见的夜光涂层织物比较单一， 缺乏美感。本研究旨在用不同的发光材料制备 多种夜光涂层机织物，探究发光材料的种类和涂 料中发光材料的含量对涂层发光性能的影响，并 借助丝网印刷技术设计制作了几种图案的夜光 涂层织物，通过一定的设计赋予织物艺术效果， 为夜光织物的开发提供新的思路。
1 试验部分
1. 1 材料
棉机织面料;高弹性聚氨酯整理剂;稀土铝 酸 锶(SrAl2O4 ∶Eu2+ ，Dy3+ ;Sr4Al14O25∶Eu2+ ， Dy3+ );红色荧光染料。
1. 2 样品的制备
分别在涂层浆料中添加一定质量分数的发 光材料，并使用磁力搅拌器搅拌均匀，制得夜光 涂层浆料。在基布上通过干法涂层法制备夜光 涂 层 织 物 ，并 采 用 真 空 干 燥 箱(60±5)℃ 烘 10 min，烘干后得到夜光涂层织物[7] 。
1. 3 样品的测试
采用荧光分光光度计测试夜光涂层织物的 发射光谱，发射光谱的检测波长间隔为 5 nm，电 压为 380 V。采用余辉亮度测试仪测试涂层的余 辉性能，激发时间 15 min，设置激发照度 1 000 lx。 采用 PhabrOmeter3 型织物风格仪对夜光涂层织 物的硬挺度、柔软度及悬垂性等进行测试。
2 测试结果与讨论
2. 1 发光材料对夜光织物发光性能的影响
按 1. 2 中 方 法 ，用 三 种 发 光 材 料(SrAl2O4 ∶ Eu2+ ，Dy3+)、(Sr4Al14O25∶Eu2+ ，Dy3+)和红色荧光 染料分别制备了含量均为 30% 的三种光色的夜 光涂层织物。选用 350 nm 的光激发 样品，测试了三种织物的发射光谱。(SrAl2O4 ∶Eu2+ ，Dy3+)的光谱分布于黄绿光 区，是一种被用来大量生产夜光纤维、发光性能 很好的铝酸盐类夜光材料，用其制备的夜光涂层 织物的发射光谱主峰在 520 nm 处，光色也呈黄绿 色[8];红 色 夜 光 涂 层 织 物 是 通 过 在 发 光 材 料 (SrAl2O4 ∶Eu2+ ，Dy3+)中加入红色荧光颜料颗粒 制备的，可以看出加入红色荧光颜料后涂层织物的发射光谱与之前比较出现了轻微的右移，这可能是由于发光材料发射光被红色颜料 所吸收，另外发光的光色受到无机透明色料的牵 引，而靠近了红色颜料的颜色[9⁃10]。
蓝绿色夜光 织物(Sr4Al14O25∶Eu2+ ，Dy3+)被激发后，呈现出主 峰在 490 nm 处的宽带发射，Sr4Al14O25 中有两种 不同 Sr 格位，根据格位大小的不同与晶体场的强 弱关系，位于 490 nm 处的发射峰可归属于 Eu2发 射中心所产生的[11⁃12] 。
2. 2 发光材料的含量对夜光织物的影响
2. 2. 1 发光材料含量对发射光谱的影响 按 1. 2 中方法分别制备了发光材料含量为 20%、25%、30%、35% 和 40% 的夜光涂层织物。对 5 种织物的发光性能进行测试。在 350 nm 的激发光照射下， 490 nm 处的发射峰强度随着发光材料含量的增 加而增强，发射光谱的峰形基本不变，发射峰依 次为 492 nm、490 nm、487 nm、491 nm 和 490 nm， 在 20%~30% 范围内发射峰强度显著增强，但继 续提高发光材料的含量，发射峰强度变化不大。 试验结果证明：发光材料含量对发射光谱主波长的位置以及其峰形的影响很小。一般而言，夜光 涂层织物的发射峰强度会随着发光材料的含量 的升高而增强，但不是线性相关的。在生产应用 中，发光材料添加的量并不是越多越好，应根据 实际情况而定。
2. 2. 2 发光材料含量对夜光织物亮度的影响
分别对不同发光材料含量的夜光涂层织物 的亮度进行测试。可以看出，夜 光涂层织物的初始亮度随着发光材料含量的提 升而增加，余辉时间也更长，发光性能较好。当 发光材料含量为 20% 时，夜光涂层织物的初始亮 度最低，只有 0. 409 cd/m2 ;增加发光材料含量至 40% 时，初始亮度提高到 1. 438 cd/m2 。分析认 为可能跟发光材料的发光机理有关，发光材料 (Sr4Al14O25∶Eu2+ ，Dy3+)被外界光激发时，Eu2+ 离子在晶格中发生 4f 6 5d1 -4f 7 能级跃迁，从基态电 子被激发到激发态[13]。
光的激发令一些电子跃 迁到导带上，并被限制在稀土发光材料大量深度 合适的能级缺陷中;当激发光不再照射后，晶格 振动而产生的热扰动使电子从能级缺陷中被缓 慢释放出来，引起材料长时间的发光[14] 。吸收的 能量与储存在能级陷阱中的电子数量是影响余 辉时间最重要的因素，如果发光材料含量比较 少，那么被激发光所激发的电子就相对较少，涂 层发光性能较差[15⁃17]。随着发光材料含量的提 高，单位面积的涂层织物上黏附的发光材料数量 更多，被激发光激发的电子也更多，释放的能量 较大，涂层发光性能较好。
3 产品设计
自制的夜光涂层织物发光性能优异，手感柔 软，折皱回复性和悬垂性也较好，且耐水洗牢度 较强。对夜光涂层进行进一步的图案设计，以应 用到服装或家纺产品上，产生独特的美学价值与 市场价值;利用丝网印刷技术将设计的图案涂布 在基布上，可得到图案清晰美观的涂层织物。
4 结论
(1)夜光涂层织物的发光性能主要受到发光 材料种类与发光材料含量的影响，不同发光材料 制得的夜光涂层织物光色差异较大，夜光涂层织 物的发光性能随发光材料含量的增加而提高，但 增加至一定程度之后，亮度趋于平缓。
(2)经涂层整理后的夜光织物仍具有较好的 服用性能，手感柔软光滑，耐水洗牢度高，且具有 良好的悬垂性。
(3)设计了三种不同图案的夜光涂层织物， 并选择“猫”、“麋鹿”和“玫瑰花”为典型纹样进行 织物的创新设计，得到的成品花形纹样清晰，在 夜晚可以清晰地看到纹样发出三种光色，夜光效 果持续稳定，达到了预期设计效果。
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作者：曹 亮 1 邢 乐 2 陈 欣 2
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