徐秋香

摘要：稀土夜光纖維是一種新型高科技功能纖維，該纖維只要吸收任何可見光10分鐘，便能將光能蓄貯于纖維之中，在黑暗狀態(tài)下持續(xù)發(fā)光10小時(shí)以上。該纖維獨(dú)特的發(fā)光性能越來越引起人們的關(guān)注，本文主要闡述了夜光纖維的發(fā)光機(jī)理及其在萬圣節(jié)服飾上的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：夜光纖維；發(fā)光機(jī)理；萬圣節(jié)服飾；應(yīng)用

1 夜光纖維的發(fā)光原理及特性

1.1 夜光纖維的發(fā)光原理

稀土夜光纖維 （Rare earth luminous fibers）是一種新型高科技功能纖維，該纖維是以滌綸、錦綸或丙綸樹脂為基質(zhì)，添加包膜處理的稀土鋁酸鍶微粒、納米級(jí)功能助劑，經(jīng)特種紡絲工藝制成的蓄能型多色夜光纖維[1]。

由于稀土元素有較多能級(jí)，當(dāng)稀土離子受可見光時(shí)，電子從基態(tài)或是下能級(jí)躍遷至上能級(jí)，吸收光能儲(chǔ)存于纖維中。沒有可見光時(shí)，電子將從激發(fā)態(tài)高能級(jí)躍遷至下能級(jí)或是基態(tài)，將儲(chǔ)存于纖維中的光能放出形成發(fā)射光，而電子處于陷阱能集中的時(shí)間決定發(fā)光材料持續(xù)發(fā)光的時(shí)間[2-3]。由此纖維能夠發(fā)光并根據(jù)能量差的不同使得纖維呈現(xiàn)不同顏色（見圖1）[4]。對(duì)于波長(zhǎng)450μm以下的可見光具有較強(qiáng)的吸收能力，在可見光照射約10min后， 便能將光能蓄貯于纖維之中，在黑暗狀態(tài)下持續(xù)發(fā)光10小時(shí)以上。

圖1 稀土鋁酸鹽發(fā)光機(jī)理示意圖

1.2 夜光纖維的發(fā)光特性

（1）發(fā)光亮度高，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)光性能穩(wěn)定。

（2）不含有放射性元素，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，對(duì)人體沒有傷害，是綠色健康材料。

（3）色彩絢麗，且最終產(chǎn)品不需染色，不僅避免了染料對(duì)纖維發(fā)光性能的影響，也避免了染整工序的廢水對(duì)環(huán)境的污染，符合國(guó)家提倡的環(huán)保理念[5]。

（4）可反復(fù)吸光、蓄光與發(fā)光，可循環(huán)使用，而且亮度不受水洗等因素的影響。

（5）在可見光的條件下，具有各種色彩，如紅色、黃色、藍(lán)色、綠色等；在沒有可見光的條件下，自身發(fā)出各種色彩的光，如紅色、黃色、藍(lán)色、綠色等。

2 夜光纖維的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1 夜光纖維的種類

目前夜光纖維有18種顏色的夜光滌綸和錦綸長(zhǎng)絲，產(chǎn)品規(guī)格有75D/24f、150D/36f、300D/72f（如表1），其離開光源10min后的亮度在0.1cd/m2，滿足人眼對(duì)光視覺的需求。經(jīng)上海市輻射環(huán)境監(jiān)督站、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院和無錫市纖維檢驗(yàn)所等檢驗(yàn)，該纖維符合服用的要求[5]。

表1 現(xiàn)有的夜光纖維種類

2.2 夜光纖維的應(yīng)用領(lǐng)域

稀土夜光纖維作為新型的功能性纖維，以其獨(dú)特的光色性能已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前夜光纖維已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)防工業(yè)、航空航海、消防應(yīng)急、夜間作業(yè)、日常生活及休閑娛樂等領(lǐng)域。

例如，最近國(guó)際海事局作出規(guī)定，凡在遠(yuǎn)洋輪上工作的服裝均必須要有夜光標(biāo)記。此外，近年來時(shí)常發(fā)生中小學(xué)生在來往學(xué)校的途中，由于光線較弱而出現(xiàn)交通事故的現(xiàn)象，如果用夜光纖維在服裝上制成各種標(biāo)志，可大大提高其夜間行走及上下學(xué)時(shí)的交通安全性。在漆黑的地下礦井中，發(fā)光服裝便于礦工們相互聯(lián)絡(luò)，即使遭遇事故，也便于救援人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)受困的礦工。在家居用品方面，采用夜光纖維可以做發(fā)光窗簾、拖鞋等，即使在夜晚仍然可以發(fā)光，便于夜間活動(dòng)。在玩具制作方面，可以制成發(fā)光毛絨玩具，吸引兒童及年輕消費(fèi)者的目光。如2010年上海世博會(huì)特許商品——吉祥物海寶，一經(jīng)投放市場(chǎng)，就受到了國(guó)內(nèi)外游客的廣泛歡迎。由此，類似的夜光紡織品在玩具市場(chǎng)悄然走俏。將夜光紗線應(yīng)用于刺繡工藝品中，不僅具有特殊的視覺效果，彰顯刺繡藝術(shù)的魅力，而且也給刺繡品行業(yè)打開了創(chuàng)造的想象空間，大大提高了產(chǎn)品的附加值。隨著社會(huì)的進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域消費(fèi)群體對(duì)功能性紡織品的需求不斷增加，夜光纖維未來的應(yīng)用空間將更加廣泛。

3 夜光纖維在萬圣節(jié)服飾上的應(yīng)用

3.1 夜光纖維萬圣節(jié)服飾的優(yōu)缺點(diǎn)

萬圣節(jié)的活動(dòng)時(shí)間大部分是在夜晚，因此將夜光纖維加入到萬圣節(jié)的服飾裝扮中，讓萬圣節(jié)的夜晚“耀眼奪目”，可以給萬圣節(jié)的夜色帶來神秘的色彩。以往的服飾都是采用熒光系列的裝飾物，或者是依靠電子發(fā)光的燈飾之類在萬圣節(jié)的晚上點(diǎn)亮黑夜，然而無論是熒光產(chǎn)品還是燈飾之類，它們都是額外附加在人們身上的“負(fù)擔(dān)”，所以人們身穿這種發(fā)光材料的服裝明顯覺得沉重，不舒適，不能自如地、盡情地歡愉，并且像依靠電池發(fā)光的燈飾之類，本身發(fā)光會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，讓人體感覺不適。然而稀土夜光纖維正是可以彌補(bǔ)它們的缺陷，所以將稀土夜光纖維巧妙地與萬圣節(jié)服飾相結(jié)合，由于其良好的發(fā)光性能及柔軟的服用性能，一定會(huì)讓萬圣節(jié)給人們帶來不一樣的舒適與精彩。

然而，夜光纖維作為一種高科技產(chǎn)品，其科技含量高、投入大、成本高、價(jià)格昂貴，所以在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮到產(chǎn)品的新穎性，還要考慮到市場(chǎng)的接受能力。在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)要在考慮效果的同時(shí)控制其原料的用量比例，以達(dá)到控制原料成本的目的。在控制成本的同時(shí)如何較好地體現(xiàn)夜光纖維的發(fā)光特性是設(shè)計(jì)過程中比較重要的一點(diǎn)，所以本文認(rèn)為夜光纖維不應(yīng)該是大面積使用，而是將其應(yīng)用于標(biāo)志性的圖案和裝飾上，爭(zhēng)取用少量的夜光纖維達(dá)到畫龍點(diǎn)睛的效果。

3.2 應(yīng)用實(shí)例展示

本文選取了三個(gè)比較有代表性的萬圣節(jié)服飾圖案，分別是“骷髏頭”圖案、字母“A”圖案和“蝙蝠”圖案，圖2～圖7分別給出了普通紗線和夜光紗線繡成的圖案在白天和夜晚對(duì)比效果。

圖2 白天普通紗線與夜光紗線繡成的“骷髏頭”對(duì)比圖

圖3 夜晚普通紗線與夜光紗線繡成的“骷髏頭”對(duì)比圖

圖4 白天普通紗線與夜光紗線繡成的“A”圖案對(duì)比圖

圖5 夜晚普通紗線與夜光紗線繡成的“A”圖案對(duì)比圖

圖6 白天普通紗線與夜光紗線繡成的“蝙蝠”對(duì)比圖endprint

圖7 夜晚普通紗線與夜光紗線繡成的“蝙蝠”對(duì)比圖

從圖2～圖7可以看出，用夜光纖維繡成的圖案，在白天與普通紗線繡成的圖案并無大的區(qū)別，然而在夜間黑暗狀態(tài)下二者就會(huì)有明顯不同，用夜光纖維繡成的圖案輪廓清晰，耀眼可見，可明顯區(qū)別于周圍環(huán)境，而普通纖維繡成的圖案在夜晚則什么都看不見。

此外，由于受夜光纖維發(fā)光機(jī)理的影響，顏色越淺其夜晚發(fā)光效果越好，所以為了達(dá)到比較理想的發(fā)光效果，在設(shè)計(jì)時(shí)還是盡可能選擇一些淺色系的顏色，并盡可能選用纖維相對(duì)集中的圖案，從而達(dá)到最佳的發(fā)光效果。

4 結(jié)語

稀土夜光纖維的出現(xiàn)給予特殊的萬圣節(jié)服飾不一樣的效果，由于夜光纖維的加入，使得萬圣節(jié)服裝更加豐富多彩，從而進(jìn)一步增加了萬圣節(jié)夜晚的神秘節(jié)日氣氛。另一方面也拓展了夜光纖維的應(yīng)用領(lǐng)域，從目前的交通指揮服、地震煤礦開采事故中安全救護(hù)服等領(lǐng)域拓展到了萬圣節(jié)等節(jié)日舞臺(tái)上。

考慮到萬圣節(jié)服飾的系列性，下一步將研究如何將夜光纖維應(yīng)用到萬圣節(jié)假發(fā)及面具等其他節(jié)日服飾上，開發(fā)出一系列萬圣節(jié)夜光服飾。出于對(duì)夜光纖維價(jià)格的考慮，今后開發(fā)時(shí)會(huì)利用夜光纖維與普通纖維相互搭配來降低成本，同時(shí)通過提高繡花密度，從而達(dá)到比較理想的發(fā)光效果。此外，還可以利用圖案的巧妙設(shè)計(jì)，更加突出夜光纖維的裝飾性及功能性，用更加豐富的圖案來裝飾萬圣節(jié)的夜晚。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐燃霞， 葛明橋， 李永貴. 蓄能型夜光絲的染色性能[J]. 印染， 2005，（18）： 9-11.

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（作者單位：宿遷市纖維檢驗(yàn)所）endprint