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摘要：夜光涂層織物是一種新型功能性織物，采用余輝亮度測試儀測試涂層的余輝性能，分析不同發(fā)光材料的添加量及不同激發(fā)時間對涂層發(fā)光性能的影響，比較了涂層摩擦及水洗前后發(fā)光性能的變化。結(jié)果表明，隨發(fā)光材料添加量的增加，涂層受光激發(fā)后的初始發(fā)光亮度增大，余輝時間達(dá)到10h以上；當(dāng)發(fā)光材料添加量增加到30％時，涂層余輝初始發(fā)光亮度達(dá)到1．298cd／m；涂層織物耐水洗性能優(yōu)于耐摩擦性能。

前言

夜光涂層織物主要以滌綸、錦綸為基材，通過添加一定量的發(fā)光材料及其它印染助劑，以吸收一定的可見光，從而使織物可以在完全黑暗的情況下持續(xù)發(fā)光10h以上。該涂層織物白天顏色艷麗、圖案豐富，在黑暗處則能釋放出黃綠色的光，廣泛應(yīng)用于國防工業(yè)、建筑裝潢、交通運輸、夜間作業(yè)、13常生活及娛樂服裝等領(lǐng)域，具有良好的市場前景。目前已用夜光涂層材料開發(fā)了部分產(chǎn)品，如毛絨玩具、觀賞畫、面料等。

發(fā)光性能是夜光涂層織物的主要特點，但目前這方面的研究很少，所提供的理論與試驗依據(jù)也很欠缺。本項目主要研究發(fā)光材料加人量及激發(fā)時間對涂層發(fā)光性能的影響，以及涂層產(chǎn)品經(jīng)摩擦和水洗處理后發(fā)光亮度的變化，為夜光涂層織物的進(jìn)一步發(fā)展提供依據(jù)。

1試驗部分

1．1樣品準(zhǔn)備

選用滌綸磨毛織物作基布，發(fā)光材料選用SrAL2O4：En2+，Dy3+(稀土離子激發(fā)的鋁酸鹽余輝材料，主要發(fā)黃綠光)。在涂層漿料中分別添加10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％(相對漿料總質(zhì)量)的發(fā)光材料，涂層漿料經(jīng)刮涂烘干[(160±5)℃烘5min]制得夜光涂層織物樣品7塊，并將試樣剪成2cmx2cm，測試其發(fā)光性能。

1．2涂層余輝性能測試

采用PR．305熒光余輝亮度測試儀測試涂層的余輝性能，設(shè)置激發(fā)照度1000lx。由于夜光涂層對光照十分敏感，在測試過程中不能受其它光線影響，因此，試驗必須在夜間或在比較暗的情況下進(jìn)行。

2結(jié)果與討論

2．1發(fā)光材料添加量對涂層發(fā)光性能的影響

按1．1節(jié)方法，制備了發(fā)光材料添加量分別為lO％、l5％、20％、25％、30％、35％和4O％的涂層織物，在激發(fā)時間15min條件下測試，結(jié)果見表1。

由表1可知，添加10％發(fā)光材料的余輝初始亮度最低，只有0．3265cd／m。隨著發(fā)光材料用量的增多，余輝初始亮度也增加，且余輝衰減過程中相同時間對應(yīng)的亮度也越大，相對余輝時間較長，涂層發(fā)光性能好。當(dāng)發(fā)光材料加入量增加到30％時，余輝初始亮度達(dá)到1．298ed／m。繼續(xù)增加發(fā)光材料，余輝初始亮度變化不大。分析其原因是，SrAL2O4：En2+，Dy3+發(fā)光材料包含的原子具有豐富的電子能級，當(dāng)發(fā)光材料接受光照時，發(fā)光材料的晶格開始活躍，Eu¨離子4f軌道中的電子紛紛吸收能量，并向較高能級躍遷。躍遷到高能級的電子，部分因能量不平衡又躍遷回基態(tài)，釋放出吸收的能量，產(chǎn)生即時發(fā)光；而另一部分則通過弛豫作用，把能量儲存到材料特有的缺陷能級。由于稀土發(fā)光材料具有大量合適深度的缺陷能級，當(dāng)其離開激發(fā)光源后，在晶格振動而產(chǎn)生的熱擾動下，被缺陷能級俘獲的電子緩慢釋放出來，形成了材料的長余輝特性。因此，發(fā)光材料的缺陷能級對材料的持續(xù)發(fā)光起到了決定性的作用。當(dāng)添加的發(fā)光材料較少時，1000lx的激發(fā)照度和15min的激發(fā)時間能使夜光涂層中較淺和較深的缺陷能級所能捕獲的電子數(shù)都達(dá)到飽和，發(fā)光材料的發(fā)光性能得到很好的體現(xiàn)。但是由于發(fā)光材料添加量較少，受光激發(fā)的電子很少，所以余輝初始亮度較小，余輝時間較短，涂層發(fā)光性能相對較差。隨發(fā)光材料的增加，相同面積與織物結(jié)合粘附在織物表面的發(fā)光材料量多，受到光激發(fā)的電子越多，電子吸收能量并向高能級躍遷，因能量不平衡躍遷回基態(tài)的電子比較多，釋放的能量較多。所測得余輝初始亮度較大，余輝時間也更長，涂層發(fā)光性能較好。當(dāng)發(fā)光材料增加到30％時，1000lx的激發(fā)照度和15min的激發(fā)時間能使電子激發(fā)的數(shù)量幾乎達(dá)到最大值，余輝初始亮度也基本達(dá)到最大。而提高添加量由于沒有足夠的光能，被激發(fā)的電子很難維持其激發(fā)狀態(tài)，在基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間來回往返，而且被激發(fā)電子儲存到缺陷能級中的速度緩慢且效率低下，余輝達(dá)不到應(yīng)有的發(fā)光效果。因此，在實際生產(chǎn)中，發(fā)光材料添加的量應(yīng)根據(jù)需要而定。