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一、自發(fā)光材料的發(fā)光原理

我們從物理學(xué)中了解到光是一種具有一定能量的電磁波。波長(zhǎng)不同，顏色就不同，光的吸收與發(fā)射實(shí)質(zhì)上是它的原子體系不同能量(能級(jí))躍遷的結(jié)果。當(dāng)光照射一物質(zhì)時(shí)，一定能量的光被原子吸收，原子核外圍繞著原子核旋轉(zhuǎn)的電子被激發(fā)，電子從較低的能級(jí)躍遷至較高的能級(jí)，此時(shí)的原子呈激發(fā)狀態(tài)(或稱之為受激吸收)。處在此狀態(tài)的原子很不穩(wěn)定，因原子內(nèi)部碰撞及其矛盾，會(huì)躍遷至較低的能級(jí)，當(dāng)電子從高能態(tài)返回低能態(tài)時(shí)放出一個(gè)光子，產(chǎn)生發(fā)光。這個(gè)光子與外來(lái)光子具有共性，即頻率相同，被稱為受激發(fā)射。根據(jù)有關(guān)測(cè)定，發(fā)光體發(fā)光的波長(zhǎng)大于激發(fā)光的波長(zhǎng)。

夜光印花材料是依據(jù)光致發(fā)光原理而進(jìn)行研制的。在各種形式能量激發(fā)下能發(fā)光的物質(zhì)叫做發(fā)光材料，如在紫外光、可見(jiàn)光以及紅外光激發(fā)而發(fā)光的材料叫做光致發(fā)光材料。激發(fā)光源一般是日光及人工燈光，雖然發(fā)光時(shí)間不等，但安全實(shí)用。這種光致發(fā)光材料在沒(méi)有外界光源的黑暗條件下發(fā)光，它的發(fā)光時(shí)間稱為余輝。根據(jù)余輝的不同，又可分為長(zhǎng)余輝發(fā)光材料、燈用發(fā)光材料和多光子發(fā)光材料。長(zhǎng)余輝發(fā)光材料是一類吸收了激發(fā)光能并儲(chǔ)存起來(lái)，光激發(fā)停止后，再把儲(chǔ)存的能量以光的形式慢慢釋放出來(lái)，并可持續(xù)幾個(gè)甚至十幾個(gè)小時(shí)的發(fā)光材料。這種吸收光一發(fā)光一儲(chǔ)存一再發(fā)光，并可無(wú)限重復(fù)的過(guò)程和蓄電池充電一放電一再充電一再放電的反復(fù)重復(fù)相似，所以有人建議把這種長(zhǎng)余輝發(fā)光材料稱為蓄光型發(fā)光材料。新型蓄光發(fā)光材料的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于建筑裝飾、交通運(yùn)輸、軍事設(shè)施、消防安全、日用生活品等領(lǐng)域。

二、夜光印花漿的成分及調(diào)

配要想將光致發(fā)光材料用于皮毛上印制成花紋，就必須解決夜光印花漿在皮毛上的結(jié)合問(wèn)題，并且自身穩(wěn)定性良好，能形成均勻一體花型圖案。夜光印花漿是以光致(蓄光)發(fā)光材料為主體的漿料，其他的組分如粘合劑、糊料以及配套添加的助劑均不應(yīng)有影響發(fā)光材料發(fā)光的作用，發(fā)光材料也不得影響人體健康和環(huán)境的安全。為此對(duì)發(fā)光材料、糊料、粘合劑及助劑的選擇應(yīng)按如下進(jìn)行：

1、發(fā)光材料

夜光印花目前是以光敏(蓄光)發(fā)光材料為主，當(dāng)前可根據(jù)余輝時(shí)間的長(zhǎng)短分為兩種類型：一是傳統(tǒng)型發(fā)光材料；二是余輝時(shí)間較短的硫化物復(fù)合材料。硫化物復(fù)合材料主要是高純度的硫化鋅或硫化鎂中摻入銅和鈷、或者銅和錳，摻入銅能增加發(fā)射光譜的波長(zhǎng)寬度，而摻入鈷可延長(zhǎng)余輝時(shí)間，增強(qiáng)蓄光能力。各種不同發(fā)光材料的余輝時(shí)間和發(fā)光顏色都是有重要實(shí)用價(jià)值的參數(shù)。

如：發(fā)綠光的都是ZnS：Cu、Co的組合，有綠SL、綠BGDL、綠GL、起絨綠GR，余輝時(shí)間除綠sL為0．5s外均為15—20 min；發(fā)紅光材料是ZnS：Cu、Mn的組合，有紅GDL、起絨紅GR，余輝時(shí)問(wèn)均為15～20 min。發(fā)黃光材料有ZnS：Cu、Co，ZnS：Cu、Mn組合，有黃PL、黃TL、起絨黃PR，余輝時(shí)間均為l5～20 min。發(fā)藍(lán)光材料為(MgSrO)S：Cu、Pb組合，有藍(lán)QL，余輝時(shí)間200 min。人們希望開(kāi)發(fā)出余輝時(shí)間更長(zhǎng)的發(fā)光材料，大連路明發(fā)光材料科技股份有限公司開(kāi)發(fā)出了以稀土代替堿土金屬的發(fā)光材料，余輝有更大提高，如Y202s：Eu、Ln是近年來(lái)開(kāi)發(fā)出的一種余輝時(shí)間可達(dá)300 min的新型紅光材料。新型稀土金屬鹽自發(fā)光材料，主要由稀土離子激活的堿土金屬鋁酸鹽等無(wú)機(jī)氧化物的復(fù)合體組成，具有不規(guī)則的無(wú)機(jī)晶體結(jié)構(gòu)，是一種無(wú)毒、無(wú)揮發(fā)、無(wú)放射性，對(duì)人與其他生物安全的發(fā)光材料。對(duì)陽(yáng)光、紫外光以及熒光均有良好的吸收性能。最大優(yōu)點(diǎn)是發(fā)光亮度和余輝時(shí)間均比前述的傳統(tǒng)ZnS型發(fā)光材料高出10～30倍左右，而且光照射強(qiáng)度越高，它的發(fā)光也越亮。為了防止該材料在日光和大氣條件下變質(zhì)，一般以硅酸鉀包覆膜進(jìn)行外層保護(hù)。通常，印花時(shí)使用發(fā)光材料不能太細(xì)，發(fā)光顆粒越細(xì)發(fā)光效果就會(huì)越差，當(dāng)顆粒細(xì)小至5 nm以下就不會(huì)發(fā)光了。

2、糊料、粘合劑及助劑的選擇

夜光印花漿主要采用的是稀土鋁酸鹽發(fā)光材料，易水解而影響其發(fā)光性能。發(fā)光印花漿是由發(fā)光材料與透明印花漿調(diào)配制成的。調(diào)配印花漿采用如下一些調(diào)制辦法：①特種乳化糊：與A邦漿類似，也是用標(biāo)準(zhǔn)的白火油制備的，它可以與手感柔軟、牢度好、成膜后透明性好的粘合劑配伍。為了調(diào)節(jié)夜光印花漿的流變性能，可加入油性的流變性能調(diào)節(jié)劑和手感調(diào)節(jié)劑，以求得到良好的印花效果。②油性光致發(fā)光印花漿：

組成：過(guò)氯乙烯20％

環(huán)己酮50％

發(fā)光粉30％

操作方法：過(guò)氯乙烯用環(huán)己酮浸泡，大約放置24 h左右會(huì)自然溶解，再加入發(fā)光粉后攪拌均勻即可使用。這種發(fā)光印花漿不僅可在織物、皮革上使用，還可用在道路交通標(biāo)志及顯示招牌、建筑物的顯示與裝飾、各種電氣開(kāi)關(guān)玩具等。

為了避免發(fā)光材料水解，發(fā)光印花漿多以溶劑型為主，印花成膜時(shí)會(huì)揮發(fā)對(duì)人體有害的有機(jī)溶劑。使用發(fā)光水性印花漿可以避免上述缺點(diǎn)，對(duì)人體無(wú)害，又不污染環(huán)境。下邊介紹一種水性發(fā)光印花漿。

其配方如下：蓄光發(fā)光粉(光

致發(fā)光粉)30％

透明彈性漿10％

發(fā)泡漿60％

其中蓄光發(fā)光粉為堿土金屬鋁酸鹽，配制方法簡(jiǎn)單，將發(fā)光粉投入透明彈性漿后加入發(fā)泡漿中攪拌均勻即可。目前國(guó)內(nèi)外彈性膠漿的產(chǎn)品基本有三種類型：①?gòu)椥哉钟“啄z漿②彈性罩印色膠漿③彈性透明膠漿。這種彈性透明膠漿正適合用發(fā)光粉來(lái)調(diào)配印花漿料?，F(xiàn)在的彈性膠漿，不論是國(guó)外還國(guó)內(nèi)產(chǎn)品，印花時(shí)均需采用兩遍工藝。即：印第一遍彈性膠漿一烘干或自然干燥(印件不能移動(dòng))對(duì)準(zhǔn)花位再印第二遍彈性膠漿一干燥。這種膠漿適合白底和淺底色革印彩色圖紋。

3、夜光印花色漿的配制

在清潔的不銹鋼容器中按照如下順序加料配制：

糊料一粘合劑一用無(wú)級(jí)變速的高速攪拌攪拌成均勻的漿狀體一加入油性印花漿、流變性調(diào)節(jié)劑和手感牢度調(diào)節(jié)劑一中速攪拌調(diào)成夜光印花漿儲(chǔ)備漿。印花前加入一定數(shù)量的發(fā)光粉后，先中速攪拌再逐步減慢速度，調(diào)勻即可上機(jī)印花。切記不可用高速打漿，以免影響發(fā)光的效果。