运用稀土长余辉发光材料研制开发的发光纺织品，以其独特的发光性能备受人们关注，近年来已经广泛运用于纺织服装、休闲娱乐、交通警示、消防应急等各个领域[1]。

　　1·稀土长余辉发光材料的种类

　　常用的稀土长余辉发光材料均由稀土激活，种类有硫化物、碱土铝酸盐和硅酸盐。

　　1.1稀土激活的硫化物长余辉材料

　　近年来，稀土离子的掺杂使硫化物长余辉发光材料取得长足发展。这些硫化物长余辉材料以稀土离子掺杂（常见的有Eu2+、Dy3+等）作为激活剂，这类发光材料颜色多样，但发光强度低，余辉时间较短。常见的硫化物长余辉发光材料有ZnS：Eu2+、CaBaS：Cu+，Eu2+、CaSrS：Eu2+，Dy3+等。

　　1.2稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料

　　稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料是近年来研究最多、应用最广泛的一类长余辉材料，铝酸盐长余辉材料发光效率高、余辉时间最高可达30h以上，化学性能稳定，无放射性污染，发光颜色较为单一，为黄绿色。常见的碱土铝酸盐长余辉材料有SrAl204：Eu2+，Dy3+和BaAl204：Eu2+，Dy3+等。

　　1.3稀土激活的硅酸盐长余辉材料

　　硅酸盐长余辉材料化学性质稳定，耐水性甚好，但发光性能仍不如铝酸盐材料。常见的硅酸盐长余辉材料有Ca2MgSi2O7：Eu2+，Dy3+，Nd3+和CaMgSi2O6：Eu2+，Dy3+，Nd3+等。

　　2·稀土长余辉发光材料的发光原理

　　稀土长余辉发光材料的发光原理目前并无统一定论，但大多学者存在以下共识：稀土元素具有丰富的电子能级，可以产生多种能级间的跃迁，如图1所示，当稀土长余辉发光材料接受光照时，材料的晶格温度升高，并开始活跃起来，稀土离子的壳层中存在的多种能级带中的电子纷纷吸收能量，并向较高能级跃迁，跃迁到高能级的电子，部分因能量不平衡又跃迁回基态，释放吸收的能量，产生即时发光，而另一部分则通过弛豫作用，把能量储存到材料特有的缺陷能级中去。由于稀土发光材料一般都具有大量合适深度的缺陷能级，当材料离开激发光源后，在晶格振动而产生的热扰动下，被缺陷能级俘获的电子缓慢释放出来，形成了材料的长余辉特性[2]。

　　3·发光纤维

　　发光纤维又称夜光纤维、蓄光纤维或荧光纤维。该纤维是以涤纶、锦纶或丙纶树脂为基材，添加包膜处理的稀土长余辉发光材料、纳米级功能助剂，经特种纺丝工艺制成的光-光转化功能纤维。在国内，由无锡宏源和江南大学联合研制的夜光纤维项目于2002年11月通过了江苏省科技厅科技成果鉴定和江苏省经贸委新产品鉴定，产品与技术填补了国内空白[1]。

　　3.1发光纤维的发光性能

　　发光纤维是一种新型高科技功能纤维，该纤维只要吸收任何可见光10min，便能将光能蓄贮于纤维之中，在黑暗状态下发光，余辉时间持续10h以上，并且具有各种色彩的光，如红光、黄光、蓝光、绿光等[2]。发光纤维的发光性能和稀土长余辉发光材料相似，在光激发停止后，仍可持续发光，但发光强度逐渐减弱，直到完全消失，这一过程就是发光衰减，对蓄光型发光材料来说，人们已习惯把激发停止后到持续发光亮度在人眼可辨认的这段时间称作余辉时间，而人眼可辨认的发光亮度值为0.32mcd/m2，也就是说发光亮度达0.32mcd/m2的时间为余辉时间。

　　3.2发光纤维的织造性能

　　发光纤维和普通涤纶丝在物理机械性能方面的差别很小，加入发光材料后，拉伸性能基本不受影响，断裂伸长率随后处理的变化而不同。因此，发光纤维可以像涤纶丝一样广泛应用。

　　用于和其他纤维交织时，在其它条件相同的情况下，以三角形涤纶长丝与发光长丝交织的发光亮度大于普通的涤纶丝与发光长丝交织。异形纤维中，三角形，三叶形，四叶形纤维具有较强的反射效应[3]。与它们交织能够得到比较大的发光亮度，或者将发光长丝的截面异形化，其发光亮度会增加。

　　4·发光印花织物

　　发光印花织物是指运用特殊印花工艺，将稀土长余辉发光材料融合到面料中，通过吸收各种可见光实现自发光功能，其特点是可无限循环使用[4]。这些印花图案不仅在白天，即使在夜间或无光的环境下，仍能显现出美丽的图案和花纹。夜光印花部分在纺织品上起到了画龙点睛的作用，赋予图案“动”的美感。

　　与发光纤维相比，发光印花织物工艺简单，对印花织物无特殊要求，色谱齐全，可用于印制特殊的花纹，印制的织物花纹轮廓清晰，具有独特的美感。但由于稀土长余辉发光材料只是通过粘着剂依附于织物表面，并没有和织物中的纤维紧密结合，因此，发光印花织物一般不耐水洗，随着使用时间的延长，发光性能逐步消失。

　　5·发光纺织品的应用

　　近年来，发光纺织品以其独特的性能已经在多个领域得到广泛应用。

　　5.1玩具和刺绣艺术品

　　发光纺织品使用稀土长余辉发光材料作为激发源，无毒无害无辐射，且不需使用电能，环保“低碳”，余辉时间持久，色光一般为绚丽的彩色，非常适合于开发玩具和刺绣艺术品。

　　运用发光纺织品开发的玩具一般色光多彩，白天与普通玩具十分相似，一旦置于黑暗环境中便通体透亮，甚是惹人喜爱，上海世博会正在热销的神奇发光海宝便属于该类产品。

　　运用发光纺织品开发的刺绣艺术品主要有服装图案刺绣、商标标识刺绣和刺绣艺术画等。其产品花型经过艺术家的设计，给人空灵梦幻的艺术享受。发光刺绣还可以广泛用于桌面用品、茶几巾、靠垫、窗帘等产品中[3]，在黑暗状态下起到提醒、装饰的作用。

　　5.2功能服装

　　发光纺织品除给人光色的美感外，其发光本就是一个具有重要利用价值的功能。目前已经开发并获得广泛利用的发光功能服装有舞台服装和交通警示服。

　　舞台服装[5]作为角色特点的一部分，具有鲜明的个性特征，运用发光材料的优良特征把舞台个性的展现推向了更高点。交巡警的工作不分白天昼夜，过去的交通警示服多采用反光条缝贴于服装明显部位，但遇上车辆不开灯的情况下就相当危险，发光交通警示服克服了这样的缺陷，在没有其他光源的情况下可以自行持久发光，大大提高了交巡警的工作安全性。

　　5.3防伪

　　由于发光纺织品为新一代高科技功能纺织品，它以独特的光色特性，也受到了防伪领域的关注，利用其发光色光和独特的发光光谱进行防伪的产品也层出不穷。目前利用发光纺织品开发的防伪产品有防伪纸[6]、防伪面料[7]等，其防伪产品安全、可识别性高，且耐久稳定。

　　6·结语

　　当前功能性纺织品日益受到关注，特别是近年来研制开发的很多新型功能纺织品不仅应用在民用的纺织服装领域，同时还已经广泛应用拓展到多个行业领域，如航天航空、国防建设、交通运输、运动器材、建筑装饰等。随着社会的进步和经济的发展，各个领域消费群体对功能性纺织品需求不断增加。发光纺织品未来的应用空间更加广泛。

　　参考文献

　　[1]赵菊梅.稀土铝酸锶夜光纤维光照激发和发射过程研究[D].无锡：江南大学学位论文，2008.

　　[2]赵菊梅，郭雪峰，徐燕娜，葛明桥.稀土铝酸锶夜光纤维的发光性质[J].纺织学报，2008，29（11）：1-5.

　　[3]闫彦红.稀土夜光纤维产品开发与应用[D].无锡：江南大学学位论文，2008.

　　[4]王俊杰.荧光材料织物印染技术及性能的研究[D].石家庄：河北科技大学学位论文，2009.

　　[5]王怡，梁惠娥，李俊.舞台服装中发光材料的应用[J].江南大学学报（自然科学版），2009，8（4）：457-460.

　　[6]唐爱民等.荧光防伪纤维荧光特性及其在防伪纸中的应用研究[J].造纸科学与技术，2007，26（6）：66-70.

　　[7]武继松.防伪机织布边的设计探讨[J].毛纺科技，2009，37（4）：44-45.

　　来源: 赵菊梅，高小亮（来源互联网）

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