发光纤维[精选].doc

稀土发光纤维 【摘要】 文章对发光纤维的种类、特性进行了介绍，对发光纤维在航空航天、建筑、工业以及生活娱乐方面的应用前景进行了分析。重点阐述了典型发光纤维的制备方法及其工艺并举例叙述了一些发光纤维在现实生产生活中的应用。 【关键词】 蓄光纤维；发光纤维；光致发光材料；夜光纤维 Rare·Earth Luminescent Materials Ricky Chung School of Manufacturing Science and Engineering Abstract: This paper fiber kinds, luminous were introduced, and the characteristics of luminous fiber in aerospace, construction, industrial and application prospect of life entertainment are analyzed. Expounds the typical preparation methods and applications of luminous fiber process and an example in luminous fiber described some application of production and life of reality. Key words: Light-storing fiber; Shine fiber; The light to shine materials; Luminous fiber 1、引言 新型高科技彩色与彩色光稀土夜光纤维是我国具有自主知识产权的新型纤维，是利用稀土材料作为发光体。以涤纶、锦纶或丙纶树脂为基质，添加稀土铝酸盐微粒和纳米级助剂，经过特种纺丝工艺制成的具有夜光性能的蓄能纤维。该纤维具有在受光照射时捕集激发态电子，在停止照射后进行持续发光跃迁的功能。 夜光纤维只要吸收任何可见光10min，便能将光能蓄储在纤维中，在黑暗中持续发光10h以上而且可无限次循环使用。且无毒无害，放射性不超标，达到人体安全标准。用它制成的纺织品在白天与普通纤维具有完全一样的使用性能，不会使人感到有任何特异之处。更重要的是，它的发光成分已经分散于纤维分子之中，发光特性不会受水洗的影响。现已研制出的夜光纤维可呈现多种色彩，如红色、黄色、蓝色、绿色等。蓄光型多色夜光纤维不仅色光绚丽多彩。而且最终产品无需染色，不仅避免了染料对纤维发光性能的影响，同时也避免了染整工序产生的废水对环境的严重污染。这种夜光纤维材料不仅可以用于纺织，而且还有很多其它的用途，人们可以以它为载体，利用太阳光这个清洁、无公害、符合环保和可持续性发展的能源，所制得的产品广泛应用于纺织服装，航空航海，国防工业、建筑装璜、交通运输，夜间作业，日常生活及娱乐休闲等领域。[1] 2、种类 夜光材料分为自发光型和蓄光型两类，自发光型夜光材料的基本成分为镭等放射性材料，不需要从外部吸收能量，无论黑夜或白天都可持续发光。但是因为含有放射性物质，不符合环境保护的要求，所以在使用时受到比较大的限制，废弃后的处理也是一大问题。蓄光型夜光材料为硫化锌发光材料，以及最近发展较快的稀土铝酸盐系列发光材料以及铝酸缌化合物。稀土铝酸盐发光材料具有发光时间长、亮度高、无毒无害无放射性、化学性能较稳定等优点，其发光性能明显优于硫化锌。 现在最安全常用的就是稀土铝酸盐发光材料，就分子结构而言，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，当可见光照射稀土离子时，电子从基态或下能级跃迁至上能级，发生光的吸收，将光能储存于纤维之中。没有可见光时，电子从激发态上能级跃迁至下能级或基态，产生光的发射，将储存于纤维之中的能量释放出来。稀土离子跃迁能级间的能量差不同，就能发出不同颜色的光。利用光色合成原理将三元色(红、黄．蓝)色光进行一定方式的组合，从而形成色泽丰富、绚丽多彩的效果。选用铝酸盐系列夜光材料作为夜光纤维或织物的整理材料，是因为其可充分利用日间的可见光，将太阳能存储于其中，并在夜间释放出来，工作时不再需要直接的照射光源，从而节约大量的电能。[1] 3、性能特性 3.1、发光特性 稀土发光纤维不需任何包膜处理，其发光体可长期经受日光曝晒。在高温和低温等恶劣环境或强紫外线照射下，不发黑、不变质，可与聚酯、聚丙烯、尼龙、聚乙烯等许多聚合物一起生产。对于波长450μm以下的可见光具有很强的吸收能力，在可见光下照射10 min左右后，便能将光能蓄贮于纤维之中．在夜晚或黑暗处可持续发光并释放出各种颜色(红、绿、黄、蓝色等)余辉10 h以上，且可以无限次循环使用，其发光的亮度也有多种，并随