夜光涂层织物一般以机织物为基布，加入一定的发光材料与其他整理剂，经过涂层制备而成。制备的产品在吸收紫外光或可见光后可在黑暗中持续发光数小时，具有昼夜变色的独特性能和特殊美学效果，能够满足现代人们对时尚的追求和个性化的审美需要[1,2,3]。这类涂层工艺简单、流程较短、容易操作，因此受到人们广泛的关注和研究。夜光涂层织物不仅广泛应用于家纺产品、趣味服装及装饰装潢等方面，而且正在向交通、建筑、国防等领域发展，拥有着广阔的市场前景[4,5,6]。目前市场上所见的夜光涂层织物比较单一，缺乏美感。本研究旨在用不同的发光材料制备多种夜光涂层机织物，探究发光材料的种类和涂料中发光材料的含量对涂层发光性能的影响，并借助丝网印刷技术设计制作了几种图案的夜光涂层织物，通过一定的设计赋予织物艺术效果，为夜光织物的开发提供新的思路。1 试验部分1.1　材料棉机织面料；高弹性聚氨酯整理剂；稀土铝酸锶（SrAl2O4∶Eu2+，Dy3+；Sr4Al14O25∶Eu2+，Dy3+）；红色荧光染料。1.2　样品的制备分别在涂层浆料中添加一定质量分数的发光材料，并使用磁力搅拌器搅拌均匀，制得夜光涂层浆料。在基布上通过干法涂层法制备夜光涂层织物，并采用真空干燥箱（60±5）℃烘10 min，烘干后得到夜光涂层织物[7]。1.3　样品的测试采用荧光分光光度计测试夜光涂层织物的发射光谱，发射光谱的检测波长间隔为5 nm，电压为380 V。采用余辉亮度测试仪测试涂层的余辉性能，激发时间15 min，设置激发照度1 000 lx。采用PhabrOmeter3型织物风格仪对夜光涂层织物的硬挺度、柔软度及悬垂性等进行测试。2 测试结果与讨论2.1　发光材料对夜光织物发光性能的影响按1.2中方法，用三种发光材料（SrAl2O4∶Eu2+，Dy3+）、（Sr4Al14O25∶Eu2+，Dy3+）和红色荧光染料分别制备了含量均为30%的三种光色的夜光涂层织物，如图1所示。选用350 nm的光激发样品，测试了三种织物的发射光谱，如图2（a）所示。XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.016.F001图1三种光色的夜光涂层织物图2三种发光材料制备的夜光涂层织物的发射光谱图和色品坐标图XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.016.F002（a）发射光谱图XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.016.F003（b）色品坐标图（SrAl2O4∶Eu2+，Dy3+）的光谱分布于黄绿光区，是一种被用来大量生产夜光纤维、发光性能很好的铝酸盐类夜光材料，用其制备的夜光涂层织物的发射光谱主峰在520 nm处，光色也呈黄绿色[8]；红色夜光涂层织物是通过在发光材料（SrAl2O4∶Eu2+，Dy3+）中加入红色荧光颜料颗粒制备的，从图2（a）可以看出加入红色荧光颜料后涂层织物的发射光谱与之前比较出现了轻微的右移，这可能是由于发光材料发射光被红色颜料所吸收，另外发光的光色受到无机透明色料的牵引，而靠近了红色颜料的颜色[9,10]。蓝绿色夜光织物（Sr4Al14O25∶Eu2+，Dy3+）被激发后，呈现出主峰在490 nm处的宽带发射，Sr4Al14O25中有两种不同Sr格位，根据格位大小的不同与晶体场的强弱关系，位于490 nm处的发射峰可归属于Eu2发射中心所产生的[11,12]。三种夜光涂层织物的光色具有明显的差异，其色品坐标图如图2（b）所示。2.2　发光材料的含量对夜光织物的影响2.2.1　发光材料含量对发射光谱的影响按1.2中方法分别制备了发光材料含量为20%、25%、30%、35%和40%的夜光涂层织物，如图3所示。对5种织物的发光性能进行测试，结果如图4所示。在350 nm的激发光照射下，490 nm处的发射峰强度随着发光材料含量的增加而增强，发射光谱的峰形基本不变，发射峰依次为492 nm、490 nm、487 nm、491 nm和490 nm，在20%~30%范围内发射峰强度显著增强，但继续提高发光材料的含量，发射峰强度变化不大。试验结果证明：发光材料含量对发射光谱主波长的位置以及其峰形的影响很小。一般而言，夜光涂层织物的发射峰强度会随着发光材料的含量的升高而增强，但不是线性相关的。在生产应用中，发光材料添加的量并不是越多越好，应根据实际情况而定。XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.016.F004图3发光材料含量不同的5种夜光涂层织物的发光实物图XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.016.F005图4发光材料含量不同的5种夜光涂层织物的发射光谱图2.2.2　发光材料含量对夜光织物亮度的影响分别对不同发光材料含量的夜光涂层织物的亮度进行测试，结果如图5所示。可以看出，夜光涂层织物的初始亮度随着发光材料含量的提升而增加，余辉时间也更长，发光性能较好。当发光材料含量为20%时，夜光涂层织物的初始亮度最低，只有0.409 cd/m2；增加发光材料含量至40%时，初始亮度提高到1.438 cd/m2。分析认为可能跟发光材料的发光机理有关，发光材料（Sr4Al14O25∶Eu2+，Dy3+）被外界光激发时，Eu2+离子在晶格中发生4f 65d1-4f 7能级跃迁，从基态电子被激发到激发态[13]。光的激发令一些电子跃迁到导带上，并被限制在稀土发光材料大量深度合适的能级缺陷中；当激发光不再照射后，晶格振动而产生的热扰动使电子从能级缺陷中被缓慢释放出来，引起材料长时间的发光[14]。吸收的能量与储存在能级陷阱中的电子数量是影响余辉时间最重要的因素，如果发光材料含量比较少，那么被激发光所激发的电子就相对较少，涂层发光性能较差[15,16,17]。随着发光材料含量的提高，单位面积的涂层织物上黏附的发光材料数量更多，被激发光激发的电子也更多，释放的能量较大，涂层发光性能较好。XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.016.F006图5不同含量发光材料的夜光织物的余辉衰减曲线2.3　夜光涂层织物的服用性能2.3.1　织物风格PhabrOmeter3型织物风格仪是客观评价织物风格的常用仪器，可以测定织物的硬挺度、平滑度、丰满度、滑爽度等风格特性。使用PhabrOmeter3型织物风格仪，按照 FZ/T 01054.1-1999《织物风格试验方法》对夜光涂层织物进行织物风格测试[18]，测得数据见表1。XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.016.T001表1织物风格测试结果试样涂料中发光材料含量/%硬挺度柔软度光滑度悬垂系数折皱回复率/%1#019.1276.4783.089.9782.272#2033.5766.0489.8321.2267.643#2534.5865.1891.3721.5865.274#3034.9664.8493.1620.3259.235#3536.8264.5191.2222.1953.456#4037.1864.2290.7123.6150.45由表1可以看出：6个试样中，试样1#未涂层织物柔软性和悬垂性最好，弹性回复率也是最高的；这是因为织物未经过涂层处理，经、纬纱间容易相互滑移，织物较易发生拉伸、弯曲变形，织物的弹性较高，弹性回复也较好[19]。试样2#~试样6#经过涂层后，涂料增加了经、纬纱之间的束缚，纱线移动困难，织物变形能力变差，变形回复性变差，垂感降低，柔软度降低，手感变硬。但是，6个试样的柔软度依旧保持在60%以上，表明本文使用的涂层工艺对织物的柔软度等服用性能只是稍有损伤，只要控制好浆料的黏度、涂层的厚度与均匀度等工艺，织物可以保持良好的柔软性。2.3.2　耐水洗牢度水洗前后夜光涂层织物的余辉衰减曲线如图6所示。从图6中可以看出，水洗前夜光涂层织物的初始发光亮度为1.438 cd/m2，而水洗后为1.219 cd/m2，水洗后的余辉初始亮度只略微降低，水洗前后的夜光涂层织物余辉衰减曲线差别较小，没有因为水洗而使得发光材料减少而明显影响亮度，这说明夜光涂层织物的耐水洗性很好。分析其原因认为，首先发光材料在整理剂的作用下与基布紧密结合，被牢固的黏附在织物表面，水洗时不易从基布上脱落，因此亮度衰减程度较低；另一方面，因为发光材料在使用前都已经过包覆处理，减少了与水直接接触的面积，因此发光材料的耐水解性能较好。总之，试验表明夜光涂层织物的耐水洗性能很好。XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.016.F007图6水洗前后夜光涂层织物的余辉衰减曲线3 产品设计自制的夜光涂层织物发光性能优异，手感柔软，折皱回复性和悬垂性也较好，且耐水洗牢度较强。对夜光涂层进行进一步的图案设计，以应用到服装或家纺产品上，产生独特的美学价值与市场价值；利用丝网印刷技术将设计的图案涂布在基布上，可得到图案清晰美观的涂层织物。3.1　图案设计在图案的设计过程中，考虑到细线条处浆料量较少，易在水洗过程中磨损，因此选择线条较少、色块较大的剪影图案。关于图案元素的设计确定了印象系列主题，设计了三种不同的图案，如图7所示。图7（a）选用了一只伺机而动的猫，透过简约的剪影，很容易感受到猫在捕猎时的紧张感。图7（b）选用了麋鹿剪影。在凯尔特神话中，塞努诺斯麋鹿代表着自然的灵性，具有美好的寓意。图7（c）选用了集美丽与爱为一身的玫瑰剪影，象征美好的爱情。图7设计的三种图案XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.016.F008（a）伺机而动的猫XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.016.F009（b）麋鹿剪影XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.016.F010（c）玫瑰剪影3.2　丝网印刷3.2.1　丝印整理工序将制好版的丝网板放置在基布上，控制丝网板与基布间的距离在2 mm~3 mm之间，以便于图案清晰成形。将调制好的浆料用刮刀均匀地涂在丝网上，优选丝网目数，并调节浆料黏度至适宜，使二者相匹配。印刷完成后，将涂层织物水平铺展于鼓风烘箱中静置10 min，完全干燥。3.2.2　工艺调整印刷时，刮刀与丝网的角度大，刮刀对浆料的挤压力小，浆料渗透量少；反之，浆料的渗透量大。根据经验，刀角应控制在60°~ 80°较为适宜。刮刀前行的速度也需保持适宜。刀慢，固然浆料渗透好，但在图案边缘往往会出现蔓延扩大的现象；刀速太快，浆料来不及渗透，印记不完整，影响印刷质量。3.3　产品实物图经过不断的工艺调整，运用丝网印刷技术得到了图案清晰，发光性能优异的三种夜光涂层织物如图8所示。三种织物独特的夜光特性丰富了家纺产品的艺术表达，我们创新地运用黄绿色、蓝绿色和红色三种发光材料，使得夜光涂层的图案颜色表达更加丰富多彩，为消费者带来新颖的时尚体验，给服饰与家纺产品的设计提供了新的思路。图8产品实物图XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.016.F011XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.016.F012XX.XXXX/j.issn.1000-7415.2020.05.016.F0134 结论（1）夜光涂层织物的发光性能主要受到发光材料种类与发光材料含量的影响，不同发光材料制得的夜光涂层织物光色差异较大，夜光涂层织物的发光性能随发光材料含量的增加而提高，但增加至一定程度之后，亮度趋于平缓。（2）经涂层整理后的夜光织物仍具有较好的服用性能，手感柔软光滑，耐水洗牢度高，且具有良好的悬垂性。（3）设计了三种不同图案的夜光涂层织物，并选择“猫”、“麋鹿”和“玫瑰花”为典型纹样进行织物的创新设计，得到的成品花形纹样清晰，在夜晚可以清晰地看到纹样发出三种光色，夜光效果持续稳定，达到了预期设计效果。