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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。波長不同，顏色就不同，光的吸收與發(fā)射實質(zhì)上是它的原子體系不同能量(能級)躍遷的結(jié)果。當(dāng)光照射一物質(zhì)時，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)，電子從較低的能級躍遷至較高的能級，此時的原子呈激發(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，會躍遷至較低的能級，當(dāng)電子從高能態(tài)返回低能態(tài)時放出一個光子，產(chǎn)生發(fā)光。這個光子與外來光子具有共性，即頻率相同，被稱為受激發(fā)射。根據(jù)有關(guān)測定，發(fā)光體發(fā)光的波長大于激發(fā)光的波長。

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)光時間不等，但安全實用。這種光致發(fā)光材料在沒有外界光源的黑暗條件下發(fā)光，它的發(fā)光時間稱為余輝。根據(jù)余輝的不同，又可分為長余輝發(fā)光材料、燈用發(fā)光材料和多光子發(fā)光材料。長余輝發(fā)光材料是一類吸收了激發(fā)光能并儲存起來，光激發(fā)停止后，再把儲存的能量以光的形式慢慢釋放出來，并可持續(xù)幾個甚至十幾個小時的發(fā)光材料。這種吸收光一發(fā)光一儲存一再發(fā)光，并可無限重復(fù)的過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)余輝時間的長短分為兩種類型：一是傳統(tǒng)型發(fā)光材料；二是余輝時間較短的硫化物復(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)射光譜的波長寬度，而摻入鈷可延長余輝時間，增強蓄光能力。各種不同發(fā)光材料的余輝時間和發(fā)光顏色都是有重要實用價值的參數(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，余輝時問均為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，余輝時間200 min。人們希望開發(fā)出余輝時間更長的發(fā)光材料，大連路明發(fā)光材料科技股份有限公司開發(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是近年來開發(fā)出的一種余輝時間可達(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機(jī)氧化物的復(fù)合體組成，具有不規(guī)則的無機(jī)晶體結(jié)構(gòu)，是一種無毒、無揮發(fā)、無放射性，對人與其他生物安全的發(fā)光材料。對陽光、紫外光以及熒光均有良好的吸收性能。最大優(yōu)點是發(fā)光亮度和余輝時間均比前述的傳統(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)光效果就會越差，當(dāng)顆粒細(xì)小至5 nm以下就不會發(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：過氯乙烯20％

環(huán)己酮50％

發(fā)光粉30％

操作方法：過氯乙烯用環(huán)己酮浸泡，大約放置24 h左右會自然溶解，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，印花成膜時會揮發(fā)對人體有害的有機(jī)溶劑。使用發(fā)光水性印花漿可以避免上述缺點，對人體無害，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。目前國內(nèi)外彈性膠漿的產(chǎn)品基本有三種類型：①彈性罩印白膠漿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)光粉來調(diào)配印花漿料?，F(xiàn)在的彈性膠漿，不論是國外還國內(nèi)產(chǎn)品，印花時均需采用兩遍工藝。即：印第一遍彈性膠漿一烘干或自然干燥(印件不能移動)對準(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級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。