电子束蒸镀制备Y_(2)O_(3)∶Eu^(3+)红色发光织物及其性能研究

针对目前长波段红色发光织物制备方法存在的不足,采用电子束蒸镀在石英纤维织物表面沉积三价铕离子掺杂氧化钇(Y_(2)O_(3)∶Eu^(3+))红色发光薄膜,研究80 mA、110 mA、140 mA和170 mA不同电子束电流对发光薄膜微观结构和发光性能的影响。结果表明:电子束蒸镀能够在石英纤维表面均匀沉积纯度较高的Y_(2)O_(3)∶Eu^(3+)发光薄膜,且发光粉材料组分不会改变;随着沉积电流从110 mA增加到170 mA,薄膜厚度由0.69μm增加到1.68μm;当电流为140 mA时,发光薄膜相对更加致密、颗粒尺寸较大,在(222)晶面择优取向并且符合Y_(2)O_(3)立方相结构,结晶性能较好;Y_(2)O_(3)∶Eu^(3+)薄膜在613 nm处存在Eu3+的特征红色发射主峰,当沉积电流为140 mA时制备的Y_(2)O_(3)∶Eu^(3+)薄膜发光强度最高。认为:采用电子束蒸镀制备的Y_(2)O_(3)∶Eu^(3+)红色发光织物属于长波段红色发光纺织材料,但其发光强度仍较低、发光余辉时间较短,还需提高发光性能。

立体提花发光织物的创新设计

将凸条组织进行创新设计,织物表面呈现出管状凸起,对凸起的排列结构进行比较,选择出最优化的一种。在其基础上设计纬向凸条空心管状立体小提花织物组织,在平面的织物本体上沿纬纱方向交错形成空心管,使普通机织物变为三维立体织物。为了增强空心管表面的装饰性与内在功能性,在管状结构上采用小提花手法,结合配色模纹技巧,使得织物表面呈现出花纹图案,同时在织物的纬向空心管中填充LED及其电路,制得一款兼具美观性与功能性于一体的发光面料。

可控发光织物的研制及其亮度表征

为开发一种制作简便,具有较好发光效果的织物,将PMMA芯端发光光导纤维按一定组织与普通纺织纤维交织,使光纤织物表面组织形成图案,对所需发光部分的光纤进行表面处理,通过电路设计,利用发光二极管提供不同颜色的光源,获得可控发光织物。其中光纤表面采用侧发光处理效果较好的正己烷与丙酮混合试剂处理。对所制成的发光织物的发光亮度进行测量,结果表明发光效果明显。该织物可用于舞台装饰、家纺、安全警示等领域,可进一步开发为柔性织物显示器。

一种新型织物——发光织物的研制

设计并制作了一种柔性发光织物,将光纤按一定组织与普通纺织纤维交织织入织物。光纤表面组织形成部分织物图案,对所需发光处光纤进行表面处理,用发光二极管(LED)连接于光纤两端作为光源,通过电路设计、连接达到织物的发光。其中光纤表面采用化学试剂进行侧发光处理。对制成织物的发光亮度进行测试,结果表明发光效果明显,可用于舞台装饰、家纺、安全警示、柔性织物显示器等领域。

图案色彩可变化的光纤提花发光织物开发

在纹织CAD中利用图像叠加的原理和方法,将多幅独立的纹样进行叠加,对叠加后纹样的各色块进行合理的组织设计,采用2组光纤作纬线和常规的经纬纱线交织,设计开发了一种图案、色彩能交替显示变化的光纤提花织物。该类织物可用于安全警示服装、舞台和家纺装饰等领域。

侧面发光光纤及其发光织物的研究进展

为探讨聚合物光纤发光织物的发展趋势,对现有的主要侧面发光聚合物光纤及其发光织物的研究现状进行了分析,简要介绍了聚合物光纤的特点及研究进程,并按照发光原理的不同将聚合物光纤分为2类,即端面发光光纤和侧面发光光纤。在分析2类发光光纤的基础上指出使用端面发光光纤,通过特殊处理实现侧面发光是当前制备光纤发光织物的主要方法,并就处理方法进行了介绍。另外还介绍了光纤发光织物的结构形式和发光性能,分析了发光织物产品在室内装饰、服装和医疗领域的研究现状及应用。

聚合物光纤发光织物的制备及其亮度测试

将PMMA/氟树脂聚合物光纤与棉纱相交织,形成8种不同组织的聚合物光纤织物,采用一定手段对织物中的聚合物光纤进行集束处理,并与光源进行耦合连接,形成聚合物光纤发光织物.使用LumiCam 1300 color图像亮度色度计对发光织物的亮度进行测试,探讨聚合物光纤在织物中的发光规律及在不同织物组织中纬纱覆盖率及弯曲半径对聚合物光纤亮度的影响.结果表明:聚合物光纤在织物中的亮度与距光源距离的关系呈二阶指数衰减,其衰减曲线符合双光源光纤侧发光规律,但波动较大;织物组织、经纬密及经纬纱线直径等织物组织结构参数均对聚合物光纤发光织物的亮度有着重要影响,在8种不同组织的织物中,由于1/4↗织物的纬纱覆盖率和弯曲半径明显高于其它组织,其亮度也最高.

基于发光织物的交通指挥手套智能交互设计

目的 在恶劣天气下,有效增强交通指挥手势辨识度,准确传递指挥信息,降低交通事故发生率。方法 分析交通指挥产品的现状和不足,构建交警与驾驶者的交通情境交互关系模型,洞察关键设计问题,优化交通指挥手套功能设计。探索智能织物与人体的交互方式,设计发光织物动态数字符号,增强交通手套的手势可视性,提升手套交互效果,提高交警与驾驶者之间的信息互动效率。最后根据以上分析提出设计方案。结果 基于可控发光织物的交通手套,可以有效增强手势可视性,提高交警工作效率。结论 交互关系模型有助于人们快速发现产品使用的问题点、获取相应的设计目标,为交通指挥产品设计提供新的思路,为相关研究及设计实践提供参考。

光导纤维在发光织物上的应用研究进展

为更好地将光导纤维应用于智能纺织品,综述了近年来光导纤维的种类与制备、由其织造而成的光纤发光织物的存在形式、特点以及最新研究进展,并指出光导纤维在这些形式中存在的问题;结合发光织物的应用,总结了光纤发光织物在智能服装中的应用;并结合发光织物用光导纤维的具体要求和发光织物的必要属性,针对目前光导纤维制备光纤发光织物实现商业化存在的关键性问题,提出光纤发光织物应具有类似服用的性能、改善光导纤维的基本性能和提高光纤发光织物的耐用性以及实现高发光亮度、均匀发光等特性,为光导纤维在智能纺织品上应用的发展趋势做出了综合预测。

服装和装饰用光纤发光织物的市场调研分析

光纤发光织物是智能纺织品领域的热门产品。通过对服装和装饰用光纤发光织物的市场调研,结合企业调研实例,总结目前服装和装饰用光纤发光织物的市场现状、相关标准和检测方法,以及行业发展亟需解决的问题,从改善光纤性能、改进加工工艺、创新商业模式、制定产品标准等方面提出建议并指出今后的研究方向。

红色光致发光印花织物的制备与性能研究

采用红色荧光材料在棉织物上进行印花,制备出具有红色荧光和紫外光吸收功能的印花织物。用正交法研究黏合剂用量、焙烘温度和焙烘时间对印花织物的耐摩擦、耐皂洗、耐刷洗色牢度和紫外透过率、荧光光谱、荧光量子产率等的影响,确定30%的黏合剂用量、130℃的焙烘温度和3 min的焙烘时间为最佳工艺。

高性能ZnS∶Cu基力致发光弹性体及其在视觉交互织物中的应用

随着柔性电子领域的不断发展,人们对可穿戴设备的智能化需求逐渐增多。其中,具有视觉交互功能的智能发光纺织品因其应用场景和功能的多样性引起了人们的广泛关注。ZnS∶Cu基力致发光弹性体仅在受到机械应力下就可以实现可见光的发射,具备可循环的力-光可视化传感特性,在智能发光服装方面有着潜在的应用价值。本文通过弹性聚合物基体网络结构调控、Al_(2)O_(3)纳米粒子掺杂的方法来增加应力传递位点,从而提高ZnS∶Cu复合弹性体的发光强度。通过挤出包覆、3D打印、丝网印刷等工艺实现了力致发光智能织物的连续化和图案化制备,改善了力致发光纺织品的力-光转换的灵敏度和穿戴舒适性问题,其在可穿戴传感、运动健康监测、智慧交通警示等方面具有潜在的应用价值。

利用聚合物光纤制备发光针织物的研究

基于聚合物光纤的性能和针织物组织结构设计,开发发光针织物。通过测试直径为0.25 mm和0.50 mm聚合物光纤的拉伸性能和弯曲性能,选择0.25 mm的聚合物光纤编织发光织物。结合聚合物光纤的特性,编织双面针织物,并手动将聚合物光纤衬入织物的正、反面之间,分别采用1+1罗纹、满针罗纹(反面一隔二)、满针罗纹(反面一隔一)进行试织。结果表明,满针罗纹(反面一隔一)织物较紧密,表面较平整,光纤较稳固、不易滑动,整体效果良好。

图案色彩可变换的光纤织物

为获得一种新颖的发光织物,将光纤与普通纱线交织提花,通过重纬组织设计使处于织物表面的光纤形成图案,并利用织物中屈曲的光纤产生侧发光,配合电路设计和控制单元设计,使发光织物中绿色宋体"福"字和红色草书"福"字交替出现,从而研制出可变换图案与色彩的发光织物"百福图"。光源由发光二极管提供,利用BM-5A亮度色度计测量发光织物的亮度,其亮度值为0.7～4.5 cd/m2,远远高于肉眼所能观察到的最低亮度。这种织物可用于各类装饰,并可开发为柔性织物显示器。

拉伸对光纤侧发光性能的影响

为探明轴向拉伸对光纤侧发光性能的影响,在不同温度下采用不同的伸长率拉伸光纤,利用BM-5A亮度色度计测量拉伸后光纤侧面的亮度,通过扫描电镜(SEM)观察光纤表面形貌,分析拉伸对光纤侧发光亮度的影响。结果表明,轴向拉伸可以提高光纤的侧发光亮度,拉伸伸长率越大,侧发光亮度越高。同时也发现温度对光纤侧发光亮度也有一定的影响,可通过在一定温度下设置较小伸长率的拉伸来达到一定的侧发光亮度,因此可借助织造过程中光纤受到的拉伸,制备亮度和均匀性较好的光纤发光织物。