一種紗線和無源發(fā)光織物的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種紗線和無源發(fā)光織物，所述紗線通過將表面上附著有電致發(fā)光材料顆粒的壓電材料納米線與傳統(tǒng)化學或植物纖維混紡成紡織用紗線。這種紗線在發(fā)生形變時會帶動壓電納米線發(fā)生彎折扭曲形變，從而產(chǎn)生一定的壓電電荷，由壓電電荷導致的電場會使熒光或磷光材料中的電子空穴對復合產(chǎn)生光子而發(fā)光。這種紗線可以在無源條件下發(fā)光，可以用來制作服裝、旗幟、毛絨玩具和夜光燈等。
【專利說明】一種紗線和無源發(fā)光織物

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于功能紡織品領(lǐng)域，特別是提供了一種壓電無源發(fā)光的紗線和織 物。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)壓電材料是指受到應(yīng)力作用后在材料兩端能產(chǎn)生壓電電勢的晶體材料。隨著 納米技術(shù)的發(fā)展，壓電材料納米線的制備技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。雖然塊體壓電材料一般是延 展性很差的氧化物晶體，壓電材料的納米線由于其極大的長徑比可以承受較大的形變而不 被破壞。壓電材料納米線的這種柔性和微細尺寸的特征使其可以與傳統(tǒng)纖維紡織工藝相融 合，生產(chǎn)出具有新穎功能的紡織品。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型的目的在于將壓電材料納米線、電致熒光或磷光材料與紡織纖維相復 合得到利用壓電效應(yīng)能夠無源發(fā)光的紗線和織物。
[0004] 本實用新型提供了一種紗線，包括紡織纖維、壓電納米線和電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)，其 中，所述壓電納米線設(shè)置在所述紡織纖維中，所述壓電納米線能夠在形變時產(chǎn)生壓電電荷； 所述電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)附著于所述壓電納米線的表面，能夠在所述壓電電荷導致的電場作 用下發(fā)光。
[0005] 本實用新型還提供了一種由如上所述的紗線紡織形成的織物，可以用來制成服 裝、旗幟、毛絨玩具和夜光燈等。
[0006] 本實用新型提出的紗線通過將表面上附著有電致發(fā)光材料顆粒的壓電材料納米 線與傳統(tǒng)化學或植物纖維混紡成紡織用紗線。這種紗線在發(fā)生形變時會帶動壓電納米線發(fā) 生彎折扭曲形變，從而產(chǎn)生一定的壓電電荷，由壓電電荷導致的電場會使突光或磷光材料 中的電子空穴對復合產(chǎn)生光子達到發(fā)光的目的。用這種紗線可以進一步制成織物，可以用 來制作服裝、旗幟、毛絨玩具以及創(chuàng)意夜光燈等產(chǎn)品。這種織物制成的旗幟在夜間當受到風 吹拂擺動時會閃爍發(fā)光，起到裝飾的作用。相應(yīng)的毛絨玩具在被孩子撫摸時也會發(fā)光而顯 得更加生動。如果使用電致磷光材料附著的壓電納米線則可以制成夜間弱光照明用的床頭 燈，需要時隨手抓摸即可點亮，并且由于磷光發(fā)光的特點在手離開后仍能維持一段時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1是本實用新型提供的紗線的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0008] 為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并 參照附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0009] 圖1示出了本實用新型提供的一種能夠無源發(fā)光的紗線局部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1 所示，所述紗線包括紡織纖維1、壓電納米線2和電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)3,其中，壓電納米線2 設(shè)置在紡織纖維1上，壓電納米線2能夠在形變時產(chǎn)生壓電電荷，電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)3附著 在壓電納米線2的表面，能夠在所述壓電電荷導致的電場作用下發(fā)光。
[0010] 壓電納米線2設(shè)置在紡織纖維1上，可以有兩種方式：一種方式是，表面附著有電 致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)3的壓電材料納米線2可以與紡織纖維1混紡形成紗線；另一種方式是，紡 織纖維1也可以將壓電納米線2和電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)3完全包裹住。第二種方式使壓電納 米線2和電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)3受到紡織纖維的保護，并且能夠使壓電納米線2和電致發(fā)光 納米結(jié)構(gòu)3能夠緊密連接在一起。
[0011] 電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)3可以為電致發(fā)光納米顆粒，納米顆粒的尺寸無特別限定，優(yōu) 選為100納米至幾個微米。
[0012] 在外界機械力的作用下，紗線的紡織纖維1發(fā)生形變時會帶動壓電納米線2發(fā)生 彎折扭曲形變，從而能夠產(chǎn)生一定的壓電電荷，而所產(chǎn)生的壓電電荷導致的電場會使電致 發(fā)光納米結(jié)構(gòu)3中的電子空穴對發(fā)生輻射復合現(xiàn)象，在這個過程中能量以光子的形式釋放 出來，這樣就達到了發(fā)光的目的。
[0013] 其中，壓電材料納米線2可以選用具有壓電效應(yīng)的納米線材料，優(yōu)選為氧化鋅 ZnO、氮化鎵GaN和/或鋯鈦酸鉛（PZT)等材料的納米線。優(yōu)選的，納米線的長度范圍為500 納米至5微米，直徑為幾十個納米。電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)3可以是由電致熒光材料和/或電 致磷光材料制成。電致熒光材料可以使用摻雜銅（綠光）、銀（藍光）和/或錳（橙紅光） 的硫化鋅ZnS納米顆粒，電致磷光材料可以使用活化鋁酸鍶和/或堿土金屬硅酸鹽等。
[0014] 本實用新型公開的上述紗線可以用來編織無源發(fā)光織物，所述的無源發(fā)光織物中 可以部分為上述的紗線，也可以全部為上述紗線制成。所述織物可以進一步制成旗幟、毛絨 玩具以及創(chuàng)意夜光燈等產(chǎn)品。這樣制成的旗幟在夜間當受到風吹拂擺動時會閃爍發(fā)光，起 到裝飾的作用。相應(yīng)的毛絨玩具在被孩子撫摸時也會發(fā)光而顯得更加生動。如果使用電致 磷光材料附著的壓電納米線則可以制成夜間弱光照明用的床頭燈，需要時隨手抓摸即可點 亮，并且由于磷光發(fā)光的特點在手離開后仍能維持一段時間。
[0015] 以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一 步詳細說明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實 用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含 在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種紗線，其特征在于，包括紡織纖維、壓電納米線和電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)，其中， 所述壓電納米線設(shè)置在所述紡織纖維上，所述壓電納米線能夠在形變時產(chǎn)生壓電電 荷； 所述電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)附著于所述壓電納米線的表面，能夠在所述壓電電荷導致的電 場作用下發(fā)光。
2. 如權(quán)利要求1所述的紗線，其特征在于，所述壓電納米線為氧化鋅、氮化鎵或鋯鈦酸 鉛材料的納米線。
3. 如權(quán)利要求1所述的紗線，其特征在于，所述壓電納米線的長度范圍為500納米至5 微米，直徑為幾十個納米。
4. 如權(quán)利要求1所述的紗線，其特征在于，所述電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)由電致熒光材料或 電致磷光材料制成。
5. 如權(quán)利要求4所述的紗線，其特征在于，所述電致磷光材料為活化鋁酸鍶或堿土金 屬娃酸鹽。
6. 如權(quán)利要求1-5任一項所述的紗線，其特征在于，所述電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)為電致發(fā) 光納米顆粒，所述納米顆粒的尺寸范圍在100納米至幾個微米。
7. -種紗線，其特征在于，包括紡織纖維、壓電納米線和電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)，其中，所述 紡織纖維將所述壓電納米線和電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)完全包裹住形成所述紗線；所述壓電納米 線能夠在形變時產(chǎn)生壓電電荷； 所述電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)附著于所述壓電納米線的表面，能夠在所述壓電電荷導致的電 場作用下發(fā)光。
8. -種紗線，其特征在于，包括紡織纖維、壓電納米線和電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)，其中，所述 壓電納米線與所述紡織纖維混紡形成所述紗線；所述壓電納米線能夠在形變時產(chǎn)生壓電電 荷； 所述電致發(fā)光納米結(jié)構(gòu)附著于所述壓電納米線的表面，能夠在所述壓電電荷導致的電 場作用下發(fā)光。
9. 一種無源發(fā)光織物，其特征在于，構(gòu)成所述發(fā)光織物的材料中包括權(quán)利要求1_5、7、 8任一項所述的紗線。
10. 如權(quán)利要求9所述的無源發(fā)光織物，其特征在于，構(gòu)成所述發(fā)光織物的材料全部為 所述紗線。
【文檔編號】D04B21/00GK203904572SQ201420050450
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年1月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月26日
【發(fā)明者】張愛華, 劉偉, 張巖, 王中林 申請人:國家納米科學中心