第四章 隐影动态印花
隐影动态特种印花产品随环境条件的变化，花形图案呈现忽隐忽现、忽明忽暗、变幻多端的效果，该类产品的这些新奇独特的特点，给使用者增添了无穷乐趣。这类印花包括：能在黑暗环境下产生晶莹发亮花形的夜光印花；能随着周围环境的温度、湿度或光源的变化而呈现出不同色泽花形的变色印花；在干态时产品表面无花纹图案，而在湿态时呈现花纹的浮水映印花；在白色涂层织物上能用水笔书写成彩色文字或绘出彩色图案的水写乳白印花；以及在光线照射下能显现出闪闪发光亮丽图案的回归反射印花等。常见的隐影动态特种印花的基本特征及其用途总结见表2-1。
第一节夜光印花
普通印花产品花纹处不显亮光，在漆黑的夜晚，人们看不见织物上的花纹图案，但若将特殊的发光体与胶黏剂配制成的印花色浆，印制在织物上，则即使在漆黑的夜晚，印花花纹处也能闪闪发光，显现出织物上的花纹图案，这类印花称为夜光印花。根据发光体不同可以获得夜光、磷光、荧光等效果，该类印花织物也称为发光印花织物，特别适于作剧装、装饰品和其他服装等。
一、夜光印花的特点及意义
夜光印花是靠胶黏剂等助剂将一种特殊的发光物体印制在织物上，得到在黑暗中能闪闪发光的印花纺织品的一种特种印花方法。普通印花织物必须在有光的条件下才能看见花形，在无光的黑夜里，织物上再美丽的花形也无法被人欣赏，而夜光印花织物能随着亮光的改变而产生动态变化的花纹图案，即在没有亮光的情况下能产生晶莹发亮的花纹，在有亮光的情况下仅显示一般花纹图案。由于这类织物具有动态的特殊视觉效果，可应用于服装、鞋帽、文具、钟表、开关、指示标牌、渔具、工艺品和体育用品等；并可应用于建筑装饰、运输工具、军事设施、消防应急系统，在进出口标志、逃生、救生路线的指示系统中也具有良好的作用。此外，发光体还可以均匀分布在各种透明介质中，如塑料、陶瓷、玻璃等，实现介质的自发光功能，除了能显示出本身颜料所具有的明亮色彩外，还可在黑暗环境中起到良好的低度应急照明的作用，以及指示标识和装饰美化的效果，图2-1为一种具有夜光性能的产品。现在许多大型机场、地铁、飞机及世界著名建筑里都有自发光材料。
夜光印花是将具有蓄光功能的夜光涂料调制成印花色浆，印制到织物上，即得到夜光印花织物。这种织物不限于有光条件下应用，在黑暗中仍能显示出晶莹美丽的彩色花纹图案，并有一定的亮光，提高了产品的价值和档次，并丰富了人们的生活。该类纺织品常用于服装、装饰产品等。
二、发光原因
在一定条件下，任何物质的分子具有特定的内能，包括电子的能量、分子转动的能量，以及原子核振动的能量，通常物质处于能量较低的稳定状态，视觉上产生发光现象，此外还存在光发射、散射和轫致辐射等现象，物体重新回到基态，通常由于能量损失，发光体发光的波长大于激发光的波长。
一般外界能量除了光能，还有多种形式的其他能量，如电能、射线、摩擦、化学反应、生物作用等产生的能量。因此激发发光的方式除了有光致发光外，还有电致发光、射线致发光、摩擦致发光、化学反应致发光、生物致发光等多种类型。能应用于纺织品印花的发光物体主要为光致发光体，属于一种蓄光涂料，它能够吸收受到照射的光能，并将光能储存起来，待光源移去后，在黑暗的环境中能够发光。还有一类自发光材料，属于射线致发光体，它是一类可以生产放射线能量而发光的物体，其特点是随加入的微量放射性物质的种类和数量不同，发光的余晖不尽相同，射线致发光物体一般发光具有长效性，但由于自发光涂料含有微量放射性元素，对人体有害，因此具有放射性的自发光材料，不利于人体健康，不能用于夜光印花材料。
而光致发光物体能吸收太阳光或人工光，并将光能贮存，然后在夜晚辐射出可见光，具有发光效应，该发光体实用安全。但该物质发光时间短，一般余晖时间为0.5～12h。
三、光致发光体
发光材料实际上是一种蓄光物质，它是夜光印花浆的主要组分。应用于夜光印花的光致发光体蓄光材料的激发光源一般是日光和人工光源→再经过光照射，再次储存能量→再发光，如此循环，可重获发光效果。这种吸收光-发光-储存光能-再发光，并可无限重复的过程与我们用的手机蓄电池一样，充电-使用过程中耗电-再充电-再使用、再耗电的反复再利用是相似的，所以这种发光材料称为蓄光型发光材料。蓄光材料在合成过程中所形成晶体的晶格结构缺陷和杂质缺陷才导致其具有发光性能，由材料晶格缺陷所引起的发光叫自激发光，而由杂质缺陷引起的发光叫激活发光。实际应用的各类发光材料大多是激活型发光材料。用于纺织品上的光致发光体蓄光物质有两种。
1.硫化物复合体
高纯度的硫化物中掺杂少量杂质成为一种发光体，如ZnS中掺入少量的Cu、Co杂质，就成为一种绿色发光体，掺入的杂质根据其对发光效果的影响不同，一般包括以下种类。
猝灭剂那些严重影响发光效果，降低发光亮度的有害杂质称为猝灭剂。
激活剂增强发光材料的发光性能，或将不发光或弱发光的材料，产生发光性能，光强度提高，如ZnS中掺入的少量的Cu、Co杂质就为激活剂。
共激活剂与激活剂有协同激活作用，具有加强激活剂发光性的作用，如Cu作为ZnS发光的激活剂，再添加铝，进一步增强Cu的激活作用，铝为共激活剂。
敏化剂有助于激活剂引起发光亮度的增加，这种杂质为敏光剂。
惰性杂质对发光性能影响小的杂质。掺入的杂质种类及其量将影响发光材料的余晖、效率、光谱等性能，为了达到“荧光纯”标准，Fe、Co、Ni、Mn含量不能超过1×10-5%，Cu的含量不能超过5×10-5%；此外，材料的晶粒大小、晶体完整性、数量等也影响发光效果。通常硫化物复合体发光亮度较低，余晖时间较短，并且易水解、光解，稳定性差。当暴露在外界环境下，这类发光体会失效，如ZnS类发光体长期经受紫外线照射后会变黑，并且光亮度容易受到杂质的影响，但该类蓄光物质成本低。为了延长该类发光体的使用寿命，一般需对其表面进行保护处理。表2-2为各类硫化物复合体蓄光物质调制的印花商品色浆的性能。
2.稀土金属盐
该类蓄光物质是由稀土离子激活的碱土金属铝酸盐的复合体组成，颗粒大于5nm。稀土掺杂铝酸盐的无机氧化物复合体具有蓄能强，光亮度高，余晖时间长等特点，它是目前使用较多的一种蓄光材料。这种蓄光材料吸收储存各种可见光，可在黑夜持续发光10～12h以上，其发光亮度和持续时间是传统夜光材料的30～50倍，并可无限次循环使用，不含任何放射性元素，可印制各种材料。现在主要有黄绿色、红色、天蓝色、蓝色、紫色5个品种的发光颜料，该类夜光粉印花织物穿用安全。
稀土类蓄光材料的最大缺点是耐水性较差，遇水发生分解，导致发光性能下降，甚至完全丧失发光功能。当必须使用水性浆料时，可对夜光材料首先进行表面包膜保护处理，即对发光材料进行微胶囊化，制成微胶囊，以提高其耐水性能。
3.两类蓄光材料性能对比
由表2-3可以看出，与硫化合物蓄光物质相比，稀土类蓄光物质具有更长的余晖及更高的亮度。并且稀土类蓄光物质具有无放射性、无毒、无害、对人体安全性能好等特点，因此它是一种性能良好的“绿色”蓄光材料。
四、光致发光印花工艺
夜光印花是利用夜光粉配以合适的胶黏剂等助剂，对织物进行印花加工，经过日光或其他光源的照射后，夜光粉储蓄能量，由能级较低的基态跃迁到能级较高的激发态，在黑暗中，能够将吸收的能量以光辐射的形式释放出来，即辐射出光子，因而发出亮光，使印花产品获得特殊的视觉效果。
1.夜光印花色浆组成
夜光印花可以使用夜光印花专用浆，印花工艺方法与涂料直接印花工艺相似，是把含有夜光粉色浆直接印制在织物上，形成花纹图案，获得耐久性夜光效果。印花时，印花色浆组成及工艺条件选择很重要。夜光印花浆由夜光材料、胶黏剂、增稠剂、交联剂和涂料等组成。
色浆组成举例如下。
印花基本处方：
涂料适量
夜光粉100～250
手感调节剂20
保护剂适量
邦A浆700～800
增稠剂适量
交联剂20
色地罩印基本处方：
罩印白浆700
夜光粉200～250
涂料适量
交联剂20
2.夜光印花的工艺流程
印花→烘干→焙烘→成品。
3.夜光印花设备及花型选择
夜光印花适用的设备比较广泛，可用手工冷台板、平网、圆网等印花机。其中平网印花给浆量大，发光亮度高；而采用园网印花时，由于给浆量小，应适当降低车速，同时选择适宜的刮刀口形及刮网压力，以提升给浆量，提高印花织物发光亮度。而且印花花网目数选择应适宜，一般选择80目左右。
夜光印花图案花形最好设计成点、小块面积或者以0.3～0.5cm宽的线条格子花纹。例如各种小动物图案在动物眼睛处印上夜光发光浆，夜晚织物上动物眼睛会闪闪发光，增加织物的艺术魅力。对于植物图案可在其小花朵或花心处印上夜光色浆，增进织物的美观感，提高产品的档次。彩图3为一种夜光印花产品。
五、夜光印花考虑的技术问题及注意事项
夜光印花产品应具有良好的夜晚发光效果及优良的手感和牢度。为了保证印花效果，应注意以下几个方面。
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1.夜光粉要求
印花用夜光粉要求如下。①色泽为浅黄色粉末，应在织物上不易被察觉。②夜光粉粒径应合适，夜光粉的细度是影响光亮度的主要因素。夜光粉的目数一般在200～800目或更高；粒子细小，透网性好，黏合牢度佳，手感软，但光亮度较差；粒子粗大，透网性差，易堵网，手感硬，但夜光光亮度强；纺织印染一般以选择400～600目的夜光粉为宜。③夜光粉应用要简单。④夜光粉应余晖时间长，亮度高。⑤安全无毒，无放射性，无燃爆危险，不损害环境。⑥耐光、耐老化及化学稳定性好，可循环使用。⑦由其印制的夜光印花织物具有较好的耐气候、耐日光牢度，如在室外日晒雨淋1个月，夜光不受影响。
为了满足这些要求，要将发光体进行适当保护，通常采用二级保护，第一级为用硅酸钾膜层包裹发光体，此法用于仪表，不用于织物；第二级保护为用透明度高的高分子物质包裹发光体，或采用透明微胶囊包裹发光体，以使印花织物手感柔软，印花色牢度好，光亮度持久，余晖时间长。
2.夜光粉的用量
随着夜光粉用量的逐渐增加，光亮度逐渐增强。白布半成品直接印花时，夜光粉用量一般在100～l50g/kg。如果在深地色上罩印夜光粉，由于深地色具有较强的吸收光的性能，夜光光亮度受到影响，因此在深地色织物上印花，夜光粉用量应增加至200～300g/kg。
3.夜光印花与其他印花共印时注意问题
夜光颜料常与活性染料共印夜光颜料与活性共印时，夜光浆网印放在最后。防止夜光浆粘网、堵网，影响印制效果；制网时，夜光颜料与活性染料之间，应做共线，或小分线，不能叠印，否则影响夜光效果。
夜光颜料与其他涂料同浆印夜光印花浆中可以拼混少量普通涂料或荧光涂料，以使印花织物白天显示有鲜艳色彩的图案，但要注意涂料色泽与发光材料所发出亮光的颜色相同，并且拼入的量不能太多，因为随着加入涂料用量的增加，夜光效果会逐渐变弱。一般涂料用量小于10g/kg。
夜光印花浆不能与其他色泽的色浆重叠叠印处会削弱发光效果。
4.助剂的选择
为了获得有实用价值的耐久性夜光印花产品，应注意助剂的选择使用，助剂、杂质等对夜光粉的夜光效果；用于夜光印花的增稠剂和交联剂，基本上与普通涂料一致，为了保证产品色牢度、光亮度及手感，这些助剂用量也要选择合适。
5.色浆调制注意问题
夜光粉蓄光材料加入到上述储备浆料中，再以中速搅拌-慢速调匀，即制备出可用于上机的印花浆。色浆调制时，避免打浆搅拌速度太快，造成夜光粉晶体破坏，夜光效果减弱，甚至消失。此外，配浆过程中要注意避免混入强电解质、厚重颜色及含重金属化合物的助剂、金属器皿、金属搅拌棒等，以确保浆料品质。
6.印制织物要求
一般夜光印花最好印制在浅中色织物上，不适合印制在深地色产品上，如被印制的物品颜色不是白色或浅色，则应在印发光层之前，先印一层白色印花浆做衬底，这样可以增加夜光亮度。
总之，夜光印花的工艺与普通印花工艺相似，都是首先将发光体与胶黏剂、交联剂所调制的色浆印制在织物上，然后进行烘干和适当条件焙烘固色，完成印花过程，若夜光印花需与其他普通印花配合进行共同印花，为了避免影响夜光印花的光泽，一般夜光色浆应最后印制。此外，为了能达到理想的印制效果，夜光印花时应认真地筛选合适种类和用量的夜光粉、胶黏剂、柔软剂等，并采用正确的调浆操作步骤，以及仔细控制好印花工艺条件，以确保夜光印花产品的质量效果。
六、夜光效果的测定
夜光印花织物的发光效果目前还没有统一的检测标准，通常用目测方法评定，具体如下：将一块面积大于100cm2的夜光印花织物，预先在100W的白炽灯下，距离50cm，曝光60s，然后移至夜间无光处，观察布面发光情况，若相距50m之外，仍能看见其发出的亮光，8h后，在黑暗处相距15m处仍能看见其发出的亮光，则认为该夜光印花织物夜光效果良好。或先将夜光印花织物在D65光源下，激发照射20min，然后放入黑暗中，用ST90OOPM型微弱光度计测定光的强度，并记录光强度随时间衰退变化情况，一般在300～16500mcd/m2范围视为有夜光效果，当光强度小于300mcd/m2时，视为无夜光效果。
七、发光颜料的存放、应用情况及夜光印花产品用途
1.发光颜料的包装、运输、贮存
发光颜料的包装：发光颜料产品用防水塑料袋作内包装，并加干燥剂；用纸板箱或铁桶包装作外包装，也可根据客户要求，采用其他形式的包装。
发光颜料的运输：发光颜料运输时，需防止机械碰撞、挤压，保持包装完整，防止日晒、雨淋，不准倒立。
发光颜料的贮存：发光颜料应贮存于通风、干燥的环境中，注意防潮。
2.发光颜料的用途
发光颜料应用广泛，总结如下。
标识位置：发光颜料可用于电器开关、遥控板、墙壁开关、插头、插座、锁、手提电筒、门把手、扶手、灭火器材、火警报警器、救生用具等，可标识其存在的位置，方便使用。
防止危险发生：发光颜料可用于信号、注意事项书写、紧急疏散通道、地铁车站、地下通道、人防工程、卡拉OK厅、歌舞厅、放映厅、超市卖场、医院、火车站、机场、码头、避难场所等，可以起到防止危险发生的作用。
建筑物：发光颜料涂于建筑物墙壁、瓷砖、电梯内表面、桥梁、道路等表面，不仅漂亮，而且有实际价值。
其他：如工艺品，挂历，钓具等。
3.夜光印花面料的用途
夜光印花面料在黑暗中能显示晶莹发亮、美丽多彩的图案，产生栩栩如生的动态印花效果，如印制“孔雀开屏”、“昼夜转换”等图案，给人以变化无穷、动感生动的乐趣，美化人们生活，提高产品档次；并可作为特殊场合的服装，尤其适合灯光频繁变换的环境，如舞会、晚会、演出等场所中使用的服装、背景布、装饰物等。还可作为夜间工作人员的服装，以确保夜间行人行走安全，如作为各种夜行服、地下矿工服、铁路行车人员服装、环卫工人服装、警察服装及其他夜间工作人员专业服装上的标志，便于在黑暗中识别。蓄光印花织物的装饰效果非常显著，特别是在学生、儿童等服装及休闲服、室内装饰品等方面应用较多。此外，夜光材料在路标、安全疏散指示系统中都发挥着重要作用。总之，夜光印花是一种能提高产品附加价值的特种印花方法，如果能开发设计出新颖独特的花纹图案，夜光印花产品必将有更广阔的市场前景。
第二节荧光印花
一、荧光印花特点
荧光涂料是一种有色的荧光增白剂，其能吸收近紫外光，然后反射出较长波长的可见光，并能吸收可见光波中某一波长的光，而显示出一种颜色。其特点是在紫外线照射时发光，在停止照射时就不发光。荧光印花是将荧光染料或涂料印制到织物上，所得到的一种在紫外线照射下，能反射出可见光，使织物的亮度增加的印花方法。在含有紫外光的光源照射下，荧光涂料印花织物的花纹处除了显示一定的色泽外，还能产生荧光效果，色泽鲜艳明亮，光彩夺目，布面上的花纹图案具有“暗中透亮”的效果，进而提升产品的美观效果和档次。目前用于纺织品印花的荧光涂料有十几种，大都是国外进口的。颜色有嫩黄、金黄、橘黄、艳橙、艳红、妃红、玫瑰红、品红、紫、艳绿、天蓝、宝蓝等。荧光印花常被用于功能运动衣、泳装、T恤衫等面料的印花。
二、荧光印花工艺
荧光涂料印花工艺与普通涂料印花相同，印花时，将含有荧光涂料所调制成的印花色浆印制在织物上，然后借助胶黏剂的作用及适当的焙烘条件将荧光涂料牢固地固着在织物上，以保证荧光印花涂料的染色牢度。
1.荧光涂料与其他涂料共同印花
印花色浆处方举例
荧光涂料100～400g
其他涂料适量
尿素0～50g
网印胶黏剂200～400g
交联剂FH0～50g
A邦浆300～350g
水适量
合计1000g
。
2.荧光涂料与活性染料共同印花
印浆处方除不加交联剂外，其他与荧光涂料印花相同。
印花工艺流程印花→烘干→固着→水洗→皂洗→水洗→烘干。
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