[實用新型]一種紗線和無源發光織物

有效

• 申請號: 201420050450.7
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN203904572U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 張愛華;劉偉;張巖;王中林
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: D02G3/04
• 分類號: D02G3/04;D03D15/00;D04B1/14;D04B21/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本實用新型屬于功能紡織品領域，特別是提供了一種壓電無源發光的紗線和織物。

背景技術

傳統壓電材料是指受到應力作用后在材料兩端能產生壓電電勢的晶體材料。隨著納米技術的發展，壓電材料納米線的制備技術已經日趨成熟。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纖維紡織工藝相融合，生產出具有新穎功能的紡織品。

實用新型內容

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能夠無源發光的紗線和織物。

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光納米結構，其中，所述壓電納米線設置在所述紡織纖維中，所述壓電納米線能夠在形變時產生壓電電荷；所述電致發光納米結構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光。

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。

本實用新型提出的紗線通過將表面上附著有電致發光材料顆粒的壓電材料納米線與傳統化學或植物纖維混紡成紡織用紗線。這種紗線在發生形變時會帶動壓電納米線發生彎折扭曲形變，從而產生一定的壓電電荷，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生光子達到發光的目的。用這種紗線可以進一步制成織物，可以用來制作服裝、旗幟、毛絨玩具以及創意夜光燈等產品。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光，起到裝飾的作用。相應的毛絨玩具在被孩子撫摸時也會發光而顯得更加生動。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，并且由于磷光發光的特點在手離開后仍能維持一段時間。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的紗線的局部結構示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明。

圖1示出了本實用新型提供的一種能夠無源發光的紗線局部結構示意圖。如圖1所示，所述紗線包括紡織纖維1、壓電納米線2和電致發光納米結構3，其中，壓電納米線2設置在紡織纖維1上，壓電納米線2能夠在形變時產生壓電電荷，電致發光納米結構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光。

壓電納米線2設置在紡織纖維1上，可以有兩種方式：一種方式是，表面附著有電致發光納米結構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和電致發光納米結構3完全包裹住。第二種方式使壓電納米線2和電致發光納米結構3受到紡織纖維的保護，并且能夠使壓電納米線2和電致發光納米結構3能夠緊密連接在一起。

電致發光納米結構3可以為電致發光納米顆粒，納米顆粒的尺寸無特別限定，優選為100納米至幾個微米。

在外界機械力的作用下，紗線的紡織纖維1發生形變時會帶動壓電納米線2發生彎折扭曲形變，從而能夠產生一定的壓電電荷，而所產生的壓電電荷導致的電場會使電致發光納米結構3中的電子空穴對發生輻射復合現象，在這個過程中能量以光子的形式釋放出來，這樣就達到了發光的目的。

其中，壓電材料納米線2可以選用具有壓電效應的納米線材料，優選為氧化鋅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。電致發光納米結構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。

本實用新型公開的上述紗線可以用來編織無源發光織物，所述的無源發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、毛絨玩具以及創意夜光燈等產品。這樣制成的旗幟在夜間當受到風吹拂擺動時會閃爍發光，起到裝飾的作用。相應的毛絨玩具在被孩子撫摸時也會發光而顯得更加生動。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，并且由于磷光發光的特點在手離開后仍能維持一段時間。

以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，應理解的是，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，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。