一种发光织物及其制备方法与应用与流程

本发明属于功能性纺织面料，具体涉及一种发光织物及其制备方法与应用。

背景技术：

1、交通工具内饰、家居装饰、游艇内饰领域常使用带点阵发光效果的装饰面料，用于制作星空顶、门板软包、窗帘、发光装饰画等产品。目前该类发光面料主流制备工艺为手工插光纤工艺，具体加工流程为：先制备完成成品基底面料，在面料表面人工钻孔，再由操作人员将单根塑料光纤逐一插入钻孔内，面料背面通过胶水粘接固定光纤端部，最后将多根光纤尾部集束后与led光源耦合，依靠光纤导光实现面料表面点状发光。

2、同时，传统经编铺纬设备采用被动牵拉式送纱结构，依靠设备牵拉作用完成纱线铺纬，该结构仅适配柔韧性佳、硬度低的常规纺织纱线；光纤材质硬、抗弯性能差，在被动牵拉受力状态下极易断裂，现有织造设备无法直接将光纤与普通纱线同步织造成一体化织物。

3、上述现有手工插光纤工艺存在多处固有技术缺陷：工艺自动化程度低，完全依赖人工操作，单件产品光纤插接工序耗时久，无法适配自动化流水线批量加工，难以满足汽车前装内饰大规模配套的生产需求；光纤依靠胶水粘接固定，无织物本体物理限位结构，高温、高湿车内环境下胶水易老化失效，光纤发生松动、脱落；车辆行驶振动工况下，裸露光纤易疲劳断裂，成品无法满足车规级高低温、振动老化耐久测试要求；人工钻孔、光纤裁切操作一致性差，光纤埋入深度、端面长度不统一，面料表面发光点尺寸、亮度离散度高，光学装饰效果一致性差；加工工艺为先成型面料、后钻孔插纤，仅能在厚度较大、刚性较强的基材上实施，无法适配轻薄、可弯折的柔性曲面内饰件，产品应用场景受限。

4、综上，现有手工插光纤工艺及传统被动铺纬织造设备均存在难以克服的技术短板，行业亟需一种可自动化批量生产、结构耐久可靠、发光效果均匀、适配多类柔性曲面基材的发光织物及其制备工艺。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种发光织物及其制备方法与应用，旨在解决现有手工插光纤工艺生产效率低、成品耐候可靠性差、发光效果不均且难以适配柔性曲面内饰的技术问题，同时克服传统织造设备被动牵拉易拉断光纤的缺陷，实现发光织物自动化批量生产。

2、一方面，本发明提供了一种发光织物的制备方法，采用如下的技术方案：

3、一种发光织物的制备方法，包括织造步骤和激光打点步骤；

4、所述织造步骤为：将多根线性导光体与普通纺织纱线按照预定纺织工艺相互交织形成织物坯布；

5、所述激光打点步骤为：利用激光器在所述线性导光体的预定离散点位进行烧蚀，去除线性导光体的包层并暴露纤芯，形成发光点。

6、优选的，所述织造步骤与激光打点步骤的实施顺序选自以下两种方式之一：

7、方式一：先执行织造步骤，再执行激光打点步骤；

8、方式二：先对单根线性导光体完成激光打点，再将打点后的线性导光体与普通纺织纱线交织形成坯布。

9、优选的，所述织造步骤具体包括：

10、以9个光纤纱筒为一组，共两组串联出纱，合计18根线性导光体同向垂直出纱；

11、线性导光体依次经过滑轮一、滑轮二、滑轮三完成张力调节后均匀铺入导纱针，再与普通纺织纱线交织成型。

12、优选的，所述激光打点步骤具体包括：

13、采用二氧化碳激光器，所述二氧化碳激光器的参数包括：速度200-300mm/s，功率8.5-10.5w，频率15-25khz；激光能量仅去除织物表层与线性导光体包层，不损伤线性导光体纤芯。

14、优选的，在织造步骤与激光打点步骤之间设有预处理步骤，预处理为裁切、热定型、磨毛中的至少一种；热定型预设温度为85℃；磨毛后坯布表面绒毛长度0.3-1.0mm。

15、优选的，激光打点步骤之后，还包括后处理步骤，所述后处理包括集束处理和/或复合处理；

16、所述集束处理为：将所述发光织物的多根线性导光体按照预定规则分束，通过铝管和黑色pvc套管将线性导光体的端部汇聚并固定，以与光源耦合连接；

17、所述复合处理为：通过热熔胶复合工艺、胶粘复合工艺或胶膜复合工艺，将所述发光织物与一层或多层功能复合层结合，复合完成后进行冷压处理。

18、一方面，本发明还提供了采用上述制备方法制得的一种发光织物，采用如下技术方案：

19、一种发光织物，包括：

20、普通纺织纱线；以及

21、与所述普通纺织纱线相互交织的线性导光体；

22、还包括分布于所述发光织物表面的独立发光点。

23、优选的，所述线性导光体为端面发光型塑料光纤、玻璃光纤、聚合物光导、侧发光光纤中的任一种。

24、优选的，所述发光织物背离独立发光点的一侧设有遮光层；所述遮光层为海绵、无纺布、发泡层中的任一种；

25、所述遮光层表面设有功能层；所述功能层包括阻燃层、隔音层、触摸感应层中的至少一种。

26、另一方面，本发明还提供了采用上述制备方法制得的发光织物在交通工具内饰或家居装饰中的应用。

27、综上所述，本发明包括以下有益技术效果：

28、1、本发明通过织造步骤将多根线性导光体与普通纺织纱线一次性交织成型，再结合激光打点步骤对织物表面的导光体进行批量、高速的定点烧蚀，摆脱了现有技术中的在成品面料上逐根手工钻孔、扦插光纤的低效作业方式，将传统依赖手工操作的发光面料生产工艺革新为织造-激光烧蚀的自动化流水线作业模式。经实际验证，采用本发明的方法后，生产效率可提升至原有手工方案的10倍以上，制造成本预计可降低50%以上。

29、2、本发明中的线性导光体通过织造工艺与普通纺织纱线在经纬交织的过程中形成了一体化的织物结构，导光体被纱线紧密包裹并固定于织物内部。这种物理固定的结构方式从根本上杜绝了胶水老化、脱落所带来的导光体松动或移位问题，使发光织物的耐温范围可达-40℃至105℃，可显著提升振动工况下的结构可靠性，且能够通过车规级气候循环老化测试，尤其适用于汽车内饰等对可靠性和环境适应性要求极为严苛的应用场景。该效果主要来源于织造步骤中纱线与导光体相互交织所形成的物理固定结构。

30、3、本发明采用激光烧蚀技术在导光体表面形成发光点，激光加工的非接触式特性和高精度控制能力使得每个发光点的烧蚀深度、宽度和位置均可精确设定。与现有手工切割光纤端面导致发光点亮度参差不齐的方案相比，本发明的发光点定位精度优于0.1mm，呈现出均匀、精致的发光装饰效果。同时，仅需更改激光设备的打点坐标数据，即可在无需更换任何硬件或调整工艺流程的前提下，灵活定制任意发光图案，极大地降低了图案定制成本并缩短了产品迭代周期。

31、4、本发明的发光织物具有良好的柔韧性、可裁剪性和可缝纫性，能够通过裁剪、缝纫、模压、复合等常规纺织后加工手段便捷地附着于任意曲面或平面基材上。本发明的发光织物不仅可用于传统的汽车星空顶装饰，还能够广泛应用于汽车门板、仪表板、座椅面套、游艇内饰、家居窗帘、发光墙布、装饰画等众多需要柔性发光装饰的领域，具有极强的市场适应性和产业化推广价值。