新型功能材料——变色材料在纺织品中的应用

《新型功能材料——变色材料在纺织品中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、新型功能材料——变色材料在纺织品中的应用新型功能材料变色材料在纺织品中的应用　传统纺织品的色泽是静态的，即纺织品经印花或染色后，织物便呈现一种不变的色泽或者花型。变色纤维材料借助于现代高新技术，使纺织品的颜色或者花型随着光照的变化、温度的变化、干湿的变化而呈现出由常规的静态变为若隐若现的动态效果。可广泛应用于T恤衫、裤子、游泳衣、休闲运动服、工作服、儿童服装、窗帘、墙布、玩具等行业。在军事上可作为军事伪装和某些功能性测试；在防伪领域可作为防伪材料广泛应用于票据、证件、商标等。　　　　1变色材料种类及变色机理　　变色材料按其受外界因素影响导致材料变色分类，主要分为：光敏变色材料，热敏

2、变色材料，电致变色材料，湿敏变色材料，以及一些特殊的变色材料，如压致变色材料、溶剂致变色材料等。目前在纺织品加工上应用最多、工艺最为成熟的是热敏变色，其次是光敏变色，湿敏变色用于纺织品加工的报道不多，至于压敏和导电变色材料则一般不用于纺织品加工。　　1.1光敏变色材料　　物质颜色随照射光而变化的性能称为光敏变色性或光致变色性，简称光变色性。光敏变色材料是一种能在紫外线或者可见光的照射下发生变色、光线消失后又可以逆变到原来颜色的功能性染料。1876年，Meer首先报道二硝基甲烷的钾盐溶液经光照后会发生颜色变化；1899年，Marck9208在干燥时为白色，润湿后则显透明感而花型消失。

3、如果将印花色浆中变色涂料巧妙结合，用于毛巾、浴巾、手帕泳装、沙滩服等的印花，干燥时为白色，润湿后显示各种颜色，获得别致的印花图案。　　　2变色材料的制造技术　　在纺织品领域，变色材料的制造技术主要包括变色纤维和变色染料两部分。　　2.1变色纤维的制造技术　　变色纤维是一种具有特殊组成或结构的，在受到光、热、水分或辐射等外界条件刺激后可以自动改变颜色的纤维。与印花和染色技术相比，变色纤维技术开发稍晚。但随着功能织物的兴起，这种技术吸引了日本诸多大公司的关注，研发专利不断出现。纤维技术有着明显的优点，它制成的织物具有手感好、耐洗涤性好，且变色效果较持久等特点。按生产工艺不同，变色纤维的

4、制造技术主要包括溶液纺丝法、熔融纺丝法、后整理法以及接枝聚合法。　　（1）溶液纺丝法与常规溶液纺丝法相近，但要在成纤的纺丝液中加入具有可逆变色功能的染料和防止染料转移的试剂，即将变色化合物和防止其转移的试剂直接添加到纺丝液中进行纺丝。由丙烯腈/苯乙烯/氯乙烯共聚物、变色类化合物组成的溶液纺丝后放入水浴中凝固成纤，经水洗得到光致变色纤维。该纤维在无阳光条件下不显色，在阳光或紫外线照射下显深绿色，可用于制作服装、窗帘、地毯和玩具等方面。　　（2）熔融纺丝法又分为聚合法、共混纺丝法、皮芯复合纺丝法。聚合法是将变色基团引入聚合物中，再将聚合物纺成纤维。如合成含硫衍生物的聚合体，然后纺成纤维

5、，它能在可见光下发生氧化还原反应，在光照和湿度变化时颜色由青色变为无色。　　共混纺丝法是将变色聚合物与聚酯、聚丙烯、聚酰胺等聚合物熔融共混纺丝，或把变色化合物分散在能和抽丝高聚物混融的树脂载体中制成色母粒，再混入聚酯、聚丙烯、聚酰胺等聚合物的熔融纺丝。此外，还可将变色材料封入微胶囊中，再分散到纺丝液中纺丝，制得热变色纤维。　　皮芯复合纺丝法是生产变色纤维的主要技术，它以含有热敏剂的组分为芯，以普通纤维为皮组分，共熔纺丝得到热敏变色皮芯复合纤维。芯组分一般为熔点不高于230℃、含1%~40%变色剂的热塑性树脂。变色粒子的尺寸为1μm~50μm，耐热性≥200℃（30

6、min后无颜色变化）。皮组分为熔点≤280℃的热塑性树脂，起维持纤维力学性能的作用。　　（3）后整理法以及接枝聚合法。后整理法是在纤维表面进行涂层或聚合的方法。日本三井公司将热敏变色的微胶囊的氯乙烯聚合物溶液涂于合成纤维表面，烘干，溶液转为凝胶状，制成热致变色纤维。后整理技术既可用于纤维，也可以用于纱线或织物。它的做法是用有螺吡喃的苯乙烯或乙酸乙酯单体的溶液浸渍纺织材料，然后单体在纤维内聚合，得到光致变色纤维。　　接枝聚合法主要采用接枝聚合技术使纤维具有变色性能。例如，将纤维或织物用含螺吡喃衍生物的单体浸渍，单体（一般为苯乙烯或醋酸乙烯）在纤维内聚合，使纤维具有光致变色性。如

7、丝织物在60℃下于上述的溶液中聚合1h，可保持光致变色性6个月以上，用于制作服装、伞、衣饰等会显出特殊的迷人效果。接枝聚合技术对变色材料的要求较低，它不经过纺丝过程，而且变色材料的分解温度可低于纺丝温度。由于在纺丝后引入变色化合物，故对纺丝工艺没有影响，也不影响纤维的力学性能。该法操作简单，应用范围广，是一种较易推广的变色纤维生产技术。　　由变色纤维直接编织的变色纺织品具有手感好、耐洗涤、耐磨性好、变色效果持久等特点。织制的纺织品可以是成件制品，也可以是匹布。　　2.