[發明專利]一種雙響應性變色聚乳酸纖維及其制備和應用

有效

• 申請號: 201911242267.0
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110923850B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 王宏志;位艷芳;張偉;李耀剛;張青紅;侯成義
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D01F8/14
• 分類號: D01F8/14;D01F8/10;D01F1/10;D01D5/34
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 黃志達

本發明涉及一種雙響應性變色聚乳酸纖維及其制備和應用，纖維包括聚乳酸殼層和內腔中沿長度方向對稱填充的第一纖維和第二纖維；其中第一纖維為含有光致變色油墨的混合物纖維；第二纖維為含有溫敏變色油墨的混合物纖維，且第一纖維和第二纖維形成界面。本發明纖維具有溫度敏感性和光敏感性，一根纖維的芯部同時存在兩種顏色和變色效果，可用于軍事偽裝、產品防偽標識、紫外高溫警示防護、裝飾服飾等領域。

技術領域

本發明屬于智能變色纖維及其制備和應用領域，特別涉及一種雙響應性變色聚乳酸纖維及其制備和應用。

背景技術

隨著社會經濟的發展，變色材料是近些年來迅速發展的高技術功能纖維，具有高附加值和高效益。可用于醫療監測，如嬰兒服裝，通過衣服顏色的改變來監測嬰兒是否發燒；也可用于特殊職業的安全防護，如穿著者曝露在化學危害物或輻射環境中，衣服顏色會發生改變；還可應用于時尚領域，如光致變色遮陽傘、光致變色窗簾、光致變色T恤等。此外，該類纖維在軍事上可作為軍事偽裝和防護；在防偽領域可作為防偽材料廣泛應用于票據、證件、商標等。變色纖維材料是近些年來迅速發展、極富生命力的高技術功能纖維，它具有高附加值和高效益。隨著人們對服裝高檔化、個性化要求的日益增強和對功能性整理織物要求的提高，開發新型變色纖維材料、變色染料將具有良好的發展前景和廣闊的應用空間。

變色服裝最早由美國國防部研制作為士兵的“隱形衣”，可以隨著周圍的環境而變換顏色。20世紀80年代以后，變色服裝在民用領域得到廣泛應用。進入21世紀后，變色服裝的研制取得更大的進展，如日本研究了一種光色性染料,能使合成纖維織物“染”上周圍景物的顏色，把人的服裝“融”在自然景色中；英國科學家將液晶材料微膠囊加工成可印染的油墨，涂敷在一種黑色纖維表面，隨身體部位不同以及體溫變化而瞬息萬變顯示出迷人的色彩；Radiate熱感應變色T恤可根據人體在運動時體內新陳代謝、血液流動及肌肉膨脹的程度不斷發生變化，使人體各個部位散發不同的熱量，該款運動衫通過顏色的變化來傳遞信息，讓運動者隨時了解到自己的肌肉及血管的鍛煉情況。我國試制的見光變色腈綸線，編織成衣料后能隨光源變化轉換色彩，但是至今仍然沒有集熱致變色與光致變色于一體的纖維材料的報道。

冷/熱光源雙響應性變色聚乳酸纖維材料兼具熱敏感性和280～400nm波段的紫外光敏感性，可應用在軍事領域的隱身衣上，不僅可以根據周圍環境和人體熱輻射升降導致的溫度變化來變換顏色，還可以根據室外陰天晴天來改變色彩，從而達到變色龍隱身防護的效果。冷/熱光源雙響應性變色材料可用來制作防曬衣、防曬傘等衣物上，還可應用于產品高端防偽，以及家用紡織品飾品類,諸如窗簾、手絹、杯墊、桌布、變色墻布、燈罩布等。

聚乳酸是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物，原料來源充分且再生。聚乳酸的生產過程無污染，產品可生物降解，實現了在自然界中的循環，因此是理想的綠色高分子材料；殼聚糖也是綠色無污染的高分子材料。

CN110129919A公開了一種核殼結構熱致變色聚乳酸纖維及其制備方法和應用，但是該纖維殼層內僅填充一根纖維，強度極低，不到7MPa，且只能在一種刺激下實現兩種顏色相互變換，不能在外界多種刺激下變換多種色彩以實現傳感指示。但是本發明纖維殼層內填充了兩根纖維，強度更高，可達53MPa，且本纖維可以分別在溫度和紫外兩種刺激下實現單獨變色且不受影響，從而可實現雙重刺激下4種顏色變換以實現傳感指示。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種雙響應性變色聚乳酸纖維及其制備和應用，克服了現有技術纖維強度低，難以編織，不能在多種刺激下變換多種色彩以實現傳感指示的缺陷，本發明得到一根纖維的芯部同時存在兩種核殼結構纖維，再添加水性功能材料就可得到功能性核殼結構聚乳酸纖維。

本發明的一種雙響應性變色聚乳酸纖維，所述纖維包括聚乳酸殼層和內腔中沿長度方向對稱或非對稱填充的第一纖維和第二纖維；其中第一纖維為含有光致變色油墨的混合物纖維；第二纖維為含有溫敏變色油墨的混合物纖維，且第一纖維和第二纖維形成界面。

所述光致變色油墨為商業紫外光280～400nm變色油墨，有紅色、橙色、藍色、黃色等。