[發明專利]一種基于水平加熱輔助自組裝的結構色面料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010538832.4
• 申請日: 2020-06-13
• 公開（公告）號: CN111648144A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 閻若思;趙晨剛;魏玲巧;楊凱璐;蘇明
• 申請（專利權）人: 趙晨剛
• 主分類號: D06P1/673
• 分類號: D06P1/673;D06P1/52;C08F220/14;C08F220/18;D06P5/00
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 王瑞

本發明公開了一種基于水平加熱輔助自組裝的結構色面料及其制備方法。該方法包括：二氧化硅納米微球的制備；PA乳液的制備；微球分散液的制備：將微球和PA乳液混合均勻，配置成微球分散液；結構色面料的制備。本發明將二氧化硅納米微球、PA粘合劑和環保面料結合，采用水平加熱輔助自組裝技術實現對織物的著色。與傳統的染色技術相比，無需用染料、顏料著色，清潔無污染，還可以節能節水。相對于旋涂法，本發明所需生產設備和方法簡單，條件易控。與電泳沉積法相比，本發明對纖維材料具有普適性。

技術領域

本發明屬于紡織品仿生著色領域，具體是一種基于水平加熱輔助自組裝的結構色面料及其制備方法。

背景技術

傳統的染整技術工藝流程冗余，且每道工序均需采用大量化學試劑，存在耗水量大、污染環境、刺激皮膚甚至損害生命健康等缺陷。傳統的織物在穿用過程和日曬雨淋環境影響下，褪色現象嚴重，產品的使用壽命短，造成材料資源浪費，且廢棄的織物難以分解和處理。

結構色現象在自然界中廣泛存在，無論是蝴蝶的翅膀、甲蟲的翅鞘還是孔雀羽毛都表現出靚麗的顏色，它不同于普通色素，而是由光子晶體與入射光之間發生散射、干涉和衍射而產生的物理顯色效應，是一種不需要化學品、無污染的生色途徑。結構色織物不需要色素染色，顏色不會因化學藥品或熱水處理而消失，有望克服傳統染色方法對水資源浪費和污染問題，符合綠色發展的理念，具有很好的應用前景。

仿生結構色在紡織領域已有一定的應用，主要有兩種形式：一是通過制備結構色纖維，二是通過仿制或復制動物生色羽毛或其他生色物質的結構來制備生色薄膜或光子晶體。目前，國內外構造仿生結構色的方法主要有：靜電紡絲、重力沉降法、層層靜電自組裝法、旋涂法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是，提供一種基于水平加熱輔助自組裝的結構色面料及其制備方法。

本發明解決所述方法技術問題的技術方案是，提供一種基于水平加熱輔助自組裝的結構色面料的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

(1)微球的制備：將去離子水、氨水和無水乙醇攪拌至混合均勻；然后加入正硅酸乙酯和乙醇的混合液，混合均勻后，攪拌條件下反應10h-11h；再將產物依次使用無水乙醇和去離子水洗滌，得到單分散的二氧化硅納米微球；

(2)PA乳液的制備：將SDS、去離子水、MMA和BA在85℃-90℃的溫度條件下惰性氣體環境中攪拌乳化20min；再加入引發劑KPS反應5h，得到PA乳液；

(3)微球分散液的制備：將微球和PA乳液以質量比15:1的比例混合均勻，配置成微球分散液；

(4)結構色面料的制備：將微球分散液噴涂于基底的一側，再將面料放置于分散液上，再在基底下方的熱源的作用下分散劑中的液相揮發，微球分散液中的微球在面料上緊密排列，自組裝于面料表面，得到光子晶體有序陣列，液相完全揮發完成對纖維的著色過程，得到結構色面料。

本發明解決所述面料技術問題的技術方案是，提供一種所述的基于水平加熱輔助自組裝的結構色面料的制備方法制備得到的結構色面料。

與現有技術相比，本發明有益效果在于：

(1)本發明將二氧化硅納米微球、PA粘合劑和環保面料結合，采用水平加熱輔助自組裝技術實現對織物的著色。與傳統的染色技術相比，無需用染料、顏料著色，清潔無污染，還可以節能節水。相對于旋涂法，本發明所需生產設備和方法簡單，條件易控。與電泳沉積法相比，本發明對纖維材料具有普適性。

(2)通過調節氨水的含量制備不同粒徑的二氧化硅納米微球，通過控制微球粒徑構建不同的結構色，從而使面料呈現不同顏色。

(3)采用的原料價格低廉，來源廣泛，可降解，無污染；所需生產設備簡單，方法流程簡單，條件易控；并且顏色效果好，永久顯色，有助于實現大量生產。