[发明专利]结构色面料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及面料制备技术领域，尤其涉及一种结构色面料的制备方法。

背景技术

纺织品的着色是纺织工业中非常重要的一个环节，目前纺织品生色的途径几乎全部来自于印染这一过程，通过在纤维和织物表面施加化学有色物质(吸附染料或固着颜料)来使得纺织品呈现丰富多彩的颜色。纺织品的颜色主要取决于色素的分子结构，即染料或颜色分子结构与吸收光谱的关系。但由于印染过程具有复杂的工艺流程，需要大量新鲜水作为染料上染的媒介物，导致大量未被利用的化学染料及助剂残留在水中形成污染。目前传统纺织印染行业高污染、高能耗、低资源利用率的缺点越来越被人们所关注。随着节能减排的呼声越来越高，开发出一种绿色无污染的纺织品显色技术显得尤为重要。不难发现，自然界中有许多颜色并不是来源于色素，而是来源于光与一定微纳结构的相互作用，包括利用干涉，衍射和散射产生颜色，如孔雀羽毛，蝴蝶的翅膀，甲虫鳞片的颜色等等。因此人们可以仿造自然界已有的结构，通过结构色这种纯物理的方法来使纺织品显色，从而避免印染过程带来的环境污染，这是一种绿色环保的显色技术，并且具有色泽明亮鲜艳，永不退色的优势，开发出具有结构色的纺织品对纺织行业今后的发展有着举足轻重的意义。

目前，对于结构色的研究还处于试验阶段，其颜色一般被用来作为涂料，探测器，光催化等领域，几乎很少被直接运用在纺织领域上。结构色面料的制备方法主要包括三大类：(1)胶体颗粒的重力沉降自组装。织物表面的三维光子晶体结构可以通过重力沉降法制备，由于重力的作用，分散液发生沉积，是一种最简单的着色方法。在沉积的过程中胶体颗粒逐渐聚集，随着溶剂的蒸发，会产生胶体颗粒的自组装、结晶化，胶体颗粒在这种驱动力的作用下形成紧密有序的结构，并产生颜色，胶体颗粒的大小与溶液密度，沉积速率都是影响织物着色的重要条件；(2)胶体颗粒的垂直沉积法。将织物垂直放置到充满胶体悬浮液中，并在恒温恒湿的真空干燥箱中静置72小时，随着水分的蒸发，胶体颗粒由于织物表面的毛细力作用到表面形成有序性良好的结构，结构对可见光具有一定的选择反射性，因而织物产生出颜色(3)静电纺丝法制备结构色纤维膜。主要是通过静电纺丝的方法将胶体颗粒与聚合物的溶液以纤维的形式纺出来，形成由微球粘结而成的胶体晶体纤维，得到胶体晶体纤维膜。进一步将聚合物溶解掉，就出现了结构色的效果。

虽然已出现了较多绿色环保且高亮度的结构色面料，但是仍然存在一些问题。对于利用胶体微球沉积或者自组装的方法制备结构色面料来说，由于胶体微球完全通过毛细力或者自组装的驱动力组装在一起，导致微球与织物表面的结合力不强，很容易在后续水洗，摩擦中对胶体微球的排列产生破坏，从而影响织物的色者效果；此外，该方法在制备过程中需要大量的胶体微球溶液，一方面导致原料的浪费，另一方面由于沉积层太厚而影响织物的后续使用；胶体颗粒极容易在沉积的过程中自组装产生大量的结晶化，结晶区的有序排列导致制备的结构色面料具有明显的虹彩效应，因而对结构色织物的大范围使用产生了一定的局限性。通过静电纺丝的方法制备的结构色膜，虽然方法简单，也可以较快速制备类似颜色鲜艳的织物，但是由胶体微球粘结形成的纤维膜力学性质非常差，并且有虹彩现象，所以无法得到实际应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种结构色面料的制备方法，其在经处理的织物表面喷涂一层结构色染料，制得结构色面料，通过喷涂快速制备耐水洗，超疏水结构色面料。

本发明提供了一种结构色面料的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用超声波和/或等离子处理织物表面；

(2)将P(St-MMA-AA)复合微球分散到水中，得到胶体乳液，胶体乳液中复合微球的质量分数为8-15％；

(3)将步骤(2)得到的胶体乳液与聚丙烯酸酯粘合剂、碳黑混匀后得到喷涂染料；

(4)使用步骤(3)得到的喷涂染料对步骤(1)处理过的织物进行喷涂，得到显色面料，然后经热定型后得到结构色面料。

进一步地，在步骤(1)中，在步骤(1)中，还包括将织物放在丙烯酸气体中接枝处理的步骤。

进一步地，对织物进行丙烯酸接枝处理包括以下步骤：首先对织物进行清洗，经乙醇、丙酮交替超声洗涤三次，晾干后，将织物进行等离子处理，织物表面的-C＝O,-COOH/-COOR和-OH等基团活性显著提高后，放入丙烯酸气体中接枝处理，仅对疏水性织物进行丙烯酸接枝处理。疏水性织物为涤纶、丙纶和维纶中的一种或几种。

进一步地，在气体压强40-60Pa，放电功率40-50W的条件下接枝处理120-180s。