[发明专利]一种变色纤维的制备方法

说明书

本发明提供一种变色纤维的制备方法，包括变色粉体的制备及应用该粉体的变色纤维的制备，所述变色粉体包含聚烯烃、光致变色染料、抗氧化剂、紫外吸收剂和增感剂，通过熔融的方式将上述物质均匀混合造粒，然后低温粉碎、筛分，获得所需粒径的变色粉体，将该粉体与成纤聚合物共混，在双螺杆剪切的作用下，变色粉体被进一步剪切分散，以“固体乳滴”的形式均匀分布在成纤聚合物中，制得变色纤维的芯层材料，芯层外包覆含有功能助剂的成纤聚合物皮层，获得皮芯结构的光致变色纤维。该种方法制备的变色纤维适用于各种光致变色染料，适用性广，制备方法简单，可操作性强，有良好的显色效果，较长的使用寿命和优异的力学性能，在纺织服装领域有广大的应用前景。

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种变色纤维的制备方法

背景技术

随着科技的快速发展，功能性纤维因其广泛的应用范围而受到越来越多的关注，在纺织行业中，功能性纤维的应用有利于提高纺织品的科技含量，满足特殊领域的特种需要，增强其在行业中的竞争力。

在众多功能性纤维中，光致变色纤维由于其独特的性质被广泛应用于安全防伪、服装面料、军事伪装等领域。光致变色纤维的变色原理主要有两方面，其一是纤维采用液晶纺，内部含液晶结构，对入射的光具有不同的反射效果，形成不同角度光致变色；其二是纤维内部添加或表面粘附光致变色物质，根据外界环境的光照条件变化而显示不同颜色。光致变色纤维以其独特的视觉效果，既能满足消费者对服装颜色多样性和变化性的要求，同时还可用于紫外强度指示，因此在服装面料领域有着很好的应用前景。

目前光致变色材料在服装面料领域主要通过印花或者涂层的方式应用，存在色牢度差、手感硬、光致变色寿命短、透气性差等缺陷。还有部分光致变色纤维是通过液晶纺丝、静电纺丝、接枝光变材料以及内部添加或者表面粘附光变胶囊的方法进行制备，存在制备工艺复杂、对设备要求高、对环境危害较大、纤维机械强度低等缺陷，限制工业化规模生产和应用。例如专利ZL200580011656.2中，约翰等人利用静电纺丝技术制备光致变色纤维，纤维种类有限，生产工艺复杂且难以实现规模化量产。专利ZL2013105095395中，陈茶娇等人将苯氧基萘并萘醌类物质与低熔点聚对苯二甲酸乙二酯混合作为皮层，纤维级聚对苯二甲酸乙二酯为芯层制备光致变色纤维。该方法制备的光致变色纤维为热粘纤维，无法应用于产品表面及花型设计，应用局限较大，且光致染料分布在纤维皮层，会影响光致变色功能的耐候性，存在色牢度低、易脱色的缺点，同时会对人体或环境带来不利影响。翁俊强等人在专利ZL201310078996.3中将光致变色染料与低熔点尼龙混合熔融制备母粒，然后与低熔点尼龙切片共混熔融纺丝，制备光致变色POY丝和FDY丝，该方法可进行大规模纺丝生产，但是纤维表面的光致变色染料，会降低纤维光致变色功能的耐候性，同样也存在色牢度低、易脱色的缺点，对人体健康和环境存在危害。专利申请号为201710364104.4中，王璟等人采用化学接枝方法合成光致变色纤维素，该方法合成工艺复杂，使用大量有机溶剂。谢跃亭等人在专利ZL201410679297.9中将光致变色胶囊乳液与黏胶溶液混合后，溶液法纺丝制得光致变色黏胶纤维，该方法工艺复杂，环境污染性大，黏胶纤维表面的变色胶囊容易脱落，并且制备的纤维强度较低，限制了其应用范围。专利申请号为201711236868.1中，李伟等人将光致变色微胶囊掺杂在芯层材料中，熔融纺丝制备皮芯结构的光致变色纤维，该方法对光变微胶囊密封性能和强度要求较高，且微胶囊与纤维芯层不能达到紧密结合，影响纤维强度。

发明内容

为解决现有光致变色纤维变色功能耐候性差、机械强度低、不能大规模生产等缺点，本发明提供了一种变色纤维的制备方法。

本发明的技术方案是通过以下步骤实现的：

1)变色粉体的制备：低分子量聚烯烃，加入光致变色染料和助剂，混合均匀后在150～250℃范围内熔融造粒，制得聚烯烃光致变色母粒，将该母粒低温粉碎、筛分，获得的变色粉体；