新型纺织材料及应用.doc

　 　　 变色纤维及变色纺织品　　　　　　　　　201102051007　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　早在 1899 年， 人们发现某些固体和液体的化合物有光敏性， 从此， 各种光致变色材料的研究就引起了人们极大的兴趣。20世纪50年代，Hirshbery发现了螺吡喃类化合物的光致变色现象，并将这种现象称为Potochromism(光致变色)。变色纤维最早应用在 1970 年的越南战争的战场上， 美国的 CYANAMIDE 公司为满足美军对作战服装的要求而开发的一种可以吸收光线后改变颜色的织物。此后各种变色复合纤维， 如绣花丝绒、针织纱、机织纱等， 广泛用于装饰皮革、运动鞋、毛衣等， 受到人们的喜爱。　 　 　　　　　　光敏变色纤维光致变色纤光致变色是指某种物质在一定波长的光线照射下可以产生变色现象， 而在另一种波长的光线照射下， 又会发生可逆变化回到原来的颜色的现象 　 光致变色材料分有机类和无机类两种。有机类有螺吡喃衍生物、偶氮苯类衍生物等。该类变色材料的优点是发色和消色快， 但热稳定性及抗氧化性差， 耐疲劳性低， 且受环境影响大。无机类有掺杂单晶的 SrTiO3， 它克服了有机光致变色材料热稳定抗氧性差， 耐疲劳性低的缺点， 且不受环境影响。但无机光致变色材料发色和消色较慢、粒径较大。　 目前，光致变色纤维的研究已在日本等发达国家取得较大进展，如松井色素化学工业公司制成的光致变色纤维，在无阳光的条件下不变色，在阳光或UV 照射下显深绿色。日本Kanebo公司将吸收350~400 nm波长紫外线后由无色变为浅蓝色或深蓝色的螺吡喃类光敏物质包敷在微胶囊中，用于印花工艺制成光敏变色织物。微胶囊化可以提高光敏剂的抗氧化能力，从而延长使用寿命。采用这种技术生产的光敏变色T恤衫早就于1989年首次供应市场了，而近年来，国内也有类似的产品销售。　 　 热敏变色纤维热敏变色纤维是指随温度变化颜色发生变化的纤维。获得热敏变色纤维的方法除了将热敏变色剂充填到纤维内部外，还可将含热敏变色微胶囊的氯乙烯聚合物溶液涂于纤维表面，并经热处理使溶液成凝胶状来获得可逆的热敏变色功效。 　 按热敏剂化合物的性质可把热敏剂分为以下三类:无机类、有机类、液晶类。 　　 　　　变色纤维的制造技术 　 　　 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，开发专利不断出现。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。 　　 　　　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　　　熔融纺丝法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， 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、聚酰胺等聚合物中熔融纺丝。　 　 皮芯复合纺丝法:皮芯复合纺丝法是生产变色纤维的主要技术。它以含有光敏剂的组分为芯，以普通纤维为皮， 共熔纺丝得到光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 1~50μm， 耐光性≥200℃(30 min 后无颜色变化)。皮组分为熔点≤280℃的热塑性树脂， 起到维持纤维力学性能的作用。日本的可乐丽和帝人公司就此项技术申请了多项专利。由这种光致变色复合纤维制成的布料无论是在手感、耐洗性方面，还是在耐光性、发色效果等方面都得到了很大提高。　 　 后整理法将光敏变色材料与织物结合，最早和最简便的方法是印花和染色技术。由于多种原因，处理前变色材料常需制成微胶囊的形式。　　　 涂料印花法涂料印花法将光敏变色染料粉末混合于树脂液等粘合剂中，再使用此色浆对织物进行印花处理，获得光敏变色织物。印花工艺可采用常用的筛网、辊筒印花设备操作，也可采用喷墨和转移印花，且基本过程为：织物前处理→印花→烘干→焙烘。烘干温度为80~90℃，温度过高对