智能纤维综述.ppt

*光敏变色机理：①分子异构化；②分子自由基离解；③分子离子裂解；④氧化还原反应。制备工艺：●将光致变色材料和高聚物共混通过溶液纺丝、共混纺丝或复合纺丝技术制得的纤维；●将光敏化合物包裹在微胶囊中对纤维进行印花。*光致变色纱线：在紫外光照射下能产生橙、紫、蓝、洋红、黄、红和绿等颜色。光敏变色纤维应用：娱乐服装安全服装饰品防伪制品日本：将螺吡喃类光敏化合物包裹在微胶囊中用于纺织品印花。印花织物在350－400nm的紫外线照射后，由无色变为浅蓝色或深蓝色。T恤衫：1989年供应市场*(2)热敏变色纤维

随温度变化颜色发生变化的纤维。制备：将热敏变色剂充填到纤维内部；将含热敏变色微胶囊的氯乙烯聚合物溶液涂于纤维表面，经热处理使溶液成凝胶状。热敏变色材料：有机、无机*热敏变色机理：●螺旋体结构，对白光选择性吸收，并反射某些波长的偏振光，表面反射和透射两种不同颜色的光；●反射和透射的颜色随螺旋结构的伸长或缩短而变化；●螺旋结构对温度非常敏感，伸缩随温度的变化而变化；●液晶本身的光学各向异性也会产生颜色变化。液晶类：胆甾型液晶*热敏变色机理：通过对温度敏感的物质使介质pH值发生变化，从而引起结构的变化，进而导致颜色的变化。随温度改变发生分子重排的染料：三芳甲烷类、荧烷类、螺毗喃类等。温敏物质：在一定温度下发生熔融的有机溶剂应用思路：制成微胶囊后再进行纺织品的印花或涂层加工。*温度低于溶剂熔点时：显色剂与色素结合显现一种颜色；温度高于溶剂熔点时：显色剂和染料分离并溶于溶剂的熔融体中，消色。微胶囊内包含：热敏变色染料、显色剂和溶剂(消色剂，在低温下为固态)。调整三者组成比例，就可实现变色温度的选择性、颜色自由组合和变色的明显度变化，且这种变化是可逆的。*日本东丽Sway将热敏染料密封在直径3～4μm的胶囊内，然后涂层在织物表面。四种基色，可组合成64种不同的颜色。滑雪服变色温度：11～19℃；妇女服装变色温度：13～22℃；灯罩布变色温度：24～32℃。美国：“变色龙”军服变色颜料分子结构和排列方式随温度的不同而发生变化；随周围环境的变化而自动变色，呈现与背景相一致的颜色。*7.6调温纤维在一定的温度范围内，可根据环境温度的变化自由调节温度的纤维，一般用来做成调温纺织品。当环境温度高于或低于人体温度时，调温纺织品可以吸收热量或释放热量，从而起到调节温度以及动态保温的作用。原理相变材料在相变过程中的吸收和释放热量的效应：*7.6.1相变材料及其热效应相变材料：在一定的明确的温度范围(相变温度范围)内可以改变物理状态的材料。●当外界温度升高时，材料吸收并贮藏热量发生熔化，材料由固相变为液相，直至完全熔化，停止贮热；●当外界温度降低时，材料将贮藏的热向环境释放，同时由液相变为固相。●在相变过程中，材料本身的温度几乎保持不变。*水0℃：冰水相变潜热：335kJ水的比热容：4.2kJ/(kg·℃)用于纤维和纺织品的相变材料：无机相变材料：MgC12·6H2O、CaCl2·6H20、Na2SO4·l0H20、Na2HP04·12H20等。相变温度：35℃以下，相变热：120－300kJ/kg。不同的水合盐混合，可调节相变温度。有机相变材料：脂肪酸类、多元醇类、高级烷烃类和有机酯类等。聚乙二醇：相变性能决定于分子量及整理工艺条件。含12－24个碳原子的直链烷烃。*相变材料的添加方法①充填法利用特殊加工技术将一定长度的中空尼龙纤维浸于一定浓度的相变盐水溶液中，使中空部分充满相变材料溶液，干燥后，将纤维两端封闭，即可制得调温纤维。②浸轧法通过传统的浸轧(含相变材料的整理液)－烘干－焙烘整理工艺，将不同分子量的聚乙二醇通过交联剂交联到织物上，形成一层相变薄膜，该薄膜具有显著的贮热和释热功能。*③微胶囊法利用微胶囊技术将相变材料包裹在直径为几微米的微胶囊中，然后通过加入到高聚物溶液中纺制纤维、加入到泡沫液中进行织物涂层或加入到胶粘剂中用于非织造布等方式制取调温纤维或纺织品，利用微胶囊贮热、释热。*7.6.2蓄热调温纤维能够根据外界环境温度的变化，纤维中所包含的室温相变物质发生液－固可逆相变，或从环境中吸收热量储存于纤维内部，或放出纤维中储存的热量，在纤维周围形成温度相对恒定的微气候，从而在一定时间内实现温度自动调节功能。