本發明涉及功能面料技術領域,具體涉及一種可逆熱致變色面料。
背景技術:
隨著科學技術的發展,人們生活水平的提高,人們的審美觀也發生了變化,在衣、食、住、行等各個方面都表現出不同于傳統的需求。變色紡織品的出現滿足了人們個性化的需求,它借助于現代高新技術,使紡織品的顏色或者花型隨著光照的變化、溫度的變化、干濕的變化而表現出由常規的“靜態”變為若隱若現的“動態”效果。由于這種顏色的變化是織物受到外界的刺激而“自動”變色的,因此,稱之為智能變色紡織品。變色材料的制造技術主要包括變色纖維和變色染料兩種。變色纖維的制造技術制成的織物具有手感好、耐洗滌性好,且變色效果較持久等特點。按生產工藝不同,變色纖維的制造技術主要包括溶液紡絲法、熔融紡絲法、后整理法以及接枝聚合法。
在熱及其他物理或化學因素的作用下,能可逆地改變顏色的染料稱為變色染料。熱致變色材料應用于紡織品的染色、印花在上世紀70年代就有研究報道,但由于熱致變色染料的光穩定性一般較差,并易受溫度、光照、pH值和氧等環境因素影響,使分子結構發生裂變,失去可逆性變色能力,使得耐氣候性和耐疲勞性下降;而且紡織品所需的變色材料需要具有明顯的顏色變化,并且價格貴,所以一直進展緩慢。直到最近幾年變色材料性能的優化和微膠囊技術在紡織品上的應用,使得變色紡織品的發展很快,形成了從纖維、紗線到織物的各種變色紡織材料。
CN103556492A公開了一種變色纖維、變色色紡紗線和面料及其加工方法,該專利中纖維和面料的加工過程耗時長,步驟復雜,提高了生產成本,很難實現產業化。針對現有技術缺陷,本發明旨在開發一種高穩定性的用于紡織面料的變色劑,用于制備變色的紡織面料,以滿足人們的日常生活需要
技術實現要素:
針對現有技術的不足,本發明提供了一種可逆熱致變色面料,該可逆熱致變色面料在不同溫度下能顯示不同的顏色,不僅美觀時尚,而且用作傳感器,能幫助人們及時感知環境的變化,且它制備方法簡單,性能穩定,使用壽命長。
為實現以上目的,本發明通過以下技術方案予以實現:
一種可逆熱致變色面料,由基層面料和功能涂層組成,其中功能涂層由以下重量份的物質組成:高分子聚合物乳液50~60份、結晶紫內酯微膠囊30~40份、變色添加劑10~15份、氟碳表面活性劑5~8份、交聯劑3~8份、滲透劑3~5份、二氧化硅3~8份。
優選的,所述功能涂層由以下重量份的物質組成:高分子聚合物乳液50份、結晶紫內酯微膠囊30份、變色添加劑15份、氟碳表面活性劑5份、交聯劑5份、滲透劑3份、二氧化硅5份。
優選的,所述基層布料由為棉、麻、毛、滌綸、錦綸、絲綢的中的一種或多種制成。
優選的,所述高分子聚合物為聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚偏二氯乙烯、乙烯/乙烯醇共聚物、聚己內酯多元醇、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚乙烯乙酸、聚乳酸中的一種或多種組合物。
優選的,所述變色添加劑為雙酚A、月硅酸、磷酸二氫鉀、二水合氯化鋇、十八醇、十六醇、α-萘酚、β-萘酚、硬脂酸、麝香草酚酞中的一種或兩種。
優選的,所述二氧化硅的直徑為100~300nm。
優選的,所述可逆熱致變色面料的制備方法包括以下步驟:
(1)制備基層面料;
(2)高分子聚合物升溫至50~80℃,在攪拌條件下保溫10~15min,然后加入氟碳表面活性劑、二氧化硅、交聯劑滲透劑,混合均勻后,備用;
(3)將結晶紫內酯微膠囊在變色添加劑中浸泡15~60min,加入步驟(2)的混合體系中,超聲分散均勻;
(4)將步驟(3)的混合體系均勻的涂在面料上,然后在有張力的條件下放入進行熱定型處理,其中熱定型工藝為首先在溫度90~100℃,熱定型3~5in,然后在40~60℃下風干。
本發明的有益效果:
(1)結晶紫內酯微膠囊具有發色快、無升華性等特點,其與不同的變色添加劑作用后,可以不同的溫度范圍內發生顏色突變,具有極強的辨識度;
(2)將變色材料與高分子聚合物充分的接觸,這樣高聚物能均勻有效的將變色因子包裹,使得變色因子與外界環境隔絕,避免了外界環境對其產生的影響,既能提高變色因子的靈敏度,還提高其使用壽命。
(3)氟碳表面活性劑具有異乎尋常的穩定性,耐高溫、耐強酸強堿,既憎水又憎油,使面料具有一定的自清潔作用;
(4)本發明的變色面料能根據溫度而變色,不僅美觀時尚,而且用作傳感器,能幫助人們及時感知環境的變化,且它制備方法簡單,性能穩定,使用壽命長,具有廣泛的應用前景。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本發明實施例,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
實施例1:
一種可逆熱致變色面料,由基層面料和功能涂層組成,其中基層面料由25%棉、50%麻、25%滌綸混紡制成;
所述功能涂層由以下重量份的物質組成:乙烯/乙烯醇共聚物乳液50份、結晶紫內酯微膠囊30份、變色添加劑15份、氟碳表面活性劑5份、交聯劑5份、滲透劑3份、直徑為100nm二氧化硅5份,其中變色添加劑為雙酚A和月硅酸按質量比1:100混合而成。
所述可逆熱致變色面料的制備方法包括以下步驟:
(1)制備基層面料;
(2)乙烯/乙烯醇共聚物乳液升溫至50~80℃,在攪拌條件下保溫10~15min,然后加入氟碳表面活性劑、光穩定劑、交聯劑滲透劑,混合均勻后,備用;
(3)將結晶紫內酯微膠囊在變色添加劑中浸泡15~60min,加入步驟(2)的混合體系中,超聲分散均勻;
(4)將步驟(3)的混合體系均勻的涂在面料上,然后在有張力的條件下放入進行熱定型處理,其中熱定型工藝為首先在溫度90~100℃,熱定型3~5in,然 后在40~60℃下風干。
本實施例中的面料在39~40℃時,顏色由淺藍色突變為無色。
實施例2:
一種可逆熱致變色面料,由基層面料和功能涂層組成,其中基層面料由50%棉、50%絲綢混紡制成;
所述功能涂層由以下重量份的物質組成:聚對苯二甲酸乙二酯乳液50份、結晶紫內酯微膠囊32份、變色添加劑12份、氟碳表面活性劑8份、交聯劑3份、滲透劑5份、直徑為200nm二氧化硅二氧化硅3份,其中變色添加劑為麝香草酚酞和十八醇按質量比1:50混合而成。
所述可逆熱致變色面料的制備方法包括以下步驟:
(1)制備基層面料;
(2)聚對苯二甲酸乙二酯乳液升溫至50~80℃,在攪拌條件下保溫10~15min,然后加入氟碳表面活性劑、光穩定劑、交聯劑滲透劑,混合均勻后,備用;
(3)將結晶紫內酯微膠囊在變色添加劑中浸泡15~60min,加入步驟(2)的混合體系中,超聲分散均勻;
(4)將步驟(3)的混合體系均勻的涂在面料上,然后在有張力的條件下放入進行熱定型處理,其中熱定型工藝為首先在溫度90~100℃,熱定型3~5in,然后在40~60℃下風干。
本實施例中的面料在42~44℃時,顏色由藍紫色突變為褐色。
實施例3:
一種可逆熱致變色面料,由基層面料和功能涂層組成,其中基層面料由30%棉、20%麻、50%錦綸混紡制成;
所述功能涂層由以下重量份的物質組成:聚己內酯多元醇乳液60份、結晶紫內酯微膠囊40份、硬酯醇10份、氟碳表面活性劑5份、交聯劑8份、滲透劑3份、直徑為300nm二氧化硅二氧化硅8份,其中變色添加劑為二水合氯化鋇和十八醇按質量比1:50混合而成。
所述可逆熱致變色面料的制備方法包括以下步驟:
(1)制備基層面料;
(2)聚己內酯多元醇乳液升溫至50~80℃,在攪拌條件下保溫10~15min,然后加入氟碳表面活性劑、光穩定劑、交聯劑滲透劑,混合均勻后,備用;
(3)將結晶紫內酯微膠囊在硬酯醇中浸泡15~60min,加入步驟(2)的混合體系中,超聲分散均勻;
(4)將步驟(3)的混合體系均勻的涂在面料上,然后在有張力的條件下放入進行熱定型處理,其中熱定型工藝為首先在溫度90~100℃,熱定型3~5in,然后在40~60℃下風干。
本實施例中的面料在55~57℃時,顏色由草綠色突變為無色。
以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。