具有非对称润湿特性的结构生色纺织品及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种具有非对称润湿特性的结构生色纺织品及其制备方法和应用，其中，所述制备方法包括：1)配置包括疏水性胶体微球的结构生色墨水Ⅰ和包括亲水性胶体微球的结构生色墨水Ⅱ；2)在纺织基材的第一表面涂覆结构生色墨水Ⅰ并经固化处理，得到第一表面具有疏水性光子晶体层的纺织基材；3)在经过步骤2)处理后的纺织基材的第二表面涂覆结构生色墨水Ⅱ并经固化处理，即得所述具有非对称润湿特性的结构生色纺织品。本发明专利技术的制备方法工序简便、易于实施、普适性强，实现了纺织品着色与非对称湿润性整理的一体化；本发明专利技术制备得到的结构生色纺织品正反两面具有不同的润湿性能，且色彩明亮、自然、深邃、栩栩如生，具有生态环保的优点。

Structure colored textiles with asymmetric wetting properties and their preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
具有非对称润湿特性的结构生色纺织品及其制备方法和应用
本专利技术属于功能性纺织品
，具体涉及一种具有非对称润湿特性的结构生色纺织品及其制备方法和应用。
技术介绍
根据颜色的来源，可将其分为色素色和结构色。色素色是指染料或颜料等色素而所形成的颜色，生色机理涉及电子跃迁等理论，相应的生色方式称为化学生色。在经长时间的日晒后，部分色素色常会产生褪色现象，且部分染料或颜料存在致癌、污染等隐患。结构色是指物体本身的特殊物理组织结构与光发生干涉、衍射和散射等作用而形成的视觉效应，自然界中的蝴蝶翅膀、孔雀羽毛和肥皂泡等，均为典型的结构色，相应的生色方式则被称为物理生色或结构生色。若能在保持组织结构不变，结构色将永不会消退。光子晶体是一种有两种或两种以上不同折光指数的物质按照一定的周期性排列而成的人工晶体，其根本特征是具有光子禁带。通过控制禁带的位置，经光的衍射作用，可在光子晶体表面观察到鲜活、栩栩如生、灵动多变的仿生结构色效果。近年来，将光子晶体结构生色应用于实现纺织品着色的研究屡见不鲜。目前的光子晶体结构生色纺织品的制备方法有浸渍法和喷印法，其中的数码喷印自组装法被认为是最有可能实现工业化应用的方式。而且，当前数码喷印自组装制备的大多数结构生色纺织品都仅具有单面着色效果，有关通过数码喷印自组装法制备两面均具有结构色效果的纺织品的研究和报道寥寥无几。纺织品较为传统的功能包括遮体、御寒保暖、美观等，在人类发展史上具有举足轻重的地位。随着人们生活水平的提升，越来越多的功能性纺织品开始面向大众，而较为常见的功能有防水、防油、抗紫外、抗菌、阻燃、调温等。近年来，具有非对称润湿特性的纺织品备受消费者们的青睐。所谓非对称润湿特性是指纺织品的正反两面具有不同的润湿性。非对称润湿特性的纺织品已在某些应用领域体现出了显著的优势。目前，非对称润湿特性纺织品的制备方法有涂层法、等离子体法等。若想获得具有色彩的非对称润湿性纺织品，通常要先经历染色，而后再进行后整理，如此以来不仅操作工序繁多，且每一个工序都会产生能耗。若再要求纺织品的两面具有不同的花色或花型，加工过程则会变得更加复杂。是否可一步实现纺织品的着色和非对称润湿性整理？毫无疑问，若能将两者同时实现，将有助于节能减耗，为纺织染整业的发展起到一定的推动作用，也可在一定程度上响应国家的可持续发展战略。
技术实现思路
基于现有技术的不足以及对仿生结构生色的深入了解，本专利技术的目的在于制备一种具有非对称润湿特性的结构生色纺织品，在实现纺织品着色的同时，实现纺织品的非对称润湿性功能，由此制成的纺织产品可应用于一些特殊场合。作为本申请的第一方面，本申请提供了一种具有非对称润湿特性的结构生色纺织品。作为优选，所述具有非对称润湿特性的结构生色纺织品包括：纺织基材，其具有相对应的第一表面和第二表面；设置于所述纺织基材第一表面的疏水性光子晶体层，所述疏水性光子晶体层由包括疏水性胶体微球的结构生色墨水Ⅰ所形成；设置于所述纺织基材第二表面的亲水性光子晶体层，所述亲水性光子晶体层由包括亲水性胶体微球的结构生色墨水Ⅱ所形成。作为优选，所述的疏水性胶体微球为聚苯乙烯微球和聚甲基丙烯酸甲酯微球中的一种。作为优选，所述的亲水性胶体微球为表面带有丰富羟基的二氧化硅微球。作为优选，所述疏水性胶体微球和亲水性胶体微球的粒径为180-320nm，单分散指数不超过0.08。作为优选，所述结构生色墨水Ⅰ和结构生色墨水Ⅱ还包括pH调节剂、粘度调节剂、保湿剂、咖啡环抑制剂和去离子水。作为优选，所述结构生色墨水Ⅰ和结构生色墨水Ⅱ分别是以固含量为20～30％的疏水性胶体微球分散液和固含量为20～30％的亲水性胶体微球分散液为主体，经去离子水稀释10倍后，复配占稀释液质量0.5～2.0％的pH调节剂、0.5～2.0％的粘度调节剂、1.0～3.0％的保湿剂和2.0～5.0％的咖啡环抑制剂所制得。作为优选，所述的pH调节剂为柠檬酸、碳酸钠和氢氧化钠中的一种，所述的粘度调节剂为聚乙二醇，所述的保湿剂为尿素和甘油中的一种，所述的咖啡环抑制剂为N,N-二甲基乙酰胺。作为本申请的第二方面，本申请提供了一种具有非对称润湿特性的结构生色纺织品的制备方法。作为优选，所述制备方法包括以下步骤：1)配置包括疏水性胶体微球的结构生色墨水Ⅰ和包括亲水性胶体微球的结构生色墨水Ⅱ；2)在纺织基材的第一表面涂覆所述结构生色墨水Ⅰ并经固化处理，得到第一表面具有疏水性光子晶体层的纺织基材；3)在经过步骤2)处理后的纺织基材的第二表面涂覆所述结构生色墨水Ⅱ并经固化处理，即得所述具有非对称润湿特性的结构生色纺织品。作为优选，步骤1)中，所述的疏水性胶体微球为聚苯乙烯微球和聚甲基丙烯酸甲酯微球中的一种。作为优选，步骤1)中，所述的亲水性胶体微球为表面带有丰富羟基的二氧化硅微球。作为优选，步骤1)中，所述疏水性胶体微球和亲水性胶体微球的粒径为180-320nm，单分散指数不超过0.08。作为优选，步骤1)中，所述结构生色墨水Ⅰ和结构生色墨水Ⅱ还包括pH调节剂、粘度调节剂、保湿剂、咖啡环抑制剂和去离子水。作为优选，步骤1)中，所述结构生色墨水Ⅰ和结构生色墨水Ⅱ分别是以固含量为20～30％的疏水性胶体微球分散液和固含量为20～30％的亲水性胶体微球分散液为主体，经去离子水稀释10倍后，复配占稀释液质量0.5～2.0％的pH调节剂、0.5～2.0％的粘度调节剂、1.0～3.0％的保湿剂和2.0～5.0％的咖啡环抑制剂所制得。作为优选，所述的pH调节剂为柠檬酸、碳酸钠和氢氧化钠中的一种，所述的粘度调节剂为聚乙二醇，所述的保湿剂为尿素和甘油中的一种，所述的咖啡环抑制剂为N,N-二甲基乙酰胺。作为优选，步骤2)和步骤3)中，所述固化处理采用焙烘处理，其中，涂覆所述结构生色墨水Ⅰ后纺织基材的焙烘温度为60-70℃，涂覆所述结构生色墨水Ⅱ后纺织基材的焙烘温度为40-50℃。作为优选，步骤2)中，所述纺织基材在进行结构生色墨水涂覆之前采用拒水拒油整理和疏水性涂层中的一种方法进行预处理。作为优选，所述纺织基材为涤纶、锦纶、棉和真丝中的一种。作为本申请的第三方面，本申请提供了本申请第一方面所述的具有非对称润湿特性的结构生色纺织品的应用。本申请的有益效果：本专利技术通过在纺织基材两面自组装亲疏水性不同的胶体微球构筑了一种可与光发生衍射作用而产生结构色效果的具有非对称湿润特性的功能纺织品，本专利技术的制备方法工序简便、易于实施、普适性强，实现了纺织品着色与非对称湿润性整理的一体化，大大简化了非对称湿润性纺织品的制备工艺和成本；本专利技术制备得到的结构生色纺织品正反两面具有不同的润湿性能，其两面可实现相同的图案，也可以实现不同的图案，所呈现的色彩明亮、自然、深邃、栩栩如生，且在制备过程中不使用染料、颜料等化学色素，具有绿色环保的优点。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有非对称润湿特性的结构生色纺织品，其特征在于，包括：/n纺织基材，其具有相对应的第一表面和第二表面；/n设置于所述纺织基材第一表面的疏水性光子晶体层，所述疏水性光子晶体层由包括疏水性胶体微球的结构生色墨水Ⅰ所形成；/n设置于所述纺织基材第二表面的亲水性光子晶体层，所述亲水性光子晶体层由包括亲水性胶体微球的结构生色墨水Ⅱ所形成。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有非对称润湿特性的结构生色纺织品，其特征在于，包括：
纺织基材，其具有相对应的第一表面和第二表面；
设置于所述纺织基材第一表面的疏水性光子晶体层，所述疏水性光子晶体层由包括疏水性胶体微球的结构生色墨水Ⅰ所形成；
设置于所述纺织基材第二表面的亲水性光子晶体层，所述亲水性光子晶体层由包括亲水性胶体微球的结构生色墨水Ⅱ所形成。


2.一种具有非对称润湿特性的结构生色纺织品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)配置包括疏水性胶体微球的结构生色墨水Ⅰ和包括亲水性胶体微球的结构生色墨水Ⅱ；
2)在纺织基材的第一表面涂覆所述结构生色墨水Ⅰ并经固化处理，得到第一表面具有疏水性光子晶体层的纺织基材；
3)在经过步骤2)处理后的纺织基材的第二表面涂覆所述结构生色墨水Ⅱ并经固化处理，即得所述具有非对称润湿特性的结构生色纺织品。


3.如权利要求1所述的结构生色纺织品或权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的疏水性胶体微球为聚苯乙烯微球和聚甲基丙烯酸甲酯微球中的一种。


4.如权利要求1所述的结构生色纺织品或权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的亲水性胶体微球为表面带有丰富羟基的二氧化硅微球。


5.如权利要求1所述的结构生色纺织品或权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述疏水性胶体微球和亲水性胶体微球的粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国金，周岚，张国庆，柴丽琴，韩朋帅，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33