一种可变色的纺织材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种可变色的纺织材料及其制备方法，属于纺织材料技术领域，包括以下步骤制得：通过静电纺丝制备聚乳酸

【技术实现步骤摘要】
一种可变色的纺织材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于纺织材料
，具体地，涉及一种可变色的纺织材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]热敏变色材料是指具有热致变色性能的材料。热致变色性，即某些物质可在特定环境温度下由于结构变化而发生颜色变化，也称为“热变色性”或者“热敏变色性”。热敏变色材料的用途是多方面的，目前其使用范围主要在印刷、涂料、玩具、防伪、纺织服装和日常用品等方面。热敏变色材料容易与外界环境因素如水等的反应，在没有保护的情况下容易发生物理化学性质改变，微胶囊化技术的应用解决了这个问题，热敏微胶囊技术不仅可以解决常规型的热敏材料不易保存、易受环境影响变质发色的缺陷，而且弥补了压敏微胶囊在保存期间不稳定的弊病。
[0003]微胶囊化制备热变色纺织材料通过是将染料、显色剂和溶剂混合后，通过表面活性剂进行改性后，再在外层包裹一层透明的树脂材料(通常为聚甲基丙烯酸甲酯)为壳体，形成核壳结构的微胶囊；现有技术中，公开了一种以聚甲基丙烯酸甲酯
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乙二醇二甲基丙烯酸酯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯为壳体的微胶囊，虽然能够在纤维材料上很好的吸附，且具有很好的热变色响应，但是，其不具有吸收紫外光和抗菌的能力。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种可变色的纺织材料及其制备方法，通过在聚甲基丙烯酸甲酯
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乙二醇二甲基丙烯酸酯
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甲基丙烯酸缩水甘油酯为壳体的微胶囊上采用阳离子活性剂改性，进而去吸附TiO2纳米粒子，再将吸附有TiO2纳米粒子的微胶囊与聚乳酸
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ZnO纤维中ZnO纳米粒子之间的羟基相互作用，将吸附有TiO2纳米粒子的微胶囊吸附在聚乳酸纤维上，实现了纤维的抗菌、抗紫外和热变色效应。
[0005]本专利技术要解决的技术问题：微胶囊虽然能够在纤维材料上很好的吸附，且具有很好的热变色响应，但是，其不具有吸收紫外光和抗菌的能力。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种可变色的纺织材料的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1、将聚乳酸颗粒溶解在体积比为3:1的氯仿和丙酮混合溶液中，再加入ZnO纳米粒子，通过静电纺丝制备聚乳酸
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ZnO纤维，静电纺丝在15kV和5mL/h的流速下进行，到收集器的距离为20cm，其中，聚乳酸颗粒、混合溶液和ZnO纳米粒子的用量比为4
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5g：90
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100mL：0.1
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0.2g；
[0009]S2、将异丙醇钛和浓度为1M的HCl溶液滴加到甲苯和丙醇的混合溶液中，搅拌混合均匀后，得到均质液，其中，异丙醇钛、HCl溶液、甲苯和丙醇的体积比为2
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4：0.1
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0.3：8
‑
12：8
‑
12；
[0010]S3、75℃搅拌状态下将十四烷基三甲基溴化铵加入至去离子水中，并以900rpm的
速度搅拌，然后，降温至55℃，加入热致变色材料，待热致变色染料溶解完全后，添加浓度为1M的NaOH溶液以调节pH并搅拌1h，最后，滴加步骤S2制得的均质液，搅拌反应4h，反应结束后，经过滤和70℃干燥，得到热致变色染料
‑
TiO2核壳粉末，其中，十四烷基三甲基溴化铵、去离子水、热致变色染料和NaOH溶液的用量比为1
‑
3g：70
‑
90mL：0.5
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1.5g：0.1
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0.3mL；
[0011]上述反应过程中，十四烷基三甲基溴化铵表面活性剂的尾部烷基链在热致变色材料表面吸附，因为热致变色材料表面壳体为疏水性，而作为头部在乳液中具有较高的浓度形成胶束，胶束的正电荷将与水解的醇钛前体的羟基相互作用，进而实现将TiO2吸附在热致变色材料的周围，形成TiO2壳。
[0012]S4、将步骤S1制得的聚乳酸
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ZnO纤维和热致变色染料
‑
TiO2核壳粉末超声分散在去离子水中，20
‑
24h后，经过滤和烘干后，即得成品，其中，聚乳酸
‑
ZnO纤维、热致变色染料
‑
TiO2核壳粉末和去离子水的用量比为0.5
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1g：1
‑
3g：300
‑
400mL。
[0013]上述反应过程中，热致变色材料周围形成的TiO2壳在水体中可与聚乳酸
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ZnO纤维上的ZnO纳米粒子表面的羟基形成羟基相互作用，进而实现将TiO2吸附到聚乳酸纤维上。
[0014]进一步地，热致变色材料包括以下步骤制得：
[0015]A1、在70℃下将结晶紫内酯和偶氮溴膦溶解在1
‑
十四烷醇中，结晶紫内酯、偶氮溴膦和1
‑
十四烷醇的质量比为1：4：70，得到染液；
[0016]A2、将染液加入至去离子水中，并加入PEG1000作为表面活性剂进行乳化，然后，加入甲基丙烯酸甲酯单体、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、FeSO4·
7H2O溶液和过硫酸铵，并以2000rpm搅拌30min。然后，加入硫代硫酸钠和叔丁基过氧化氢溶液，升温至80℃引发聚合反应，以1000rpm的速度继续反应3h，反应结束后，经过滤、洗涤和干燥，得到热致变色材料，其中，染液、去离子水、PEG1000、甲基丙烯酸甲酯单体、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、FeSO4·
7H2O溶液、过硫酸铵、硫代硫酸钠和叔丁基过氧化氢溶液的用量比为30
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40g：150
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200mL：1
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3g：16
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17g：1
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2g：2
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3g：0.5
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1.5mL：0.2
‑
0.3g：0.2
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0.3g：0.5
‑
1.5g。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018](1)本专利技术技术方案中，通过在以聚甲基丙烯酸甲酯
‑
乙二醇二甲基丙烯酸酯
‑
甲基丙烯酸缩水甘油酯为壳体的微胶囊热变色材料上接枝TiO2纳米粒子，通过将直接有TiO2纳米粒子的微胶囊通过羟基相互作用接枝到聚乳酸
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ZnO纤维上，赋予了聚乳酸限纤维抗菌性、抗紫外和热变色效应，且微胶囊、TiO2与ZnO之间结合强度高，不易从聚乳酸纤维上脱离，能够形成稳定的复合体系。
[0019](2)本专利技术技术方案中，聚乳酸纤维是以玉米、小麦、甜菜等含淀粉的农产品为原料，经发酵生成乳酸后，再经缩聚和熔融纺丝制成，聚乳酸纤维是一种原料可种植、易种植，废弃物在自然界中可自然降解的合成纤维，不会造成污染，是一种可持续发展的生态纤维。其织物面料手感、悬垂性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变色的纺织材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将聚乳酸颗粒溶解在体积比为3:1的氯仿和丙酮混合溶液中，再加入ZnO纳米粒子，通过静电纺丝制备聚乳酸
‑
ZnO纤维；S2、将异丙醇钛和浓度为1M的HCl溶液滴加到甲苯和丙醇的混合溶液中，搅拌混合均匀后，得到均质液；S3、75℃搅拌状态下将十四烷基三甲基溴化铵加入至去离子水中，并以900rpm的速度搅拌，然后，降温至55℃，加入热致变色材料，待热致变色染料溶解完全后，添加浓度为1M的NaOH溶液以调节pH并搅拌1h，最后，滴加步骤S2制得的均质液，搅拌反应4h，反应结束后，经过滤和70℃干燥，得到热致变色染料
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TiO2核壳粉末；S4、将步骤S1制得的聚乳酸
‑
ZnO纤维和热致变色染料
‑
TiO2核壳粉末超声分散在去离子水中，20
‑
24h后，经过滤和烘干后，即得成品。2.根据权利要求1所述的一种可变色的纺织材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中，聚乳酸颗粒、混合溶液和ZnO纳米粒子的用量比为4
‑
5g：90
‑
100mL：0.1
‑
0.2g。3.根据权利要求1所述的一种可变色的纺织材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，异丙醇钛、HCl溶液、甲苯和丙醇的体积比为2
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4：0.1
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0.3：8
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12：8
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12。4.根据权利要求1所述的一种可变色的纺织材料的制备方法，其特征在于：步骤S3中，十四烷基三甲基溴化铵、去离子水、热致变色染料和NaOH溶液的用量比为1
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3g：70
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90mL：0.5
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1.5g：0.1
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0.3mL。5.根据权利要求1所述的一种可变色的纺织...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜晔，周慧，惠紫嫣，
申请(专利权)人：扬州工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：