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聚苯乙烯/铁-单宁酸配合物微球在棉织物上的结构生色

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纺织学报 2022年第5期43卷 32-37页

作者：朱小威韦天琛李亦江邢铁玲陈国强苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021

针对目前基于多巴胺制备结构色织物的过程耗时及成本高的问题,采取单宁酸替代多巴胺快速实现结构色效果,制备了聚苯乙烯/铁-单宁酸配合物(PS/TA-Fe^(3+))微球,并通过重力沉积法在棉织物表面构建无规密堆积的非晶胶体阵列。采用马尔文纳... 详细信息

针对目前基于多巴胺制备结构色织物的过程耗时及成本高的问题,采取单宁酸替代多巴胺快速实现结构色效果,制备了聚苯乙烯/铁-单宁酸配合物(PS/TA-Fe^(3+))微球,并通过重力沉积法在棉织物表面构建无规密堆积的非晶胶体阵列。采用马尔文纳米粒度分析仪、场发射电子显微镜、透射电子显微镜和显微角分辨光谱仪对聚苯乙烯(PS)微球、PS/TA-Fe^(3+)微球和结构色织物进行了表征,探究了适宜的单宁酸和Fe^(3+)用量,表征了结构色织物表面PS/TA-Fe^(3+)微球的排列、结构生色效果及PS/TA-Fe^(3+)涂层的结构稳定性。结果表明:当单宁酸用量为10%、单宁酸与Fe^(3+)的量比为10∶1时,制备的PS/TA-Fe^(3+)微球粒径均匀、单分散性较好,结构色织物颜色柔和明亮,不具备角度依赖性,且具有良好的耐洗涤和耐摩擦性能。

关键词：结构生色结构色织物聚苯乙烯/铁-单宁酸配合物微球非晶胶体阵列无规密堆积结构

光子晶体结构生色碳纤维/涤纶混纺纱线的制备及其性能

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纺织学报 2023年第2期44卷 159-167页

作者：柳浩马万彬栾一鸣周岚邵建中刘国金浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 浙江杭州310018 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312000

针对碳纤维难着色的问题,提出利用结构生色实现碳纤维/涤纶混纺纱线的着色。以聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)胶体微球为结构基元,利用浸渍提拉法在碳纤维/涤纶混纺纱线上构筑光子晶体生色结构。分析组装液质量分数和自组装温度对结构色的影响,... 详细信息

针对碳纤维难着色的问题,提出利用结构生色实现碳纤维/涤纶混纺纱线的着色。以聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)胶体微球为结构基元,利用浸渍提拉法在碳纤维/涤纶混纺纱线上构筑光子晶体生色结构。分析组装液质量分数和自组装温度对结构色的影响,探究胶体微球在纱线表面组装成光子晶体的过程,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装技术提升结构生色纱线的色彩耐久性。结果表明:当组装液质量分数为70%、自组装温度为40℃时,可以在纱线表面构筑得到结构色明亮的光子晶体;胶体微球在纱线表面的组装过程归纳为预备阶段、堆砌聚集和完备阶段;经PDMS封装后的结构生色纱线经历水洗摩擦后依旧保持原有的色彩鲜艳度。该研究可为实现彩色碳纤维制品的现代化生产和应用提供新的策略。

关键词：碳纤维结构生色光子晶体聚(苯乙烯-甲基丙烯酸) 胶体微球自组装涤纶混纺纱线

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光子晶体结构生色真丝织物的制备及应用研究

丝绸 2024年第5期61卷 32-39页

作者：向娇娇马万彬金梦婷张耘箫周岚邵建中刘国金柴丽琴浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 杭州310018 淄博大染坊丝绸集团有限公司山东淄博255300 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312000

为实现真丝织物的结构生色,文章分别利用真空辅助过滤法和手绘法在白色真丝织物上构筑光子晶体结构。进一步探究真空辅助过滤法中微球组装液体积浓度对结构色的影响规律,分析微球在真丝织物上形成光子晶体运动机制,讨论真丝织物上光子... 详细信息

为实现真丝织物的结构生色,文章分别利用真空辅助过滤法和手绘法在白色真丝织物上构筑光子晶体结构。进一步探究真空辅助过滤法中微球组装液体积浓度对结构色的影响规律,分析微球在真丝织物上形成光子晶体运动机制,讨论真丝织物上光子晶体结构色的虹彩效应,并探究手绘法在真丝织物光子晶体结构生色中的应用效果。结果表明:真空辅助过滤法中聚(苯乙烯-甲基丙烯酸),即P(St-MAA)微球组装液的体积浓度为2.4 L/m^(2)时,真丝织物的两面能同时获得光子晶体结构色,此时正反面结构色的反射率峰值在18%左右;在真空辅助过滤法中,P(St-MAA)微球在真丝织物上形成光子晶体结构的过程遵循“先反后正”堆积原则,即织物反面先形成光子晶体,随后微球进一步透过织物堆积在正面。此外,该光子晶体结构生色真丝织物的虹彩效应不明显,与常规染料或颜料着色效果接近;手绘法可以获得图案化的光子晶体生色结构,较适合于个性化加工。该研究为光子晶体结构生色在真丝织物着色中的应用提供参考。

关键词：真丝织物光子晶体结构生色真空辅助过滤法手绘法

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纺织品仿生结构生色

纺织学报 2021年第12期42卷 1-14页

作者：王晓辉刘国金邵建中浙江理工大学生态染整技术教育部工程研究中心浙江杭州310018

结构生色是一种无需应用染料/颜料等化学着色剂就能产生绚丽多彩颜色的物理生色技术,该技术的研发和应用可为生态纺织的发展起到积极的推动作用。为此,简要介绍结构生色的基本概念和原理并从纺织染整的角度,阐述纺织品仿生结构生色常用... 详细信息

结构生色是一种无需应用染料/颜料等化学着色剂就能产生绚丽多彩颜色的物理生色技术,该技术的研发和应用可为生态纺织的发展起到积极的推动作用。为此,简要介绍结构生色的基本概念和原理并从纺织染整的角度,阐述纺织品仿生结构生色常用的技术手段及其工业化应用存在的问题和面临的挑战,提出解决这些问题的若干思路和策略;概述结构生色技术在生态纺织、时尚纺织和智能纺织领域的应用和潜在应用,展望纺织品结构生色的未来发展方向。认为:色素着色和结构生色的并存和结合将是未来纺织染整领域发展和进步的必由之路。

关键词：结构生色自组装仿生纺织品结构稳固性大面积制备生态纺织时尚纺织智能纺织

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基于胶体微球自组装光子晶体的结构生色

材料研究学报 2021年第3期35卷 175-183页

作者：李壮须秋洁刘国金张耘箫周岚邵建中浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院) 杭州310018 浙江理工大学服装学院杭州310018 浙江理工大学浙江省纤维材料和加工技术研究重点实验室杭州310018

综述了近年来基于胶体微球自组装光子晶体结构生色的研究进展。先简要介绍了光子晶体和结构生色理论,然后阐述了以胶体微球为基本结构基元构筑光子晶体的自组装方法,探讨了光子晶体的结构色效果的表征方式和稳固性增强方法,最后总结了... 详细信息

综述了近年来基于胶体微球自组装光子晶体结构生色的研究进展。先简要介绍了光子晶体和结构生色理论,然后阐述了以胶体微球为基本结构基元构筑光子晶体的自组装方法,探讨了光子晶体的结构色效果的表征方式和稳固性增强方法,最后总结了用胶体微球自组装法制备光子晶体的困难并展望了发展方向。

关键词：评述光子晶体仿生结构生色胶体微球结构基元自组装

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柔性光子晶体结构生色膜的制备及其光学性质

纺织学报 2021年第2期42卷 12-20页

作者：王晓辉李义臣刘国金唐族平周岚邵建中浙江理工大学生态染整技术教育部工程研究中心浙江杭州310018 海宁绿盾纺织科技有限公司浙江嘉兴314408

针对硬质纳米微球所构筑的光子晶体在外力作用下结构易损坏,结构色耐久性差的问题,采用分步法合成内刚外柔型聚苯乙烯/聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯)(PS/P(MMA-BA))纳米微球,然后通过熔融剪切法快速制备柔性光子晶体结构生色膜。结果表... 详细信息

针对硬质纳米微球所构筑的光子晶体在外力作用下结构易损坏,结构色耐久性差的问题,采用分步法合成内刚外柔型聚苯乙烯/聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯)(PS/P(MMA-BA))纳米微球,然后通过熔融剪切法快速制备柔性光子晶体结构生色膜。结果表明:纳米微球制备中内核交联剂二乙烯苯(DVB)可增加PS内核的交联密度和折光指数,使之与外层产生一定的折光指数差,且可与外层P(MMA-BA)共价连接;外层交联剂甲基丙烯酸烯丙酯(ALMA)可使纳米微球外层形成一定的交联点而提高外层的稳定性;当DVB用量为苯乙烯(St)的12.5%,ALMA用量为MMA与BA总量的0.3%时,光子晶体结构生色膜具有优良光学性质和力学性质,产生的结构色鲜艳明亮,且耐弯折、耐冲洗、耐摩擦;适应此类纳米微球组装的熔融剪切法,能快速大面积制备柔性光子晶体结构生色膜。

关键词：柔性光子晶体结构生色纳米微球交联剂结构稳定性光学性质纺织品

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结构生色织物的研究进展

上海纺织科技 2020年第5期48卷 1-6页

作者：李帅贾丽霞刘瑞新疆大学纺织与服装学院新疆乌鲁木齐830046

结构生色是一种无需化学染料即可实现纺织品染(着)色的新型上染技术,由于其具有不易褪色、饱和度高、亮度高等特点,在纺织印染行业具有较大的发展潜力。综述了采用胶体自组装法、磁控溅射法和原子层沉积法制备结构生色织物的研究进展及... 详细信息

结构生色是一种无需化学染料即可实现纺织品染(着)色的新型上染技术,由于其具有不易褪色、饱和度高、亮度高等特点,在纺织印染行业具有较大的发展潜力。综述了采用胶体自组装法、磁控溅射法和原子层沉积法制备结构生色织物的研究进展及各方法的优缺点,介绍了通过添加黏合剂、使用软质微球和夹层结构3种方法来增强结构生色织物的机械稳定性,并对目前结构生色织物制备中存在的问题进行了总结。

关键词：染整结构生色纺织品微球光子晶体

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结构生色纺织品的研究进展

针织工业 2019年第1期 30-35页

作者：田桓荣刘建勇天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387

结构生色技术在纺织领域有很大的发展潜力。文中通过对结构生色机理以及目前研究所涉及的结构色制备方法的阐述,特别是对磁控溅射法制备结构生色纺织品做了详细介绍,目前的研究结果都表明,无论采用何种结构色制备方式,薄膜的厚度、层数... 详细信息

结构生色技术在纺织领域有很大的发展潜力。文中通过对结构生色机理以及目前研究所涉及的结构色制备方法的阐述,特别是对磁控溅射法制备结构生色纺织品做了详细介绍,目前的研究结果都表明,无论采用何种结构色制备方式,薄膜的厚度、层数都是影响颜色的重要因素。最后,文中对结构生色纺织品存在的问题和发展趋势进行了总结,指出了颜色的稳定性、颜色的重现性及靶材的生态性均是结构生色纺织品未来研究需要重视的问题。

关键词：纺织品结构生色机理磁控溅射节能减排

光子晶体结构生色碳纤维基材的制备及性能研究

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光子晶体结构生色碳纤维基材的制备及性能研究

作者：柳浩浙江理工大学

学位级别：硕士

碳纤维被誉为21世纪的“黑色黄金”。但因本质的化学惰性,传统染颜料等化学色素着色方式在实现碳纤维着色时普遍存在工序繁杂、色调单一等弊病,限制了碳纤维在有色工业品中的应用。光子晶体结构色是光与晶体发生衍射作用而呈现出的视觉... 详细信息

碳纤维被誉为21世纪的“黑色黄金”。但因本质的化学惰性,传统染颜料等化学色素着色方式在实现碳纤维着色时普遍存在工序繁杂、色调单一等弊病,限制了碳纤维在有色工业品中的应用。光子晶体结构色是光与晶体发生衍射作用而呈现出的视觉效果,具有高饱和度、高亮度和虹彩效应等特性,且作为物理着色方式其对基材没有选择性,受到了研究者们的广泛关注。本文提出在不同类型碳纤维基材表面构筑光子晶体生色结构,建立构筑光子晶体的有效方法,探究提升光子晶体稳固性的有效途径,并利用一步法同步实现碳纤维基材的结构生色和高疏水性。研究结果为碳纤维的着色和功能性提供了策略支撑。本文研究内容包括以下三个方面:(1)碳纤维片材上光子晶体生色结构的构筑研究。分析聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)(P(St-MAA))胶体微球的性能;探究组装液质量分数、织物疏密度对碳纤维织物结构色效果的影响;观测结构生色碳纤维片材的虹彩效应;考察聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装的结构生色碳纤维板的色彩耐久性。(2)碳纤维/涤纶混纺纱线上光子晶体生色结构的构筑研究。探明组装液质量分数、自组装温度对结构生色纱线结构色效果的影响;分析结构生色纱线的虹彩效应;讨论胶体微球在纱线表面构筑光子晶体的过程;探究PDMS封装的结构生色纱线的色彩耐久性。(3)一步法制备双面高疏水性结构生色碳纤维织物研究。分析聚甲基丙烯酸三氟乙酯(PTFEMA)胶体微球的性能;观测结构生色碳纤维织物正反面的结构色效果、疏水性和虹彩效应;明晰结构生色碳纤维织物的疏水机理。研究结果表明:(1)P(St-MAA)胶体微球粒径均匀,球形度良好,具有典型的核壳结构;当组装液质量分数为10%,可以在高密度碳纤维织物构筑高亮度光子晶体生色结构;结构生色碳纤维板的虹彩效应明显;PDMS封装的结构生色碳纤维板具有优异的色彩耐久性。(2)当组装液质量分数为70%、自组装温度为40℃时,可以制得结构色鲜艳的碳纤维/涤纶混纺纱线;结构生色纱线具有显著的虹彩效应;胶体微球在纱线表面构筑光子晶体的过程归纳为预备阶段、堆砌聚集和完备阶段;PDMS封装的结构生色纱线具有优异的色彩耐久性。(3)PTFEMA胶体微球形貌清晰,单分散性良好;结构生色碳纤维织物正反面的结构色明亮鲜艳、具有优异的疏水效果、明显的虹彩效应;结构生色碳纤维织物的疏水性主要是因为PTFEMA的负载降低了织物表面能,填补了纤维间的空隙。

关键词：碳纤维着色光子晶体结构生色疏水