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提高结构色织物颜色稳定性的研究进展

北京服装学院学报（自然科学版） 2022年第4期42卷 92-100页

作者：范鑫磊李帅王梦如刘瑞贾丽霞新疆大学新疆特色纺织品及清洁染整重点实验室乌鲁木齐830046 新疆大学化工学院乌鲁木齐830046

近年来,光子晶体结构色受到纺织印染研究人员的高度关注。然而,光子晶体与织物之间较弱的相互作用力,导致结构色织物的颜色稳定性并不理想,从而限制了结构色在纺织领域的实际应用。针对提高结构色织物颜色稳定性的方法进行系统综述,并... 详细信息

近年来,光子晶体结构色受到纺织印染研究人员的高度关注。然而,光子晶体与织物之间较弱的相互作用力,导致结构色织物的颜色稳定性并不理想,从而限制了结构色在纺织领域的实际应用。针对提高结构色织物颜色稳定性的方法进行系统综述,并将其归纳为四类:调节胶体微球的软硬程度、光固化、引入黏合剂以及建立化学键合;其次,详细分析了这些方法在应用过程中存在的问题,并对结构色技术在纺织领域的未来发展趋势及应用前景进行了展望。

关键词：光子晶体结构色织物相互作用颜色稳定性胶体微球

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喷涂胶体水溶液绿色制备结构色织物

华东师范大学学报（自然科学版） 2023年第1期 41-49页

作者：刘璐瑶何玉莹傅茜茜葛建平华东师范大学化学与分子工程学院、上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室上海200062

以SiO_(2)胶体水溶液作为原料,一步喷涂制得色彩饱和且均匀的SiO_(2)/PET结构色织物.通过优化热处理温度、溶液pH值、引入少量乙醇,有效改善了结构色的亮度和均匀性.该方法采用水作为主溶剂,降低了环境污染和生产成本,必将促进结构色织... 详细信息

以SiO_(2)胶体水溶液作为原料,一步喷涂制得色彩饱和且均匀的SiO_(2)/PET结构色织物.通过优化热处理温度、溶液pH值、引入少量乙醇,有效改善了结构色的亮度和均匀性.该方法采用水作为主溶剂,降低了环境污染和生产成本,必将促进结构色织物的推广与应用.

关键词：喷涂 SiO_(2)胶体光子晶体聚酯纤维结构色织物

高饱和度、高稳定性光子晶体结构色织物的研究进展

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印染 2023年第8期49卷 74-81页

作者：盛善祥吴蒙宋霄支超孟家光刘亚明西安工程大学纺织科学与工程学院陕西西安710048

在织物上利用胶体微球自组装构筑的光子晶体结构色是一种绿色环保的着色方式,但是该着色方式存在颜色饱和度低与结构稳定性差的问题,从而制约了光子晶体结构色在纺织领域的应用和发展。为此,综述了近年来提高光子晶体结构色织物饱和度... 详细信息

在织物上利用胶体微球自组装构筑的光子晶体结构色是一种绿色环保的着色方式,但是该着色方式存在颜色饱和度低与结构稳定性差的问题,从而制约了光子晶体结构色在纺织领域的应用和发展。为此,综述了近年来提高光子晶体结构色织物饱和度与稳定性的方法及利弊分析;指出增强相干散射与吸收非相干散射是提高光子晶体结构色饱和度的两大策略,增强微球间接触力、间隙填充和结构包覆是提高光子晶体结构色稳定性的三种途径。最后,研究认为制备兼具高饱和度与高稳定性的光子晶体结构色是从基础研究走向实际应用的必要条件。

关键词：光子晶体结构色织物稳定性饱和度胶体微球

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基于光子晶体的结构色织物研究进展

纺织学报 2020年第4期41卷 181-187页

作者：陈佳颖辛斌杰辛三法杜卫平许颖琦高伟洪上海工程技术大学纺织服装学院上海201620 上海纺织(控股)集团公司上海200336

针对传统印染行业污染高、能耗高的问题,综述了一种绿色环保的纺织着色印染方式,即结构生色的织物着色方法;分析了其光子晶体结构的生色原理,并将采用光子晶体结构的色织物制备方法总结为一步法和二步法。一步法为直接在织物表面涂覆结... 详细信息

针对传统印染行业污染高、能耗高的问题,综述了一种绿色环保的纺织着色印染方式,即结构生色的织物着色方法;分析了其光子晶体结构的生色原理,并将采用光子晶体结构的色织物制备方法总结为一步法和二步法。一步法为直接在织物表面涂覆结构色材料,其中重力沉降法和垂直沉积法制备方法简单,静电自组装法结构色织物的厚度可控,喷墨打印法可实现织物的局部精准着色,雾化沉积法适用于不规则织物表面的印染,磁控溅射法适用于各种材料织物的染色;二步法为从结构色纤维、纱线到织物的制备方法,制备步骤复杂,但制备织物的力学性能较一步法好,印染织物后其色牢度优。最后总结了结构色织物在发展中存在的问题。

关键词：光子晶体蛋白石结构色结构色织物非角度依赖

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非晶光子晶体结构色织物的制备及其数值模拟

纺织学报 2021年第9期42卷 90-96页

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

为深入研究非晶光子晶体结构,实现对结构色的有效调控,将经快速氧化制备的壳核结构聚苯乙烯/聚多巴胺(PS/PDA)微球在棉织物上构建三维非晶光子晶体结构,采用Rsoft软件建立数值模型对其光学性质进行计算。探究晶体微球粒径、光线入射角... 详细信息

为深入研究非晶光子晶体结构,实现对结构色的有效调控,将经快速氧化制备的壳核结构聚苯乙烯/聚多巴胺(PS/PDA)微球在棉织物上构建三维非晶光子晶体结构,采用Rsoft软件建立数值模型对其光学性质进行计算。探究晶体微球粒径、光线入射角度对光子晶体反射率的影响,并通过CIE标准色度系统得到色品坐标,在CIE色度图中直观地反映光子晶体结构色变化。研究表明:计算结果与实验测试结果较为吻合,粒径为195、222、267、287 nm的PS/PDA纳米微球构建的非晶光子晶体结构,依次对应蓝色、绿色、黄绿色和红色,且随着入射角的不同,结构色不会发生改变。通过数值模拟计算,可控制纳米微球粒径、调节非晶光子晶体的光子赝带隙,从而对产生的结构色进行有效调控。

关键词：结构生色结构色织物聚苯乙烯/聚多巴胺微球非晶光子晶体无规密堆积结构全反射光谱

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SiO2@PDA微球结构色织物的制备

精细化工 2020年第4期37卷 853-859页

作者：郑宏亮方寅春王翠娥刘新华安徽工程大学纺织服装学院安徽芜湖241000 安徽省纺织行业科技公共服务平台安徽芜湖241000

采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅(SiO2)微球,并利用聚多巴胺(PDA)作为黑色吸光物质制备了SiO2@PDA微球;利用重力沉积法将Si O2@PDA微球沉积到白色涤纶织物表面,通过添加自制结构色粘合剂聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯-co-丙烯酸六氟丁酯)-g-... 详细信息

采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅(SiO2)微球,并利用聚多巴胺(PDA)作为黑色吸光物质制备了SiO2@PDA微球;利用重力沉积法将Si O2@PDA微球沉积到白色涤纶织物表面,通过添加自制结构色粘合剂聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯-co-丙烯酸六氟丁酯)-g-聚乙二醇甲基丙烯酸酯〔P(GMA-co-FHBMA)-g-PEGMA〕以制备高牢度结构色织物。采用马尔文高灵敏纳米粒度分析仪、SEM、测色仪、测量显微镜对SiO2微球、SiO2@PDA微球和结构色织物进行了表征,探究了多巴胺用量与Si O2@PDA微球的粒径、形貌及织物结构色的关系;考察了粘合剂用量对结构色牢度和色彩的影响。结果表明,制备的SiO2微球粒径均匀、单分散性较好;随着多巴胺用量的增多,制备的SiO2@PDA微球粒径增大,织物结构色红移;但多巴胺用量过多会使微球形貌粗糙,降低微球的粒径均匀性、单分散性及结构色的亮度;P(GMA-co-FHBMA)-g-PEGMA的加入可以抑制结构色开裂,提升牢度。

关键词：二氧化硅/聚多巴胺微球结构生色结构色织物粘合剂特种染料

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

基于聚多巴胺结构生色纺织材料的制备及其显色性能研究

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基于聚多巴胺结构生色纺织材料的制备及其显色性能研究

作者：郑宏亮安徽工程大学

学位级别：硕士

目前,纺织品的着色大多是通过印染实现。印染行业产生的印染废水中含有大量的染料、印染助剂、酸碱调节剂和重金属离子,对环境产生严重的污染。结构生色是实现纺织品环保着色有效途径之一。但目前结构色纺织品仍存在诸如色彩饱和度低、... 详细信息

目前,纺织品的着色大多是通过印染实现。印染行业产生的印染废水中含有大量的染料、印染助剂、酸碱调节剂和重金属离子,对环境产生严重的污染。结构生色是实现纺织品环保着色有效途径之一。但目前结构色纺织品仍存在诸如色彩饱和度低、色牢度差、易开裂等缺点。有鉴于此,本文以聚多巴胺（PDA）作为显色薄膜或核壳微球壳层,利用黑色PDA的吸光特性,提高结构色在白色织物表面的色彩饱和度;同时通过自制含环氧基结构色粘合剂,粘合结构色层和织物,使两者形成共价键结合,从而提高结构色牢度、减少结构色开裂,具体研究如下:（1）棉织物上PDA结构色膜的制备:以甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、聚乙二醇甲基丙烯酸酯（PEGMA）为单体,通过自由基聚合制备了含有环氧基团的P（GMA-co-PEGMA）粘合剂;以棉织物为代表,利用多巴胺（DA）的自聚合特性,制备了 PDA结构色膜,研究PDA膜在纤维素面料表面的显色性能。FT-IR、EDS和NMR结果表明,GMA、PEGMA共聚生成了产物P（GMA-co-PEGMA）;TG结果表明,共聚产物具有良好的热稳定性;实验发现,PDA膜的厚度随着自聚合时间的增加而增加,结构色逐渐红移,呈现金色-褐色-蓝色-绿色的顺序;添加P（GMA-co-PEGMA）粘合剂,可以增强PDA膜与织物之间的界面粘合强度,从而提高结构色织物的色牢度。（2）丝织物上PDA结构色膜的制备:以丝织物为代表,研究与纤维素面料结构不同的蛋白质面料PDA结构生色效果,探讨纤维结构与织物结构色的关系。结果发现,PDA膜的厚度,随着自聚合时间的增加而增加,结构色逐渐红移,呈现银色-金色-紫色-蓝色-绿色的顺序;与棉织物相比,丝织物表面的PDA结构色膜更加光滑、连续;但蚕丝表面的活性基团,阻碍了 DA的自聚合,导致PDA膜的的厚度及其颜色变化速率变慢;P（GMA-co-PEGMA）粘合剂对于提升丝织物表面的PDA膜牢度,同样有着显著效果。（3）重力沉降法制备SiO2@PDA结构色织物:通过引入单体甲基丙烯酸六氟丁酯（FHBMA）,提高结构色粘合剂的疏水性;采用溶胶-凝胶法制备SiO2微球,利用PDA作为黑色吸光物质制备SiO2@PDA微球;通过重力沉降法,将SiO2@PDA微球沉积到白色涤纶织物表面,获得了 5种不同颜色的非晶光子晶体结构色织物。FT-IR、EDS和NMR结果表明,GMA、PEGMA 和 HFBMA 共聚生成了产物 P（GMA-co-HFBMA）-g-PEGMA;TG结果表明,共聚产物具有较好的热稳定性;实验发现,制备的SiO2微球粒径均匀、单分散性较好;随着DA用量的增多,制备的SiO2@PDA微球粒径增大,织物结构色红移;但DA用量过多,会使微球形貌粗糙,导致微球的粒径均匀性、单分散性、晶体结构的排列有序性及结构色的亮度都降低;P（GMA-co-FHBMA）-g-PEGMA的加入,可以抑制结构色开裂,提升色牢度。（4）雾化沉积制备结构色织物:通过溶胶凝胶法,合成了形貌规整、粒径均匀的单分散SiO2微球。通过雾化沉积,将SiO2微球沉积在黑色涤纶织物表面,制备了结构色织物。结果表明,雾化沉积制备的结构色织物色彩均匀;添加少量的P（GMA-co-HFBMA）-g-PEGMA粘合剂,不仅可以显著提高织物结构色的摩擦牢度和水洗牢度,还可以提升织物结构色的亮度。

关键词：结构生色结构色织物聚多巴胺粘合剂色牢度

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结构色在纺织领域中的应用研究进展

纺织导报 2020年第8期 47-52页

作者：张素铭李青松尹菲胡建臣张克勤苏州大学纺织与服装工程学院现代丝绸国家工程实验室

结构色是一种由光与微纳结构相互作用而形成的颜色,因高亮度、不褪色和无污染的特性而引起关注,并成为一种有前景的纺织着色候选技术。文章简要介绍了结构色产生的各种机理,重点归纳了纺织品结构色着色的最新技术方法,包括利用单层或多... 详细信息

结构色是一种由光与微纳结构相互作用而形成的颜色,因高亮度、不褪色和无污染的特性而引起关注,并成为一种有前景的纺织着色候选技术。文章简要介绍了结构色产生的各种机理,重点归纳了纺织品结构色着色的最新技术方法,包括利用单层或多层薄膜和三维微纳光子结构等产生结构色的纤维和织物,最后还对结构色纤维、面料的制备技术进行了展望。

关键词：结构色光子晶体结构色纤维结构色织物