智能纺织材料之变色材料

随着消费者对服饰美追求层次的提高,对服装颜色的要求也正在由实用型向新奇型转变。变色纤维材料借助于现代高新技术,使纺织品的颜色或花型随光照、温度、湿度的变化而呈现出由常规的“静态”变为若隐若现的“动态”的效果,在纺织领域得到了飞快的发展及广泛的应用。

1 变色材料种类及变色机理

(1)光敏变色材料

光敏变色材料是一种能在紫外线或者可见光的照射下发生变色、光线消失后又可以逆变到原来颜色的功能性染料。光敏变色材料主要有氯化银、溴化银、二苯乙烯类、螺环类、降冰片二烯类、俘精酸酐类、三苯甲烷类衍生物、水杨酸苯胺类化合物等。目前,光敏变色材料已发展到有4个基本色:紫色、黄色、蓝色、红色。这4种光变材料初始结构均为闭环型,即印在织物上没有色泽,当在紫外线照射下才变成紫色、黄色、蓝色、红色。

(2)热敏变色材料

热敏变色材料之所以能够变色是由于变色体能引起内部结构的变化,从而导致颜色的改变,当温度降低时,颜色又复原。相对于光敏染料, 国内外对热敏染料的研究要多得多,尤其是在应用于纺织品印花方面,取得了一定的成果,已有一系列的热敏印花产品问世。

如日本松井色素化学工业株式会社生产的TC系列以及我国生产的RT系列就属于热敏变色产品。织物在服用过程中,随季节、地区不同,室内、室外温度不同,而呈现多变的色彩,目前能够生产变色涂料并掌握加工技术的主要是英国、日本等以及我国的台湾地区。

(3)湿敏变色材料

湿敏变色材料变色的主要原因是空气中的湿度导致染料本身结构变化,从而对日光中可见光部分的吸收光谱发生改变,同时环境湿度对变色体的变色有一定的催化作用。湿敏变色染料变色印花浆主要成分是变色钴复盐,应用时通过粘合剂将变色体牢固地粘附于织物上。为了使变色灵敏,需要加入一定的敏化剂以帮助变色体完成这一过程,同时还加入了一定的增色体,以提高变色织物色泽的鲜艳度。

如果将印花色浆中变色涂料巧妙结合,用于毛巾、浴巾、手帕泳装、沙滩服等,可获得别致的印花图案。如日本大日精化工业公司生产的Seilkaduel Colour在干燥时为白色,润湿后显色并具有可逆性;日本御国色素公司生产的SA Medium 9208在干燥时为白色,润湿后则显透明感而花型消失。

2 变色材料的制造技术

在纺织品领域,变色材料的制造技术主要包括变色纤维和变色染料两部分:

应用于纺织品的变色染料,主要是热致变色染料、光致变色染料和湿敏变色染料。但由于这些染料本身的摩擦牢度和耐洗涤牢度不够理想,上个世纪90年代,人们将微胶囊技术引入变色染料的制备, 使得变色染料在纺织品中的应用获得质的飞跃。与印花和染色技术相比, 变色纤维技术具有明显优点:制成的织物手感好、耐洗涤性好,且变色效果较持久。

目前染色所用的变色染料还有光谱变色染料,较多的为阳离子染料和酸性染料。这类染料在不同波段下反射峰大小不同,从而呈现出显著的光谱变色效果,以达到纱线在不同灯光下呈现不同颜色的效果。

3 变色材料在纺织服装中应用

(1) 变色服装

变色服装最早由美国国防部研制作为士兵的“隐形衣”,可以随着周围的环境而变换颜色。20世纪80年代以后,变色服装在民用领域得到广泛应用,如日本东邦人造纤维公司研制出一种叫“丝为伊”的变色服,当被紫外线照射时颜色发生变化;日本东邦人造纤维公司制成一种感温变色游泳衣,不同温度下变化出各种颜色;英国的材料科学家研制出一种液晶服装面料, 这种面料在28~33℃的范围内具有变幻莫测的色彩。

进入21世纪后,变色服装的研制取得更大的进展,如日本研究了一种光色性染料, 能使合成纤维织物“染”上周围景物的颜色,把人的服装“融” 在自然景色中;英国科学家将液晶材料微胶囊加工成可印染的油墨,涂敷在一种黑色纤维表面,随身体部位不同以及体温变化而瞬息万变显示出迷人的色彩;我国试制的见光变色腈纶线,编织成衣料后能随光源变化转换色彩。

目前,经营变色服装的服装品牌主要有美国Del sol、韩国贝兰妮国际服饰集团、韩国宾菲变色服饰、韩国太曼变色服饰。中国市场上的变色服装在2004年问世,源自韩国宾菲变色服饰品牌隶属于广州帝雅服饰有限公司,2011年申请专利成功后便成功进入中国市场。

(2)名牌服饰标识防伪技术

在商标特定部位采用“紫外隐形文字图案”、“温变识别”和“手感立体文字” 技术可以通过验钞机或手摸识别真伪,必要时候还可以加入“红外检测”,大大增加了技术含量。

4 变色材料的发展趋势

变色纤维材料是近些年来迅速发展、极富生命力的高技术功能纤维,它具有高附加值和高效益,随着高新技术不断引入该领域,变色纤维还会继续发展并完善。变色染料方面,直接用于纺织品加工的变色染料还不多,主要原因是染料价格较高,耐高温、耐光牢度不理想,反复使用性和稳定性较差,发色褪色速度缓慢等。随着人们对服装高档化、个性化要求的日益增强和对功能性整理织物要求的提高,开发新型变色纤维材料、变色染料将具有良好的发展前景和广阔的应用空间。

来源:纺织导报

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