新型功能材料-权太兰VIP专享VIP免费

新型功能材料——变色材料在纺织品中的应用发展部：权太兰传统纺织品的色泽是静态的，即纺织品经印花或染色后，织物便呈现一种不变的色泽或者花型。变色纤维材料借助于现代高新技术，使纺织品的颜色或者花型随着光照的变化、温度的变化、干湿的变化而呈现出由常规的“静态”变为若隐若现的“动态”效果。可广泛应用于T恤衫、裤子、游泳衣、休闲运动服、工作服、儿童服装、窗帘、墙布、玩具等行业。在军事上可作为军事伪装和某些功能性测试在防伪领域可作为防伪材料广泛应用于票据、证件、商标等。1变色材料种类及变色机理变色材料按其受外界因素影响导致材料变色分类，主要分为：光敏变色材料热敏变色材料，电致变色材料，湿敏变色材料，以及一些特殊的变色材料，如压致变色材料、溶剂致变色材料等。目前在纺织品加工上应用最多、工艺最为成熟的是热敏变色，其次是光敏变色，湿敏变色用于纺织品加工的报道不多，至于压敏和导电变色材料则一般不用于纺织品加工。1.1光敏变色材料物质颜色随照射光而变化的性能称为“光敏变色性”或“光致变色性”，简称光变色性。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。1876年，Meer首先报道二硝基甲烷的钾盐溶液经光照后会发生颜色变化；1899年，Marckwald又观察到1，4-二氢-2，3，4，4-四氯奈-1-酮具有类似现象，他把这种现象称之为光敏变色性。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四个基本色：紫色、黄色、蓝色、红色，这四种光变材料其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。也可以和一般色染料拼混一起使用。例如用光敏染料红与涂料蓝拼混后印花织物表面呈现蓝色，在紫外线照射下则变成蓝紫色。但这种与色涂料拼混印花的变色印花必须事先经打样试验，因为有些极性较强的色涂料会把光变染料开环后的结构稳定住，不再可逆。有机光致变色材料种类繁多，反应机理也不尽相同，主要包括：（1）键的断裂，如螺吡喃、螺嗪等；（2）键的均裂，如六苯基双咪唑等；（3）电子转移互变异构，如水杨醛缩苯胺类化合物等；（4）顺反异构，如偶氮化合物等；（5）氧化还原反应，如稠环芳香化合物、噻嗪类等；（6）稠环化反应，如俘精酸酐类、芳基乙烯类等。1.2热敏变色材料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“热变色性”或“热敏变色性”。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。据称，用此种变色涂料印制织物，可使织物在服用过程中，随季节不同、地区不同，早、中、晚，室内室外温度不同而呈现多变的色彩，如果印上大自然的图案，还有保护大自然的象征。因此被称为是服装的伟大变革。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。热敏变色染料种类有无机类、液晶类、有机类之分。1.2.1无机类热敏变色材料无机类热敏变色材料主要为过渡金属化合物。具有代表性的化合物为碘化汞的复盐，如Cu2HgI4和Ag2HgI4，分别在70.6℃从红色变为黑色和50.7℃从黄色变为红色，这是由于特殊温度下它们发生相变引起的。许多过渡金属化合物的水溶液也发生热变色，如CoCl2溶液在25℃为粉红色，加热到75℃时变为暗蓝色，这是由于配位体几何形状变化或脱水引起的。无机类热敏变色材料可以是单一的化合物，也可以是由多种组分组成的混合物，适当改变配比还能调节变色的温度。1.2.2液晶类热敏变色材料胆甾型液晶具有层状分子结构，层内分子长轴相互平行，各层分子轴向与邻层分子轴向都略有偏移，使得液晶分子呈螺旋状结构，因而...