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變色纖維與紡織品的開發(fā)應(yīng)用分析
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http://m.china-zesir.com 發(fā)稿日期:2007-8-29
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1 何謂變色纖維？
2009年中國地毯行業(yè)研究咨詢報告 【出版日期】 2009年1月 【報告頁碼】 328頁 【圖表數(shù)量】 135個2009-2010年中國女鞋市場調(diào)查與發(fā)展前景分析報告 我國人口總數(shù)超過13億人，其中女性人口數(shù)量6.24 億，約占人口總數(shù)的48%。這是一個蘊(yùn)涵著2009-2010年中國家紡行業(yè)應(yīng)對金融危機(jī)影響及發(fā)展 2008年，美國華爾街危機(jī)不僅迅速波及全球金融市場，而且已由虛擬經(jīng)濟(jì)向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)蔓延。金融危機(jī)2008-2010年中國女裝行業(yè)應(yīng)對金融危機(jī)影響及發(fā)展 2008年，美國華爾街危機(jī)不僅迅速波及全球金融市場，而且已由虛擬經(jīng)濟(jì)向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)蔓延。金融危機(jī)
所謂變色纖維是一種具有特殊組成或結(jié)構(gòu)的、在受到光、熱、水分或輻射等外界條件刺激后可以自動改變顏色的纖維。變色纖維目前主要品種有光致變色和溫致變色兩種。前者指某些物質(zhì)在一定波長的光線照射下可以產(chǎn)生變色現(xiàn)象，而在另外一種波長的光線照射下(或熱的作用)，又會發(fā)生可逆變化回到原來的顏色；后者則是指通過在織物表面粘附特殊微膠囊，利用這種微膠囊可以隨溫度變化而顏色變化的功能，而使纖維產(chǎn)生相應(yīng)的色彩變化，并且這種變化也是可逆的。
變色纖維品種主要集中在光致變色上。其實早在1989年，W.MARCKWALD 就首次發(fā)現(xiàn)了某些固體或液體化合物具有光致變色的性質(zhì)，具有光敏變色特性的物質(zhì)通常是一些具有異構(gòu)體的有機(jī)物，如萘吡喃、螺呃嗪和降冰片烯衍生物等。這些化學(xué)物質(zhì)因光的作用發(fā)生與兩種化合物相對應(yīng)的鍵合方式或電子狀態(tài)的變化，可逆地出現(xiàn)吸收光譜不同的兩種狀態(tài)即可逆的顯色、退色和變色。
最早的應(yīng)用實例是在越南戰(zhàn)爭時期，美國的CYANAMIDE公司為滿足美軍對作戰(zhàn)服裝的要求而開發(fā)的一種可以吸收光線后顏色改變的織物。而我國的東華大學(xué)采用淡黃綠色的三甲基螺呃嗪為光敏劑，與聚丙烯切片共混后制成切片經(jīng)高溫熔融紡絲形成的光敏纖維也具有良好的性能。這種纖維經(jīng)過紫外線的照射后能迅速地由無色變?yōu)樗{(lán)色，光照停止后又可以迅速變?yōu)闊o色，并且具有良好的耐洗性能和一定的光照耐久性。相應(yīng)的產(chǎn)品還有日本KANEBO公司的光敏變色織物，而由這種織物制成的T恤衫早在1989年就供應(yīng)市場了。美國的CLEMSON大學(xué)和GEOR―GIA理工學(xué)院等幾所大學(xué)最近已經(jīng)開始研究改變光敏纖維的表面涂層材料，而使纖維的顏色能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制。在民用領(lǐng)域，光敏變色纖維主要運(yùn)用于娛樂服裝、安全服和裝飾品以及防偽標(biāo)識上。
還有像一般的變色材料是指具有光、熱、電等致變色性能的材料。特別是閃光變色纖維蝴蝶的翅膀和孔雀的羽毛在光的反射下更加美麗， 這是因為光的參與可使顏色效果更佳�；谶@一原理，例如像日本的一位教授發(fā)明了閃光變色纖維。用這種纖維制成的織物色彩變化多端，令人神往.這種織物可用來制作服裝和室內(nèi)裝飾等等。
1.2 變色纖維的類型
變色纖維的類型大致分為光致變色纖維材料、熱敏變色纖維材料和電致變色纖維材料和其他變色材料。
1.2.1 光致變色纖維材料
光致變色材料分有機(jī)類和無機(jī)類兩種。有機(jī)類有螺吡喃衍生物、偶氮苯類衍生物等。該類變色材料的優(yōu)點(diǎn)是：光發(fā)色和消色塊，但熱穩(wěn)定性及抗氧化性差，耐疲勞性低，且受環(huán)境影響大。無機(jī)類有摻雜單晶的SrTiO3，能光致變色，它克服了有機(jī)光致變色材料熱穩(wěn)定抗氧性差，耐疲勞性低的缺點(diǎn)，且不受環(huán)境影響。但無機(jī)光致變色材料發(fā)色和消色較慢、粒徑較大。光致變色纖維是將光致變色材料和高聚物共混通過溶液紡絲、共混紡絲或復(fù)合紡絲技術(shù)制得的纖維。
而光致變色纖維是在太陽光或紫外光等的照射下顏色會發(fā)生變化的纖維，當(dāng)光線消失之后又會可逆地變回原來的顏色。自從1899年發(fā)現(xiàn)某些固體和液體的化合物有光敏性能以來，各種光敏材料的研究就引起了人們極大的興趣。日本首先開發(fā)出光致變色復(fù)合纖維，并以此為基礎(chǔ)制得了各種光敏纖維制品，如繡花絲絨、針織紗、機(jī)織紗等，用于裝飾皮革、運(yùn)動鞋、毛衣等，受到人們的廣泛喜愛。
光致變色纖維材料這方面有不少例子，比如腈綸織物采用帶有變色分子的陽離子染料進(jìn)行染整加工后，其在不同的光源下發(fā)生變色,故稱變色針織物。勻染劑、酸劑對變色效果有一定的影響。實驗結(jié)果表明：采用1227勻染劑和冰醋酸 ,織物的變色效果最佳。變色腈綸針織物烘干前必須進(jìn)行開幅整理 ,烘干溫度應(yīng)在 98℃-100℃。由這種方法制備的纖維、織物在不同的光的波長下有不同的色調(diào)，都屬于光致變色纖維織物。還有就是日本某公司將吸收350nm-400nm波長紫外線后由無色變?yōu)闇\藍(lán)色或深藍(lán)色的螺呋喃類光敏物質(zhì)包裹在微膠囊中，用于印花工藝制成光敏變色織物。微膠囊化可以提高光敏劑的抗氧化能力，從而延長使用壽命。采用這種技術(shù)生產(chǎn)的光敏變色T恤已經(jīng)于1989年供應(yīng)市場，近年來，國內(nèi)也有類似的產(chǎn)品銷售。
1.2.2 熱敏變色纖維
熱敏變色纖維是指隨溫度變化顏色發(fā)生變化的纖維。獲得熱敏變色纖維的方法除了將熱敏變色劑充填到纖維內(nèi)部外，還可將含熱敏變色微膠囊的氯乙烯聚合物溶液涂于纖維表面，并經(jīng)熱處理使溶液成凝膠狀來獲得可逆的熱敏變色功效。
例如，1988年東麗公司開發(fā)了一種溫度敏感織物Sway，這種織物是將熱敏染料密封在直徑3-4m的膠囊內(nèi)，然后涂層在織物表面。這種玻璃基材的微膠囊內(nèi)包含了三種主要成分：熱敏變色性色素；與色素結(jié)合能顯現(xiàn)另一種顏色的顯色劑；在某一溫度下能使相結(jié)合的色素和顯色劑分離并能溶解色素或顯色劑的醇類消色劑。調(diào)整3者組成比例就可以得到顏色隨溫度變化的微膠囊，而且這種變化是可逆的。它的基色有4種，但可以組合成64種不同的顏色，在溫差超過5℃ 時發(fā)生顏色變化，溫度變化范圍是-40-85℃ ，針對不同的用途可以有不同的變色溫度，例如滑雪服裝的變色溫度為ll-l9℃ ，婦女服裝的變色溫度為l3-22℃，燈罩布的變色溫度為24-32℃等 。
英國默克化學(xué)公司將熱敏化合物摻到染料中去，再印染到織物上。染料由粘合劑樹脂的微小膠囊組成，每個膠囊都有液晶，液晶能隨溫度的變化而呈現(xiàn)不同的折射率，使服裝變幻出多種色彩。通常在溫度較低時服裝呈黑色，在28℃時呈紅色，到33℃時則會變成藍(lán)色，介于28-33℃會產(chǎn)生出其他各種色彩。目前，默克公司已掌握了精細(xì)地調(diào)整熱敏變色材料的技術(shù)，使這種面料能在常溫范圍內(nèi)顯示出繽紛色彩 。
2 變色纖維的制造方法
與印花和染色技術(shù)相比，變色纖維技術(shù)開發(fā)稍晚。但隨著功能織物的興起，這種技術(shù)吸引了日本諸多大公司的關(guān)注，開發(fā)專利不斷出現(xiàn)。纖維技術(shù)有著明顯的優(yōu)點(diǎn)，它制成的織物具有手感好、耐洗滌性好，且變色效果較持久等特點(diǎn)。據(jù)文獻(xiàn)介紹，變色纖維的制造技術(shù)主要包括溶液紡絲法、熔融紡絲法和后整理以及接枝聚合法。
2.1 溶液紡絲法
溶液紡絲法，即將變色化合物和防止其轉(zhuǎn)移的試劑直接添加到紡絲液中進(jìn)行紡絲。例如日本松井色素化學(xué)工業(yè)公司就此技術(shù)申請了專利。由丙烯睛/苯乙烯/氯乙烯共聚物、變色類化合物組成的溶液紡入水浴中，經(jīng)水洗得到光致變色纖維。該纖維在無陽光條件下不顯色，在陽光或紫外線照射下顯深綠色，可用于制作服裝、窗簾、地毯和玩具等方面。
2.2 熔融紡絲法
熔融紡絲法又分為聚合法、共混紡絲法、皮芯復(fù)合紡絲法；采用后整理聚合技術(shù)也可使纖維具有變色性能。例如，將纖維或織物用含毗喃衍生物的單體浸漬，單體一般為苯乙烯或醋酸乙烯酯，單體在纖維內(nèi)進(jìn)行聚合，使纖維具有光致變色性。如絲織物在60℃下于上述組分的溶液中聚合lh可保持光致變色性半年以上，用于制作服裝、傘、衣飾等時顯出特殊的迷人效果。
2.2.1 聚合法
將變色基團(tuán)引入聚合物中，再將聚合物紡成纖維。如合成含硫衍生物的聚合體，然后紡成纖維。它能在可見光下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，在光照和濕度變化時顏色由青色變?yōu)闊o色。
2.2.2 共混紡絲法
將變色聚合物與聚酯、聚丙烯、聚酰胺等聚合物熔融共混紡絲�；虬炎兩衔锓稚⒃谀芎统榻z高聚物混融的樹脂載體中制成色母粒，再混入聚酯、聚丙烯、聚酰胺等聚合物中熔融紡絲。例如，原中國紡織大學(xué)采用該法制得兩種性能較佳的光敏變色聚丙烯纖維。一種為光敏劑和聚丙烯切片共混紡絲，所得纖維經(jīng)陽光照射后會由白色變?yōu)樗{(lán)色；另一種由光敏劑、聚丙烯切片和黃色色母粒共混紡絲，所得纖維陽光照射后由黃色變?yōu)榫G色。該法雖然簡便易行，但對光致變色化合物的要求很高(如耐高溫等)，因此其應(yīng)用受到一定限制。
2.2.3 皮芯復(fù)合紡絲法
皮芯復(fù)合紡絲法是生產(chǎn)變色纖維的主要技術(shù)。它以含有光敏劑的組分為芯，以普通纖維為皮組分，共熔紡絲得到光敏變色皮芯復(fù)合纖維。芯組分一般為熔點(diǎn)不高于230℃ ，含1%-40%變色劑的熱塑性樹脂。變色粒子的尺寸為1-50μm，耐光性≥200℃(30 min后無顏色變化)。皮組分為熔點(diǎn)≤280℃的熱塑性樹脂，起維持纖維力學(xué)性能的作用。日本的可樂麗和帝人公司就此項技術(shù)申請了多項專利。由這種光致變色復(fù)合纖維制成的布料無論是在手感、耐洗性方面，還是在耐光性、發(fā)色效果等方面都得到了很大提高。
2.3 后整理以及接枝聚合法
采用后整理聚合技術(shù)也可使纖維具有變色性能。例如，將纖維或織物用含螺吡喃衍生物的單體浸漬，單體一般為苯乙烯或醋酸乙烯，單體在纖維內(nèi)進(jìn)行聚合，使纖維具有光致變色性。如絲織物在60℃ 下于上述組分的溶液中聚合1h，可保持光致變色性6個月以上，用于制作服裝、傘、衣飾等時顯出特殊的迷人效果。后整理聚合技術(shù)對變色材料的要求較低。它不經(jīng)過紡絲過程，變色材料的分解溫度可低于紡絲溫度。由于在紡絲后引入變色化合物，故對紡絲工藝沒有影響，也不會影響纖維的力學(xué)性能。該法操作簡單，應(yīng)用范圍廣，是一種較易推廣的變色纖維生產(chǎn)技術(shù)。
另外，將光敏變色材料與織物結(jié)合，最早和最簡便的方法是印花和染色技術(shù)。由于多種原因，處理前變色材料常需制成微膠囊的形式。涂料印花法將光敏變色染料粉末混合于樹脂液等粘合劑中，再使用此色漿對織物進(jìn)行印花處理，獲得光敏變色織物。印花工藝可采用常用的篩網(wǎng)、輥筒印花設(shè)備操作，也可采用噴墨和轉(zhuǎn)移印花，且基本過程為:織物前處理一印花一烘干一焙烘。烘干溫度為80～90℃，溫度過高對微膠囊中的溶劑和添加劑的穩(wěn)定性不利。焙烘溫度主要取決于印花色漿中的粘合劑和增稠劑的性質(zhì)，一般為140～150℃，時間多控制在3～10min.用于紡織品印花加工的變色涂料應(yīng)滿足:手感柔軟;耐洗滌性好，摩擦牢度好;適于印花加工。這些要求可通過選用合適的粘合劑、交聯(lián)劑、柔軟劑和微膠囊技術(shù)達(dá)到。光敏變色染料染色一般不需改變常規(guī)的染色工藝及染色設(shè)備，關(guān)鍵在于變色染料的選擇，從而得到滿意的染色效果和變色效果。我們應(yīng)用這種技術(shù)先后開發(fā)了變色腈綸、變色滌綸及混紡織物。變色滌綸項目得到了東華大學(xué)纖維改性國家重點(diǎn)實驗室資助。
3 變色纖維與紡織品等的開發(fā)與應(yīng)用
3.1 戰(zhàn)場上的變色服裝
變色龍又名石龍子，屬于晰蜴類動物，棲息于樹上，為防止被其他動物傷害和便于獵食，它能隨環(huán)境的變化而自動變色來隱蔽自己。這是因為變色龍的多層皮膚的細(xì)胞內(nèi)含有在細(xì)胞內(nèi)可以移動的綠色素，有時聚成一點(diǎn)，有時散開，這樣便改變了體色。
如今，人們利用動物這種特性并以仿生學(xué)的原理與高新技術(shù)研制成功一種能自動變色的化學(xué)纖維，稱為光敏變色纖維。它是采用纖維中引入具有光敏變色性化合物，或合成能變色的聚合物紡絲的方法。如將能在可見光下發(fā)生氧化一還原反應(yīng)物的、色澤變化可逆的硫堇衍生物導(dǎo)入聚合物，然后紡成纖維。該纖維制品不僅對光線十分敏感，而且濕度變化也能夠引起顏色變化。如果把這種變色纖維采用光色性染料進(jìn)行染色后，便能隨著周圍環(huán)境的光色變化而改變顏色。另外，還有一種熱敏變色纖維，它能隨溫度的升高而顯示出與常溫下不同的顏色。
所謂變色服，就是指能夠隨著周圍環(huán)境的變化而自動變色的軍服，它是由變色纖維制造的，或是織物采用變色染料印染而成的作訓(xùn)服，深受部隊官兵的鐘愛。自動變色的新技術(shù)研究成功，將為部隊的偽裝和隱蔽提供了極大的方便。采用變色纖維制做的偽裝服，可隨地貌環(huán)境的變化而交替變換不同的顏色。如將這種光學(xué)纖維用于民用服裝，也將會大放異彩，可獲得更為奇特的效果。國外有的科學(xué)家根據(jù)變色軍服的原理，研制出一種新的化學(xué)纖維，它并不是隨著環(huán)境的變化馬上改變顏色，而是有一定時間的穩(wěn)定性和變色的滯后性。這種變色纖維在受到一定光照改變顏色后，可保持24小時不變。這樣，當(dāng)你每天外出前可按照自己喜愛的色彩改變一下服裝的顏色，每天換一次顏色猶如每天穿一件新衣服，對那些愛美、愛時髦的俊男少女來說，買上一件這樣的衣服，能頂上好幾件衣服，確實很不錯。
例如，美國Clemson大學(xué)和Georgia理工學(xué)院等幾所大學(xué)近年來正在探索在光纖中摻入變色染料或改變光纖的表面涂層材料，使纖維的顏色能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制，其中噻吩衍生物聚合后特有的電和溶劑敏感性受到格外重視。美國軍方研究人員認(rèn)為，采用光導(dǎo)纖維與變色染料相結(jié)合，可以最終實現(xiàn)服裝顏色的自動變化。光敏變色紡織品主要用于娛樂服裝、安全服和裝飾品以及防偽制品等。
3.2 溫控變色紡織品
據(jù)《日本纖維新聞》報道，溫控變色紡織品在日本市場引起關(guān)注，利用溫度來改變顏色的產(chǎn)品在日本國內(nèi)還不是很普遍，但在美國，近數(shù)年來，變色的T恤大放異彩。過去紡織印染界最重要的課題就要能夠精確地調(diào)出顏色，而且所調(diào)出的顏色不會起變化，為了達(dá)到這一目的，無數(shù)人進(jìn)行了長期的研究，但是利用溫度變色的纖維是一種180度轉(zhuǎn)變的新構(gòu)想。
溫控變色纖維不是纖維本身的顏色會改變，而是使封入液晶的微膠囊附在纖維上使顏色起變化的。膠囊中含有特殊色素和發(fā)色劑，在一定的溫度下，反覆進(jìn)行結(jié)合而發(fā)色，切斷而清除色�，F(xiàn)在被商品化的是以T恤為主的服裝，變化的標(biāo)準(zhǔn)溫度一般設(shè)定在27℃，除了氣溫超過27℃的盛夏的白天以外，在平時面料顏色也很易起變化，而且所產(chǎn)生的變化在意料之外。這和人本身的體溫有關(guān)系，T恤直接與肌膚接觸，所接觸的部分有30℃左右的熱，這種變化是否會到達(dá)T恤的表面，則看接觸時間而定。透過外界溫度、衣服內(nèi)溫度以及體溫三者的綜合作用，T恤的表面有時也會出現(xiàn)意想不到的花紋。而且花紋還會因身體的活動，就如同活的東西一樣地起變化。
因此，溫控變色纖維可以制造出前所未有的趣味性極高的商品。活用該技術(shù)的T恤的開發(fā)于美國，進(jìn)而在歐洲普及起來。在歐洲增添了新風(fēng)格的商品，現(xiàn)在也將在日本大行其道。
3.3 TAMSA集團(tuán)變色服飾
TAMSA集團(tuán)正在銷售新開發(fā)的變色服飾，TAMSA集團(tuán)為確保變色服飾成功并快速登陸中國，以連鎖經(jīng)營的模式向中國投資創(chuàng)業(yè)者隆重推出TAMSA變色服飾加盟連鎖，設(shè)立四個不同投資等級七種選擇,并由公司總部統(tǒng)一指導(dǎo)、統(tǒng)一品牌、和店面形象，統(tǒng)一商標(biāo)、統(tǒng)一VI設(shè)計，統(tǒng)一超 低價一站式供貨。
不管投資者選擇何種投資級別，TAMSA集團(tuán)總部均肩負(fù)讓投資者迅速創(chuàng)業(yè)致富的使命，同時為各小級別的加盟商提供全面升級指導(dǎo)服務(wù)。
3.4 變色時裝
近幾年來，國外已經(jīng)研制出一些新型的衣料提供給許多專業(yè)人士享用。例如，英國倫敦的一家時裝公司曾舉辦過一次別開生面的時裝表演，臺上女模特的各種時裝不斷改變色彩，有如彩虹飛舞。原來這些時裝都是用一種含液晶的感溫變色紡織面料制造的，在28℃時，面料是紅色；到33℃時，又變成黃色；28℃~33℃之間，還可以變出其他各種色彩。
另外，日本的一些人造纖維公司還研制出一種變色游泳衣。游泳衣在岸上是一種顏色，到了水中會變出紅、藍(lán)、綠等色彩。這種衣料是由感溫變色纖維制成的。這種面料可隨陸地、水中、野外、室內(nèi)或海邊沙灘等地溫度變化變幻出不同色彩。
再者就是美國的幾所大學(xué)正在探索光纖中摻入變色染料或改變光纖的表面涂層材料，使纖維的顏色能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制。美國軍方人士認(rèn)為有用光導(dǎo)纖維與變色染料相結(jié)合，可以實現(xiàn)服裝顏色的自動變化。
3.5 日本Kanebo公司開發(fā)的光敏變色織物
日本Kanebo公司將吸收350 nm～ 400 nm波長紫外線后由無色變?yōu)闇\藍(lán)色或深藍(lán)色的螺吡喃類光敏物質(zhì)包敷在微膠囊中，用于印花工藝制成光敏變色織物。
微膠囊化可以提高光敏劑的抗氧化能力，從而延長使用壽命。采用這種技術(shù)生產(chǎn)的光敏變色T恤衫早就于198 9年首次供應(yīng)市場了，而近年來，國內(nèi)也有類似的產(chǎn)品銷售。
3.6 中國北京服裝學(xué)院研制出變色纖維
近年來，流行的各種服裝商標(biāo)，容易仿制，因而起不到防偽作用。而北京服裝學(xué)院新近研制的變色纖維，可用于繡制各種服裝商標(biāo)或暗記，它在不同光源下顏色將產(chǎn)生變化，從而達(dá)到防偽功能。因此，變色纖維是服裝行業(yè)假冒偽劣產(chǎn)品的克星。該技術(shù)產(chǎn)品除用于服裝商標(biāo)防偽外。還可用于服裝、泳裝、傘具等高檔新產(chǎn)品的制造。本技術(shù)產(chǎn)品和一般由染料染色導(dǎo)致的變色有本質(zhì)上的區(qū)別，填補(bǔ)國內(nèi)空白，居國內(nèi)領(lǐng)先地位。
3.7 日本松井色素化學(xué)工業(yè)公司開發(fā)的光敏纖維
所謂光敏纖維，就是在光的作用下，某些性能如顏色、力學(xué)等發(fā)生可逆變化的纖維。在光敏纖維中，研究的熱點(diǎn)是光致變色纖維。它是通過在纖維中引入光致變色體而制得。對于有機(jī)化合物而言，光致變色往往與分子結(jié)構(gòu)的變化聯(lián)系在一起。
目前，光致變色纖維的研究已在日本等發(fā)達(dá)國家取得較大進(jìn)展，如松井色素化學(xué)工業(yè)公司制成的光致變色纖維，在無陽光的條件下不變色，在陽光或UV照射下顯深綠色。
3.8 日本東麗公司開發(fā)出溫致變色纖維與織物
某些性能隨溫度改變而發(fā)生可逆變化的纖維稱為溫敏纖維。它是通過在纖維中引入溫敏化合物而制得。目前，研究最多的溫敏纖維是溫敏變色纖維。以往多采用涂層法，近年為改善其耐洗滌性及耐光性，開始趨向于采用聚合物添加溫致變色顯色劑的方法。溫敏纖維的研究已在一些國家取得較大進(jìn)展。溫敏纖維的加工主要是將溫敏變色染料通過共聚、共混、交聯(lián)及涂層等方法引入到纖維中或纖維表面。
根據(jù)相關(guān)資料報道稱，如日本的東麗公司所制成的溫致變色纖維能夠在-40-80攝氏度能改變8種色彩，該纖維很受業(yè)界歡迎。
另外，日本東麗公司開發(fā)的Sway織物，是將熱敏染料密封在微膠囊內(nèi)，然后涂層整理在織物表面。膠囊內(nèi)包含三種成分：(1)熱敏變色性色素；(2)顯色劑；(3)消色劑。調(diào)整三者比例就得到可逆的溫敏變色纖維。在溫差超過5℃時發(fā)生顏色變化，溫度變化范圍是-40℃-85℃，針對不同用途可有64種不同的變化。溫敏變色織物可作兒童服裝、旅游用品及某些人體不宜接觸的設(shè)備、儀器、管道的外包材料。
3.9 日本旭化成公司開發(fā)出的感溫變色纖維
日本旭化成公司saran纖維就是以鮮艷的色彩為特長的原絲，在saran纖維里，加入了一種特殊的感溫微型膠囊,使纖維一加溫就變成透明的，成為感溫變色纖維SaranArt TC。在此情況下感溫纖維會變，用吹風(fēng)機(jī)加溫，用冰水冷卻后對體溫和呼吸等的溫度起反應(yīng)即便是從室內(nèi)到戶外時的溫差也不退色，保持鮮艷色彩保持防水性和不易燃的特性象涂層過的絲一樣不會脆化。
感溫變色的溫度如下：
20度型 16度-20度之間變色
25度型 22度-31度之間變色
另外，也可根據(jù)要求在0~45度之間進(jìn)行設(shè)定。
3.10 LJSeppialiltes公司開發(fā)出特種變色系列染料
根據(jù)《國際印染雜志》報道，LJSeppialiltes公司生產(chǎn)出特種變色系列染料,其中備受市場關(guān)注的有隨溫度變化的熱變色染料、通過吸收紫外線而變色的光致變色微膠囊染料、對濕敏感的水致變色染料和對PH值敏感的酸堿度變色染料。
根據(jù)市場調(diào)研獲悉，這些新型的染料可以在服裝、面料上產(chǎn)生特殊的效果，預(yù)計將成為吸引時尚消費(fèi)者的熱點(diǎn)。
3.11 北京百泉化纖廠生產(chǎn)的變色纖維
北京百泉化纖廠生產(chǎn)的變色纖維其規(guī)格如下：100D/40F；120D/40F ，該纖維的顏色一般呈現(xiàn)出白色及淺色。北京百泉化纖廠生產(chǎn)的變色纖維主要用途是制造外衣、背心等等，這些外衣、背心產(chǎn)品遇陽光后將變成紫色和其他深色。
4 變色紡織品的概念
所謂變色紡織品是指隨外界環(huán)境條件(如光、溫度、壓力等)的變化而可以顯示不同色澤的紡織品。生產(chǎn)變色紡織品主要有纖維技術(shù)、染色技術(shù)和印花技術(shù)三種方法。纖維技術(shù)主要有溶液紡絲型、熔融紡絲型(包括聚合法、共混紡絲和皮芯紡絲)和后整理型三種；染色技術(shù)是采用變色染料染色；印花技術(shù)是采用變色涂料進(jìn)行印花。
4.1 光敏變色紡織品
光敏變色紡織品是指具有光致變色性能的紡織品。光致變色是指某些物質(zhì)在紫外光或可見光的照射下會發(fā)生變色，而當(dāng)光線消失之后又會可逆地變回原來顏色的現(xiàn)象。
4.2 熱敏變色紡織品
隨溫度的變化，顏色發(fā)生可逆變化的紡織品稱為熱敏變色紡織品。日本東麗株式會社采用內(nèi)含熱敏可逆變色色素的微膠囊與樹脂一起涂布在基布上，制成了在低溫下顯色，高溫下消色的織物。其變色原理是：上述微膠囊中存在著色彩成分以及顯色劑(電子接受體)和溶劑(在低溫下呈固體，如醇三類)，在低溫下，顯色劑通過溶劑與色彩成分相觸就能使基布顯色；溫度升高，溶劑釋出，顯色劑與色彩成分分離而消色。溫度在零至零下時，織物變黑，從而能大量吸收陽光的能量起到保暖作用；當(dāng)溫度升高到5℃ 以上時，織物變白，從而可抑制對陽光直射能量的吸收。目前該織物已用來制作滑雪衫之類的體育用品。
5 光敏變色紡織品的制造方法
將光敏變色材料與織物結(jié)合，最早和最簡便的方法是印花和染色技術(shù)。由于多種原因，處理前變色材料常需制成微膠囊的形式。例如部分材料對纖維無親和力，只有加工成微膠囊后靠粘合劑固著在纖維上；部分材料需防止外界因素的作用，或只有封閉在微膠囊中才能維持變色的條件產(chǎn)生變色效應(yīng)。所謂微膠囊化，就是將變色化合物或與其他助劑(溶劑，光穩(wěn)定劑等)一起，用天然或合成的聚合物或微生物皮膜， 經(jīng)過相分離、界面反應(yīng)法、物理法等包裹成幾微米到幾十微米的小球， 以避免高溫及其他雜質(zhì)的影響，并加強(qiáng)與其他助劑的接觸。
5.1 涂料印花
涂料印花法將光敏變色染料粉末混合于樹脂液等粘合劑中，再使用此色漿對織物進(jìn)行印花處理，獲得光敏變色織物。如大阪合同的Photochroink NC商品等。這種方法對纖維無選擇性，適用于棉織物和針織物。
印花工藝可采用常用的篩網(wǎng)、輥筒印花設(shè)備操作，也可采用噴墨和轉(zhuǎn)移印花，且基本過程為：織物前處理→印花→烘干→焙烘。烘干溫度為80-90℃ ，溫度過高對微膠囊中的溶劑和添加劑的穩(wěn)定性不利。焙烘溫度主要取決于印花色漿中的粘合劑和增稠劑的性質(zhì)，一般為140-150℃ ，時間多控制在3-10 min。用于紡織品印花加工的變色涂料應(yīng)滿足：手感柔軟；耐洗滌性好；摩擦牢度好；適于印花加工。這些要求可通過選用合適的粘合劑、交聯(lián)劑、柔軟劑和微膠囊技術(shù)達(dá)到。
5.2 染色技術(shù)
光敏變色染料的品種多樣，但只有具有一定牢度的染料才能用于紡織品的染色。紡織品不同的應(yīng)用，對染料牢度的要求也不同。如用于服裝上，對耐洗牢度、耐汗?jié)n牢度、耐曬牢度的要求都較高；如用于窗簾，對耐曬牢度要求較高；而椅套、坐墊則要求耐摩擦牢度高些。光敏變色染料染色一般不需改變常規(guī)的染色工藝及染色設(shè)備，關(guān)鍵在于變色染料的選擇，從而得到滿意的染色效果和變色效果。
6 變色纖維與染料的發(fā)展趨勢
變色纖維材料是近些年來迅速發(fā)展、極富生命力的高技術(shù)功能纖維，它具有高附加值和高效益。隨著高新技術(shù)不斷引入該領(lǐng)域，變色纖維還會繼續(xù)發(fā)展并完善。隨著人們對服裝高檔化、個性化要求的日益增強(qiáng)和對功能性整理織物要求的提高，開發(fā)新型變色纖維材料、變色織物將有良好的發(fā)展前途和廣闊的應(yīng)用前景。
近年來，直接用于紡織品加工的光敏變色染料還不多，主要是因為染料價格較高，耐高溫、耐光牢度不理想，反復(fù)使用性和穩(wěn)定性較差，發(fā)色褪色速度緩慢等。因此人們迫切希望開發(fā)出多種新型耐光和耐高溫、色差明顯、耐久型等品質(zhì)優(yōu)良的光敏變色化合物。大多數(shù)光敏變色染料對纖維親和力不高，較難通過常規(guī)的染色印花工藝加工；熔融紡絲法中變色染料分散于聚合物中，其性能受聚合物分子和微結(jié)構(gòu)的影響，故需對聚合物種類和纖維微結(jié)構(gòu)加以選擇和控制，還要受紡絲條件限制；光變?nèi)玖隙嘀瞥晌⒛z囊后進(jìn)行應(yīng)用，但由于染料穩(wěn)定性、耐光牢度及價格等因素，其商品化還有一定困難。
因此，對于光敏變色化合物在紡織品上的應(yīng)用，除了深入研究已有的應(yīng)用工藝技術(shù)外，還期望開發(fā)出新型著色途徑，如將光致變色基團(tuán)或光敏變色化合物通過共價鍵連接在合成纖維高聚物的高分子主鏈或側(cè)鏈上，使高聚物高分子本身具有光致變色特性，且變色效果不受影響。
7 結(jié)論
隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，發(fā)光纖維在安全領(lǐng)域和防偽領(lǐng)域起著越來越重要的作用， 裝飾服飾領(lǐng)域需求也越來越大，人們正致力于發(fā)光纖維的研究和產(chǎn)品的開發(fā)，目前較成熟的發(fā)光纖維有紫外熒光纖維和蓄光纖維。今后。國內(nèi)外諸多公司一定會有更多更好的發(fā)光纖維產(chǎn)品問世。特別是人們對紡織品的求新心理日益增強(qiáng)，對服裝顏色的要求也由實用型轉(zhuǎn)向豐富多彩，而光致變色面科正好迎合了人們的這種消費(fèi)心理。該類纖維可廣泛應(yīng)用于T恤衫、褲子、游泳衣、休閑運(yùn)動服、工作服、兒童服裝、窗簾、玩具等。在軍事上可作為軍事偽裝；在防偽領(lǐng)域可作為防偽材料廣泛應(yīng)用于票據(jù)、證件、商標(biāo)等. - ■ 與【變色纖維與紡織品的開發(fā)應(yīng)用分析】相關(guān)新聞
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