一种织物表面结构色涂层的制备方法与流程

本发明涉及纺织品涂层的制备技术领域，具体为一种织物表面结构色涂层的制备方法。

背景技术：

从传统纺织工业中了解到织物显色的途径除了面料的染色之外，还有一个非常重要的方法就是印花涂层，也就是在织物表面涂覆一层结构色涂层来使得织物具有丰富的颜色。相对于结构色纤维再织造成结构色面料，这种在织物表面直接涂覆的方法不仅制备方法简单，效率高，而且具有进行大面积工业化生产。目前市场上结构色涂层的制备方法还没有一种能同时保证光学稳定和水油稳定性的情况下，还能有好的力学性质，可以随意弯曲折叠。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种织物表面结构色涂层的制备方法，解决了结构色涂层同时拥有光学和水油稳定性的同时，满足结构性涂层具备良好力学性质的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种织物表面结构色涂层的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

s1、原料选取：苯乙烯(st)，丙烯酸正丁酯(ba)，丙烯酸(aa)，十二烷基苯磺酸钠(sdbs)，过硫酸钾(kps)，炭黑(cb)，所有药品为分析纯，未经进一步纯化直接使用。食用花生油，洗衣粉，纯水。聚乙烯(pe)无纺布，涤纶(pet)面料，纳米硅溶胶(重量含量百分数为34wt％)；

s2、苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸p(st-ba-aa)共聚微球的合成：p(st-ba-aa)微球的合成通过乳液聚合方法，具体合成方法如下：称取0.05g过硫酸钾，(0-0.02)gsdbs溶解在80ml去离子水中，接着分别加入5gst，5gba和1gaa，充入氮气并以75℃，500rpm转速搅拌反应2h，然后再加入15gst，15gba，1gaa和0.2gkps继续搅拌反应6h。合成得到的p(st-ba-aa)微球乳液进行离心洗涤后配成浓度为10w％的胶体乳液；

s3、纳米复合胶体乳液的制备：量取10ml质量浓度为10wt％的p(st-ba-aa)微球乳液，向其中添加质量占微球质量20％的纳米sio2颗粒，磁力搅拌3h，再向复合乳液中添加质量占微球质量0.5％的纳米cb颗粒，通过磁力搅拌混合均匀，得到纳米复合胶体乳液，置于4℃冰箱中；

s4、织物的表面处理：首先对织物进行常规清洗，乙醇，丙酮交替超声洗涤三次，再自然晾干，去除织物表面的杂质。接着进行氧等离子处理，待织物表面聚合物基团活化后再进行丙烯酸接枝处理。处结束后存放于真空干燥箱中；

s5、织物表面结构色涂层的制备：首先将表面处理好的织物面料平铺在一个塑料培养皿中，然后将制备好的纳米复合溶液直接浇铸到织物表面，室温下自然晾干，胶体微球在毛细作用下自组装成三维胶体晶体涂层，从而使得织物具有结构色。

优选的，所述步骤s2中通过控制乳化剂sdbs的量(0g，0.01g，0.02g)，可以轻易的制备得到不同尺寸(328nm，281nm，24lnm)的p(st-ba-aa)微球。

优选的，所述步骤s3中纳米复合胶体乳液中p(st-ba-aa)微球、纳米sio2颗粒、纳米cb颗粒的质量比是恒定的，为100：20：0.5。

优选的，所述步骤s4中的织物为pe无纺布及pet机织布。

优选的，所述步骤s4中氧等离子处理的参数为(气体压强80pa，放电功率100w，处理时间180s)，丙烯酸接枝处理的参数为(气体压强50pa，放电功率40w，处理时间180s)。

有益效果

本发明提供了一种织物表面结构色涂层的制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：该种方法制备的结构色面料具有很好的与水与油颜色稳定性。当其表面接触水后，颜色反射光谱都会发现相应的红移，只要其表面水分蒸发完，颜色及光谱又会恢复到原始的状态。通过模拟洗涤过程，证明织物表面结构色涂层具有很好的稳定性。当结构色面料接触到油后，颜色和光谱都没有发生明显的变化表明结构色涂层在油性环境下具有很好的稳定性，而且通过人为弯曲折叠，表明制备得到的结构色面料具有很好的力学性质，完全满足实际应用中的服用性能。通过实验发现，这种结构色面料具有大面积制备的可行性，并且通过不同的筛网印花模具能够较容易的制备出具有不同形状不同颜色的结构色印花涂层。

附图说明

图1为本发明织物表面结构色涂层制备过程的示意图；

图2为本发明pet机织布表面结构色涂层弯曲颜色变化示意图；

图3为本发明pe无纺布表面结构色涂层弯曲折叠性质示意图；

图4为本发明织物表面结构色涂层与水颜色及反射光谱的变化示意图；

图5为本发明织物表面结构色涂层的微观sem图；

图6为本发明合成得到的不同尺寸p(st-ba-aa)微球的sem照片及光学照片图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供三种技术方案：一种织物表面结构色涂层的制备方法，具体包括以下实施例：

实施例1

s1、原料选取：苯乙烯(st)，丙烯酸正丁酯(ba)，丙烯酸(aa)，十二烷基苯磺酸钠(sdbs)，过硫酸钾(kps)，炭黑(cb)，所有药品为分析纯，未经进一步纯化直接使用。食用花生油，洗衣粉，纯水。聚乙烯(pe)无纺布，涤纶(pet)面料，纳米硅溶胶(重量含量百分数为34wt％)；

s2、苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸p(st-ba-aa)共聚微球的合成：p(st-ba-aa)微球的合成通过乳液聚合方法，具体合成方法如下：称取0.05g过硫酸钾，0gsdbs溶解在80ml去离子水中，接着分别加入5gst，5gba和1gaa，充入氮气并以75℃，500rpm转速搅拌反应2h，然后再加入15gst，15gba，1gaa和0.2gkps继续搅拌反应6h。合成得到的p(st-ba-aa)微球乳液进行离心洗涤后配成浓度为10w％的胶体乳液；

s3、纳米复合胶体乳液的制备：量取10ml质量浓度为10wt％的p(st-ba-aa)微球乳液，向其中添加质量占微球质量20％的纳米sio2颗粒，磁力搅拌3h，再向复合乳液中添加质量占微球质量0.5％的纳米cb颗粒，通过磁力搅拌混合均匀，得到纳米复合胶体乳液，置于4℃冰箱中；

s4、织物的表面处理：首先对织物进行常规清洗，乙醇，丙酮交替超声洗涤三次，再自然晾干，去除织物表面的杂质。接着进行氧等离子处理，待织物表面聚合物基团活化后再进行丙烯酸接枝处理。处结束后存放于真空干燥箱中；

s5、织物表面结构色涂层的制备：首先将表面处理好的织物面料平铺在一个塑料培养皿中，然后将制备好的纳米复合溶液直接浇铸到织物表面，室温下自然晾干，胶体微球在毛细作用下自组装成三维胶体晶体涂层，从而使得织物具有结构色。

实施例2

s1、原料选取：苯乙烯(st)，丙烯酸正丁酯(ba)，丙烯酸(aa)，十二烷基苯磺酸钠(sdbs)，过硫酸钾(kps)，炭黑(cb)，所有药品为分析纯，未经进一步纯化直接使用。食用花生油，洗衣粉，纯水。聚乙烯(pe)无纺布，涤纶(pet)面料，纳米硅溶胶(重量含量百分数为34wt％)；

s2、苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸p(st-ba-aa)共聚微球的合成：p(st-ba-aa)微球的合成通过乳液聚合方法，具体合成方法如下：称取0.05g过硫酸钾，0.01gsdbs溶解在80ml去离子水中，接着分别加入5gst，5gba和1gaa，充入氮气并以75℃，500rpm转速搅拌反应2h，然后再加入15gst，15gba，1gaa和0.2gkps继续搅拌反应6h。合成得到的p(st-ba-aa)微球乳液进行离心洗涤后配成浓度为10w％的胶体乳液；

s3、纳米复合胶体乳液的制备：量取10ml质量浓度为10wt％的p(st-ba-aa)微球乳液，向其中添加质量占微球质量20％的纳米sio2颗粒，磁力搅拌3h，再向复合乳液中添加质量占微球质量0.5％的纳米cb颗粒，通过磁力搅拌混合均匀，得到纳米复合胶体乳液，置于4℃冰箱中；

s4、织物的表面处理：首先对织物进行常规清洗，乙醇，丙酮交替超声洗涤三次，再自然晾干，去除织物表面的杂质。接着进行氧等离子处理，待织物表面聚合物基团活化后再进行丙烯酸接枝处理。处结束后存放于真空干燥箱中；

s5、织物表面结构色涂层的制备：首先将表面处理好的织物面料平铺在一个塑料培养皿中，然后将制备好的纳米复合溶液直接浇铸到织物表面，室温下自然晾干，胶体微球在毛细作用下自组装成三维胶体晶体涂层，从而使得织物具有结构色。

实施例3

s1、原料选取：苯乙烯(st)，丙烯酸正丁酯(ba)，丙烯酸(aa)，十二烷基苯磺酸钠(sdbs)，过硫酸钾(kps)，炭黑(cb)，所有药品为分析纯，未经进一步纯化直接使用。食用花生油，洗衣粉，纯水。聚乙烯(pe)无纺布，涤纶(pet)面料，纳米硅溶胶(重量含量百分数为34wt％)；

s2、苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸p(st-ba-aa)共聚微球的合成：p(st-ba-aa)微球的合成通过乳液聚合方法，具体合成方法如下：称取0.05g过硫酸钾，0.02gsdbs溶解在80ml去离子水中，接着分别加入5gst，5gba和1gaa，充入氮气并以75℃，500rpm转速搅拌反应2h，然后再加入15gst，15gba，1gaa和0.2gkps继续搅拌反应6h。合成得到的p(st-ba-aa)微球乳液进行离心洗涤后配成浓度为10w％的胶体乳液；

s3、纳米复合胶体乳液的制备：量取10ml质量浓度为10wt％的p(st-ba-aa)微球乳液，向其中添加质量占微球质量20％的纳米sio2颗粒，磁力搅拌3h，再向复合乳液中添加质量占微球质量0.5％的纳米cb颗粒，通过磁力搅拌混合均匀，得到纳米复合胶体乳液，置于4℃冰箱中；

s4、织物的表面处理：首先对织物进行常规清洗，乙醇，丙酮交替超声洗涤三次，再自然晾干，去除织物表面的杂质。接着进行氧等离子处理，待织物表面聚合物基团活化后再进行丙烯酸接枝处理。处结束后存放于真空干燥箱中；

s5、织物表面结构色涂层的制备：首先将表面处理好的织物面料平铺在一个塑料培养皿中，然后将制备好的纳米复合溶液直接浇铸到织物表面，室温下自然晾干，胶体微球在毛细作用下自组装成三维胶体晶体涂层，从而使得织物具有结构色。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。