一種光致變色粘膠纖維及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】一種光致變色粘膠纖維及其制備方法，屬于紡織【技術(shù)領(lǐng)域】，所述光致變色粘膠纖維由粘膠、光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑制成，其中，粘膠纖維中光致變色微膠囊含量為1～20wt%，纖維增強(qiáng)劑含量為0.1～10wt%。所述光致變色粘膠纖維的制備方法，包括以下步驟：1）將光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑溶于水中形成分散膠乳液；2）將分散膠乳液添加到紡絲前的到粘膠粘膠液中混合；3）酸浴紡絲成型，即得光致變色粘膠纖維產(chǎn)品。本發(fā)明組分簡(jiǎn)單合理，制備方法簡(jiǎn)單，得到的纖維整體變色均勻，強(qiáng)力可以達(dá)到或超過(guò)常規(guī)粘膠纖維，滿(mǎn)足面料制造的需求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種光致變色粘膠纖維及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于紡織【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種光致變色粘膠纖維及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 人類(lèi)發(fā)現(xiàn)光致變色現(xiàn)象已有一百多年的歷史。光致變色材料，是指受到光源激發(fā) 后能夠發(fā)生顏色變化的一類(lèi)材料。光致變色指的是某些化合物在一定波長(zhǎng)和強(qiáng)度的光作用 下分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致其對(duì)光的吸收峰值即顏色的相應(yīng)改變，且這種改變一般 是可逆的。
[0003] 光致變色材料具有變色靈敏、色澤鮮艷的特點(diǎn)，但易受溫度、光照、pH值和氧氣等 環(huán)境因素的影響，從而導(dǎo)致氧化劣變、耐疲勞性變差，而且部分光致變色材料對(duì)纖維沒(méi)有親 和力，影響了它在紡織品加工中的應(yīng)用。將光致變色材料與織物結(jié)合，最早和最簡(jiǎn)便的方法 是印花和染色技術(shù)。用這種技術(shù)開(kāi)發(fā)的變色織物，光致變色材料很容易直接暴露在外界環(huán) 境中，導(dǎo)致變色性能失效，變色壽命很短。隨著微膠囊技術(shù)的快速發(fā)展，將光致變色材料制 成微膠囊，使其與酸、堿、空氣及雜質(zhì)等化學(xué)環(huán)境隔開(kāi)，大大提高了光致變色材料的耐疲勞 性，延長(zhǎng)了使用壽命。
[0004] 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在光致變色材料及其應(yīng)用方面進(jìn)行了很多研究，例如， CN201310746498. 1號(hào)專(zhuān)利就公開(kāi)了一種在粘膠中直接添加微膠囊化光致變色粉制備光致 變色線(xiàn)的方法：在精制后的粘膠中按照重量比8%_20%的比例加入微膠囊化光致變色粉， 直接制備出可以光致變色的線(xiàn)，再使用該線(xiàn)制作光致變色的服裝配飾，使得產(chǎn)品種類(lèi)花色 更為多樣，且工藝大大簡(jiǎn)化。利用這種方案獲得的光致變色線(xiàn)其耐洗色牢度和抗?jié)B水性等 得到了提高，但沒(méi)有考慮到微膠囊化光致變色粉添加到粘膠纖維后會(huì)造成光致變色線(xiàn)強(qiáng)力 降低的問(wèn)題，不能保證粘膠纖維的可紡性。
[0005] 粘膠纖維屬于再生纖維素纖維，其吸濕性好、容易染色、抗靜電、質(zhì)地細(xì)密柔軟、手 感光滑、透氣性好、穿著舒適，染色或印花后，色澤鮮艷，色牢度好，易于做內(nèi)衣，外衣及各種 裝飾織物，也是制作線(xiàn)材的常用材料。因其自身的分子構(gòu)造決定了它的干態(tài)、濕態(tài)強(qiáng)力比較 低，如內(nèi)部再添加一些填充料(光致變色微膠囊材料),纖維結(jié)構(gòu)受損,從而造成纖維材料的 干態(tài)、濕態(tài)強(qiáng)力更低，難以滿(mǎn)足面料制造及使用要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種組分簡(jiǎn)單、合理的光致變色粘膠纖維，同時(shí)還提供了 其相應(yīng)的制備方法。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種光致變色粘膠纖維，由粘膠、光 致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑制成。
[0008] 所述粘膠纖維中光致變色微膠囊含量為1?20wt%，纖維增強(qiáng)劑含量為0. 1? 10wt%〇
[0009] 所述光致變色微膠囊的平均粒徑< 2. 0um。
[0010] 所述纖維增強(qiáng)劑為水溶性纖維素衍生物、聚丙烯酰胺或聚羧酸酯。
[0011] 所述纖維素衍生物為纖維素酯或纖維素醚，所述聚羧酸酯為聚丙烯酸酯。
[0012] 所述纖維素酯選自纖維素乙酸酯和纖維素乙酸丁酸酯。
[0013] 所述纖維素醚選自甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、氰乙基纖維素、羥 丙基纖維素和羥丙基甲基纖維素。
[0014] 所述聚丙烯酸酯選自聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚2-甲基丙烯酸甲酯和聚 2-甲基丙烯酸乙酯。
[0015] 所述的光致變色粘膠纖維的制備方法，包括以下步驟：1)將光致變色微膠囊和纖 維增強(qiáng)劑溶于水中形成分散膠乳液；2)將分散膠乳液添加到粘膠液中混合；3)酸浴紡絲成 型，即得光致變色粘膠纖維產(chǎn)品。
[0016] 所述步驟1)中分散膠乳液的具體制備方法為：先將纖維增強(qiáng)劑溶于水中，再加入 光致變色微膠囊混合。
[0017] 本發(fā)明中采用光致變色微膠囊，可以很好地保護(hù)變色劑不與粘膠纖維制作過(guò)程中 的強(qiáng)堿、強(qiáng)酸接觸，避免發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
[0018] 由于粘膠纖維的強(qiáng)度較低，加入光致變色微膠囊后其強(qiáng)度會(huì)更低，本發(fā)明加入纖 維增強(qiáng)劑就是為了有效克服這一缺陷，提高粘膠纖維的強(qiáng)度，使制得的產(chǎn)品一光致變色 粘膠纖維能夠滿(mǎn)足紡絲的要求。增強(qiáng)的機(jī)理為：粘膠纖維是由D-吡喃型葡萄糖基彼此以 1，4-3苷鍵連接而成的一種均一的高分子，纖維素分子除兩個(gè)端基外，每個(gè)葡萄糖基都有 三個(gè)羥基，纖維素增強(qiáng)劑可以參與纖維素的氫鍵結(jié)合，增補(bǔ)纖維素分子之間自然形成的氫 鍵數(shù)目，這是纖維素纖維系統(tǒng)的一種"化學(xué)水合作用"，由化學(xué)水合作用可以有效增加纖維 的內(nèi)應(yīng)力。
[0019] 在光致變色微膠囊添加到紡絲粘膠的過(guò)程中，將纖維增強(qiáng)劑作為光致變色微膠囊 在紡絲液中的懸浮分散劑相伴添加進(jìn)粘膠中，經(jīng)過(guò)混合、紡絲后，成型的纖維由粘膠纖維素 /光致變色微膠囊/纖維增強(qiáng)劑三元復(fù)合材料組成，該纖維整體變色均勻，強(qiáng)力可以達(dá)到或 超過(guò)常規(guī)粘膠纖維，滿(mǎn)足面料制造的需求。
[0020] 光致變色膠囊可有效消除反應(yīng)環(huán)境對(duì)光致變色材料的不良影響，是指將光致變色 材料包覆在囊壁透明的微膠囊內(nèi)部，制備在紫外和日光下具有光致變色特性的變色微膠 囊。
[0021] 本發(fā)明的有益效果為： 1、本發(fā)明的光致變色粘膠纖維不但有光致變色靈敏效果，而且產(chǎn)品手感柔軟滑爽，夕卜 觀亮麗可親，具有非常好的服用特性及良好的光致變色性能，是制作時(shí)尚窗簾、舞臺(tái)幕布、 藝術(shù)服裝、防偽商標(biāo)圖案、戶(hù)外迷你變色艷裝等產(chǎn)品的理想材料。由于該纖維光變效果靈 敏，制作的服裝具有變色龍隱身功效，也可以作為部隊(duì)野戰(zhàn)防護(hù)裝面料。
[0022] 2、成型的纖維由粘膠纖維素、光致變色微膠囊、纖維增強(qiáng)劑三元復(fù)合材料組成，該 纖維整體變色均勻，強(qiáng)力可以達(dá)到或超過(guò)常規(guī)粘膠纖維，完全能夠滿(mǎn)足面料的制造及使用 需求。此外，由于該類(lèi)變色纖維不需再經(jīng)后染整工序，可以直接制造成不同用途的面料，所 以也不需考慮染色過(guò)程中面料色澤均勻性的問(wèn)題。
[0023] 3、本發(fā)明通過(guò)在粘膠纖維中添加纖維增強(qiáng)劑，可有效改善纖維材料干態(tài)、濕態(tài)強(qiáng) 力低的缺點(diǎn)，增強(qiáng)了粘膠纖維的穩(wěn)定性，保證了纖維的可紡性，達(dá)到面料所需的要求。
[0024] 4、本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0026] 實(shí)施例1 一種光致變色粘膠纖維，由粘膠、光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑(纖維素乙酸酯）制成， 其中，纖維中光致變色微膠囊含量為lwt%，平均粒徑為1. 2ym，纖維增強(qiáng)劑含量為0.lwt %〇
[0027] 其制備方法為： 1) 先將纖維增強(qiáng)劑溶于水中，再與光致變色微膠囊混合，形成分散膠乳液； 2) 將分散膠乳液勻速添加到粘膠液中進(jìn)行混合均勻； 3) 酸浴紡絲成型，即得光致變色粘膠纖維產(chǎn)品。
[0028] 實(shí)施例2 一種光致變色粘膠纖維，由粘膠、光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑(纖維素乙酸丁酸酯） 制成，其中，纖維中光致變色微膠囊含量為4wt%，平均粒徑為1. 2pm，纖維增強(qiáng)劑含量為1 Wt%〇
[0029] 其制備方法同實(shí)施例1。
[0030] 實(shí)施例3 一種光致變色粘膠纖維，由粘膠、光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑（甲基纖維素）制成，其 中，纖維中光致變色微膠囊含量為6wt%，平均粒徑為1. 2pm，纖維增強(qiáng)劑含量為4wt%。
[0031] 其制備方法同實(shí)施例1。
[0032] 實(shí)施例4 一種光致變色粘膠纖維，由粘膠、光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑(羧甲基纖維素）制成， 其中，纖維中光致變色微膠囊含量為8wt%，平均粒徑為1. 2ym，纖維增強(qiáng)劑含量為lwt%。
[0033] 其制備方法同實(shí)施例1。
[0034] 實(shí)施例5 一種光致變色粘膠纖維，由粘膠、光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑(羥乙基纖維素）制成， 其中，纖維中光致變色微膠囊含量為l〇wt%，平均粒徑為1. 2ym，纖維增強(qiáng)劑含量為5wt%。
[0035] 其制備方法同實(shí)施例1。
[0036] 實(shí)施例6 一種光致變色粘膠纖維，由粘膠、光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑(氰乙基纖維素）制成， 其中，纖維中光致變色微膠囊含量為15wt%，平均粒徑為1. 2ym，纖維增強(qiáng)劑含量為8wt%。
[0037] 其制備方法同實(shí)施例1。
[0038] 實(shí)施例7 一種光致變色粘膠纖維，由粘膠、光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑(羥丙基纖維素）制成， 其中，纖維中光致變色微膠囊含量為5wt%，平均粒徑為1.6ym，纖維增強(qiáng)劑含量為2wt%。
[0039] 其制備方法同實(shí)施例1。
[0040] 實(shí)施例8 一種光致變色粘膠纖維，由粘膠、光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑(羥丙基甲基纖維素） 制成，其中，纖維中光致變色微膠囊含量為16wt%，平均粒徑為l.eym，纖維增強(qiáng)劑含量為 8wt%〇
[0041] 其制備方法同實(shí)施例1。
[0042] 實(shí)施例9 一種光致變色粘膠纖維，由粘膠、光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑(聚丙烯酸甲酯）制成， 其中，纖維中光致變色微膠囊含量為10wt%，平均粒徑為1.6ym，纖維增強(qiáng)劑含量為5wt%。 [0043] 其制備方法同實(shí)施例1。
[0044] 實(shí)施例10 一種光致變色粘膠纖維，由粘膠、光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑(聚丙烯酸甲酯）制成， 其中，纖維中光致變色微膠囊含量為12wt%，平均粒徑為1.6ym，纖維增強(qiáng)劑含量為7wt%。
[0045] 其制備方法同實(shí)施例1。
[0046] 實(shí)施例11 一種光致變色粘膠纖維，由粘膠、光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑(聚丙烯酸乙酯）制成， 其中，纖維中光致變色微膠囊含量為5wt%，平均粒徑為1.6ym，纖維增強(qiáng)劑含量為7wt%。
[0047] 其制備方法同實(shí)施例1。
[0048] 實(shí)施例12 一種光致變色粘膠纖維，由粘膠、光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑(聚2-甲基丙烯酸甲 酯）制成，其中，纖維中光致變色微膠囊含量為15wt%，平均粒徑為0. 8ym，纖維增強(qiáng)劑含量 為 10wt%。
[0049] 其制備方法同實(shí)施例1。
[0050] 實(shí)施例13 一種光致變色粘膠纖維，由粘膠、光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑(聚2-甲基丙烯酸乙 酯）制成，其中，纖維中光致變色微膠囊含量為20%，平均粒徑為1.Oym，纖維增強(qiáng)劑含量為 8%〇
[0051] 其制備方法同實(shí)施例1。
[0052] 實(shí)施例14 一種光致變色粘膠纖維，由粘膠、光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑(聚丙烯酰胺）制成，其 中，纖維中光致變色微膠囊含量為l〇wt%，平均粒徑為1. 2pm，纖維增強(qiáng)劑含量為8wt%。
[0053] 其制備方法同實(shí)施例1。
[0054] 實(shí)施例1-14中光致變色微膠囊的可通過(guò)以下方法制得：即以蜜胺樹(shù)脂為壁材、光 致變色材料為芯材，采用原位聚合法制備而成。光致變色材料的加入量可根據(jù)需要進(jìn)行添 力口，本發(fā)明各實(shí)施例中，光致變色材料的加入量為5_15wt%，膠囊平均粒徑控制為< 2iim。
[0055] 實(shí)施例15對(duì)比試驗(yàn)： 采用實(shí)施例1的制備方法分別制備未添加光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑的正常粘膠 纖維、添加10wt%光致變色微膠囊(平均粒徑為1. 2nm)的粘膠纖維以及添加10wt%光致變 色微膠囊(平均粒徑為1. 2nm)和5wt%纖維增強(qiáng)劑的粘膠纖維，標(biāo)記為樣品1、樣品2和樣品 3〇
[0056] 對(duì)得到的樣品1-3進(jìn)行干、濕斷裂強(qiáng)度測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表1所示。
[0057] 從表1可以看出，制備粘膠纖維時(shí)，若只添加光致變色微膠囊就進(jìn)行酸浴紡絲時(shí)， 得到的纖維即樣品2與未添加前得到的纖維即樣品1相比，干、濕斷裂強(qiáng)度均有所降低；同 時(shí)加入纖維增強(qiáng)劑后，所得產(chǎn)品（即樣品3)的強(qiáng)度顯著提高，這樣便保證了粘膠液的可紡 性。
[0058] 表1 :粘膠纖維斷裂強(qiáng)度比較

【權(quán)利要求】
1. 一種光致變色粘膠纖維，其特征在于，由粘膠、光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑制成。
2. 如權(quán)利要求1所述的光致變色粘膠纖維，其特征在于，所述變色粘膠纖維中光致變 色微膠囊含量為1?20wt%，纖維增強(qiáng)劑含量為0. 1?10wt%。
3. 如權(quán)利要求2所述的光致變色粘膠纖維，其特征在于，所述光致變色微膠囊的平均 粒徑彡2. 0 ii m。
4. 如權(quán)利要求1或2或3所述的光致變色粘膠纖維，其特征在于，所述纖維增強(qiáng)劑為水 溶性纖維素衍生物、聚丙烯酰胺或聚羧酸酯。
5. 如權(quán)利要求4所述的光致變色粘膠纖維，其特征在于，所述纖維素衍生物為纖維素 酯或纖維素醚，所述聚羧酸酯為聚丙烯酸酯。
6. 如權(quán)利要求5所述的光致變色粘膠纖維，其特征在于，所述纖維素酯選自纖維素乙 酸酯和纖維素乙酸丁酸酯。
7. 如權(quán)利要求5所述的光致變色粘膠纖維，其特征在于，所述纖維素醚選自甲基纖維 素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、氰乙基纖維素、羥丙基纖維素和羥丙基甲基纖維素。
8. 如權(quán)利要求5所述的光致變色粘膠纖維，其特征在于，所述聚丙烯酸酯選自聚丙烯 酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚2-甲基丙烯酸甲酯和聚2-甲基丙烯酸乙酯。
9. 權(quán)利要求1或2或3或5或6或7或8所述的光致變色粘膠纖維的制備方法，其特 征在于，包括以下步驟：1)將光致變色微膠囊和纖維增強(qiáng)劑溶于水中形成分散膠乳液；2) 將分散膠乳液添加到粘膠液中混合；3)酸浴紡絲成型，即得光致變色粘膠纖維產(chǎn)品。
10. 如權(quán)利要求9所述的光致變色粘膠纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中分 散膠乳液的具體制備方法為：先將纖維增強(qiáng)劑溶于水中，再加入光致變色微膠囊混合。
【文檔編號(hào)】D01F2/08GK104357936SQ201410679297
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】謝躍亭, 邵長(zhǎng)金, 曹俊友, 邢善靜, 楊豐軍 申請(qǐng)人:新鄉(xiāng)化纖股份有限公司