高饱和度、高稳定性光子晶体结构色织物的研究进展北大核心

在织物上利用胶体微球自组装构筑的光子晶体结构色是一种绿色环保的着色方式,但是该着色方式存在颜色饱和度低与结构稳定性差的问题,从而制约了光子晶体结构色在纺织领域的应用和发展。为此,综述了近年来提高光子晶体结构色织物饱和度与稳定性的方法及利弊分析;指出增强相干散射与吸收非相干散射是提高光子晶体结构色饱和度的两大策略,增强微球间接触力、间隙填充和结构包覆是提高光子晶体结构色稳定性的三种途径。最后,研究认为制备兼具高饱和度与高稳定性的光子晶体结构色是从基础研究走向实际应用的必要条件。     

功能性结构色纳米纺织材料的研究进展

结构生色是一种无需染料或颜料的纺织品着色技术,因其绿色环保、颜色易调控等优点,成为当前研究的热点。文章介绍了光子晶体结构色,包括光子晶体结构生色的原理、分类与制备方法、以及纳米微球的种类。其次从机械稳定和不同功能应用方面,介绍了结构色纳米纺织材料的制备和性能,并分析了他们的优缺点。机械稳定型结构色纳米纺织材料主要利用添加黏合剂来提高光子晶体结构的稳定性,使纺织材料上的光子晶体耐摩擦、水洗等;通过微球或基材表面的化学或物理改性,可使改性的结构色纺织材料具备疏水、疏油功能;响应型结构色纳米纺织材料主要是在光子晶体中引入具有刺激响应功能的材料,使纺织材料对外界刺激产生不同响应效果。最后指出功能性结构色纳米纺织材料发展中存在的问题,并对该研究方向进行了展望。     

胶晶构筑材料研究进展及其在纺织中的应用

单分散胶体微球的自组装具有方法简单、成本低和无需昂贵复杂设备的优点,是构建胶体晶体的重要途经.综述了无机类、聚合物类及复合类胶体微球的研究现状,分析了各自的优点与不足;详细介绍了胶体光子晶体概念、生色机理、胶体光子晶体的构筑、制备方法及在纺织品领域的应用研究,特别是光子晶体结构色纤维以及光子晶体结构色织物.     

针织物表面结构色的构建

为减轻印染行业带来的环境问题,将生色效果良好的光子晶体结构色运用于针织物表面。首先制备大小均匀、粒径可控的二氧化硅(SiO₂)纳米颗粒,然后通过重力沉降法将颗粒自组装到不同的针织物表面获得结构色。探讨了SiO₂颗粒粒径、自组装温度、织物组织结构对针织物表面结构色显色效果的影响。结果表明:不同粒径的SiO₂纳米颗粒在针织物上产生了不同的结构色,结构色的反射波峰的波长由SiO₂的粒径决定,且符合布拉格衍射定律;在其他实验条件相同的情况下,较低温度的自组装所得到的结构色显色效果较好,较光滑的纬平针织物的显色效果要更优。     

结构生色及其在纺织领域的应用

光与微观结构相互作用产生的颜色被称为结构色.结构色具有高亮度、高饱和度、永不褪色等诸多优点,在纺织领域有很大的发展前景.从薄膜干涉、衍射、散射和光子晶体等不同途径介绍了结构色产生的原理,以及纺织领域用结构色的制备技术和特点,指出目前所制备的结构色存在的角度依赖性、不稳定性、牢度评价和颜色重现性等制约了结构色在纺织领域的...     

非晶光子晶体结构色织物的制备及其研究进展

非晶光子晶体结构色呈色明亮,制备过程节能环保,与光子晶体结构色相比,不会随观察角度的变化而变化,在纺织印染行业具有较大的发展潜力。本文综述了非晶光子晶体结构色的生色原理、非晶光子晶体的分类、非晶光子晶体结构色织物的制备方法及国内外的研究进展。最后对非晶光子晶体结构色织物制备中存在的问题和其结构色织物未来研究方向进行了分析,并指出关键问题,从而促进非晶光子晶体结构色织物的实际应用。     

光子晶体结构色纤维的制备技术及发展前景

介绍了光子晶体结构色纤维的制备方法及其性能,总结了其在纺织材料、功能涂料、光电器件和智能检测等领域中具有代表性的研究成果,阐述了结构色纤维的应用潜能。     

织物上二氧化硅/聚乙烯亚胺光子晶体生色结构的制备

与传统染料的化学色相比,结构色不依靠色素着色,具有高饱和度、清洁环保、不褪色等特点,因而成为研究热点。实验采用溶胶—凝胶法制备二氧化硅纳米球,应用静电和垂直沉积自组装法在织物表面构建光子晶体生色结构薄膜。为保证薄膜与织物界面的牢固性,利用水溶性胶黏剂进行处理。通过激光粒度分析仪、扫描电镜、接触角测量仪、红外光谱仪、摩擦实验等对不同处理的织物进行测试。结果表明：随着氨水用量的增加,二氧化硅纳米球粒径增大;经过二氧化硅/聚乙烯亚胺自组装和水溶性胶黏剂处理后,二氧化硅纳米球可以有序、牢固地黏附于织物表面形成光子晶体结构;织物发生颜色变化,在不同角度下呈现着明显的颜色差异,具有高亲水性与耐摩擦性。     

结构色在纺织领域中的应用研究进展

结构色是一种由光与微纳结构相互作用而形成的颜色,因高亮度、不褪色和无污染的特性而引起关注,并成为一种有前景的纺织着色候选技术。文章简要介绍了结构色产生的各种机理,重点归纳了纺织品结构色着色的最新技术方法,包括利用单层或多层薄膜和三维微纳光子结构等产生结构色的纤维和织物,最后还对结构色纤维、面料的制备技术进行了展望。     

结构生色织物的研究进展

结构生色是一种无需化学染料即可实现纺织品染(着)色的新型上染技术,由于其具有不易褪色、饱和度高、亮度高等特点,在纺织印染行业具有较大的发展潜力。综述了采用胶体自组装法、磁控溅射法和原子层沉积法制备结构生色织物的研究进展及各方法的优缺点,介绍了通过添加黏合剂、使用软质微球和夹层结构3种方法来增强结构生色织物的机械稳定性,并对目前结构生色织物制备中存在的问题进行了总结。     

二氧化硅/聚甲基丙烯酸甲酯光子晶体在涤纶织物上的结构生色

为开发无机/聚合物复合微球在纺织品结构色上的应用,在制备粒径可控、单分散性优良的二氧化硅/聚甲基丙烯酸甲酯(SiO_2/PMMA)微球基础上,通过垂直沉积自组装法,在涤纶织物表面构建有序的SiO_2/PMMA光子晶体结构。应用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、三维视频显微镜和多角度分光光度仪分别表征了涤纶织物表面SiO_2/PMMA光子晶体的排列及结构生色效果。研究结果表明:涤纶织物表面的SiO_2/PMMA光子晶体呈现三维有序的非密堆积面心立方结构;结构色鲜艳明亮,随微球粒径的变化而变化;在不同观察角度下结构色呈现出不同的色相及色彩饱和度,具有明显的虹彩效应。     

基于光子晶体的结构色织物研究进展

针对传统印染行业污染高、能耗高的问题,综述了一种绿色环保的纺织着色印染方式,即结构生色的织物着色方法;分析了其光子晶体结构的生色原理,并将采用光子晶体结构的色织物制备方法总结为一步法和二步法。一步法为直接在织物表面涂覆结构色材料,其中重力沉降法和垂直沉积法制备方法简单,静电自组装法结构色织物的厚度可控,喷墨打印法可实现织物的局部精准着色,雾化沉积法适用于不规则织物表面的印染,磁控溅射法适用于各种材料织物的染色;二步法为从结构色纤维、纱线到织物的制备方法,制备步骤复杂,但制备织物的力学性能较一步法好,印染织物后其色牢度优。最后总结了结构色织物在发展中存在的问题。     

结构色在聚酯纤维增深上的应用

为在涤纶织物上达到有效的增深效果,缓解染色带来的环境压力,运用结构生色原理在织物上构建光子晶体膜,再配合有机硅类增深剂,借助无机-有机的复合作用,达到稳定有效的增深效果.首先制备粒径均匀合适的二氧化硅(SiO2)纳米颗粒,并通过垂直自组装的方式使其在织物上形成均匀的光子晶体膜,达到初步增深效果;再通过轧压将有机硅类增深...     

全光谱SiO2结构色薄膜的加色法制备及其光学性能

为解决在制备不同粒径的小球来实现全光谱结构色过程中工作量大的问题,采用溶剂调控法合成粒径均匀的304、260、200 nm的SiO₂纳米颗粒,利用三原色加色法原理将3种不同粒径的纳米SiO₂悬浮液按照不同质量比两两混合,然后放在烘箱中进行重力沉降自组装,制备出全光谱非晶光子晶体结构色薄膜,探究混合比例对SiO₂光子晶体结构色的影响。同时为提高结构色的饱和度,将墨水添加到不同混合比例的SiO₂悬浮液中,研究墨水质量分数对光子晶体结构色的影响。结果表明：随着小粒径SiO₂比例的增加,结构色会出现蓝移现象;墨水质量分数越高,结构色亮度越低,色度呈先增加后减小趋势,当墨水质量分数为0.4%时,结构色饱和度最好。     

基于光子晶体结构生色纤维的研究进展

为制备色彩饱和度高、不易褪色且制备过程环境友好的多彩纤维,研究人员开发了多种相关的技术,其中光子晶体形成的结构色纤维具有优良的特性。因此对近年来国内外关于光子晶体结构色纤维的研究进行了回顾,综述了组成结构色纤维的多维光子晶体的生色原理,重点总结了光子晶体结构色纤维的主要制备方法,包括传统纤维外部着色法、模板法组装和不同纺丝技术形成结构色纤维。大量的研究表明,光子晶体作为结构生色技术的基础材料,促进了光子晶体结构色纤维研究的蓬勃发展。此外,综述了多功能结构色纤维在穿戴、检测、传感等领域的研究和应用进展,分析了光子晶体纤维设计和应用的瓶颈问题,并对其未来发展趋势进行了展望。光子晶体纤维的机械性能、优异的色彩饱和度等光学性能和尺寸均匀性使其在可穿戴、传感、生物检测、环境响应等领域具有很好的应用前景。     

机器学习在纺织领域中的应用北大核心

介绍了机器学习的概况,包括机器学习的基本原理以及常用算法;详细阐述了目前机器学习在纺织领域中的应用状况,包括纤维鉴别与分类、纺织生产过程、织物疵点检测、织物染色、纺织品物理性能评估与预测等,并对其在应用中出现的一些问题进行了分析;提出了机器学习在未来纺织领域的发展方向。     

二氧化碳在纺织领域应用的研究进展

利用二氧化碳能解决染整行业一直为之头疼的废水污染问题,保护了生态环境。文章介绍了国内外将二氧化碳应用于纺织领域的研究进展,包括超临界二氧化碳前处理、染色设备的开发、以超临界二氧化碳为介质染聚酯纤维及天然纤维、以液态二氧化碳为介质进行纺织品干洗以及对医用纺织品用液态二氧化碳进行消毒等,并讨论了其利弊。     

磁控溅射技术在纺织领域的应用研究进展

磁控溅射技术作为一种生态环保的薄膜沉积技术,在纺织领域得到广泛的关注。本文综述了磁控溅射技术在纺织品功能化、纺织品仿生结构生色以及膜-基结合稳定性方面的研究进展,概述了磁控溅射技术在纺织基材上的沉积原理和特点,靶材分类及常见靶材的应用特点,并指出磁控溅射技术目前存在的不足及相应的改善策略。该技术的应用有利于纺织染整业的可持续发展。     

具有低角度依赖性的全可见光谱结构色薄膜的制备

为解决传统染料高污染、高能耗等问题,实现无污染的全可见光谱结构色的制备,采用基于St?ber法的溶剂调控法合成了3种不同粒径(320、240和200 nm)的SiO2纳米颗粒(SNPs),3种粒径的SNPs分别制备出了红色、绿色和紫色SiO2光子晶体(PC)薄膜,然后通过改变2种粒径SNPs的质量比制备了能够覆盖全可见...     

纺织结构复合材料中的纺织品

本文从结构的角度分别综述纺织结构复合材料中的几种纺织品 :机织物、编织物、针织物和非织造布 ,分析各种织物的结构特点及性能 ,同时也指出了各种织物应用于复合材料时存在的不足