温变色涤纶织物的制备及染色性能研究

温变色涤纶织物的制备及染色性能研究

温度和颜色矩阵是一种智能材料，可以通过改变颜色来测量和显示物体的温度和温度分布。具有热记忆功能的智能染料。溶胶微球法是1种利用溶胶凝胶技术生成二氧化硅微球制备温变色染料的方法,通过溶胶微球法制备的温变色染料(TCM/SiO涤纶织物纤维结构较紧密,本文采用粒径小,耐受温度高的TCM/SiO1实验部分1.1仪器和实验设备材料:涤纶(面密度为120.1g/m仪器:LA2002-A型红外线试色机(厦门瑞比精密机械有限公司);X-Rite8400型测色仪(美国X-Rite仪器有限公司);CN16DPT-330型恒温加热控制器(美国Omega有限公司);NICOLET.is10型傅里叶红外光谱仪(赛默飞世尔科技有限公司);SW-12A型耐水洗牢度试验机(温州际高检测仪器有限公司);Y571型染色摩擦色牢度仪(莱州市电子仪器有限公司);S180H18l型超声波水浴(飞世尔实验器材(上海)有限公司);TG16-WS型台式高速离心机(湖南长沙湘仪离心机仪器有限公司);DZF-6050型真空干燥箱(上海三发科学仪器有限公司)。1.2实验方法1.2.1tcm-u3000添加量的选择将4.5g正硅酸乙酯和0.1g十二烷基苯磺酸钠混合加入100.0g去离子水中并逐滴加入浓度为1mol/L氨水调节pH=10,于80℃超声至完全水解,加入2.6gTCM继续反应3h后冷却静置,将溶液离心提纯,取沉淀于60℃下真空干燥12h。1.2.2染色工艺使用浓度为1mol/L盐酸或氨水调节染色pH值,按需添加TCM/SiO1.3测试测试1.3.1染色牢度的测定染色织物K/S值:使用X-Rite8400型测色仪于室温,D65光源,10°视场下测定染色织物K/S值,每个样品测3个点,取平均值。染色牢度:水洗牢度根据GB/T3921—2008《织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测定。干摩擦牢度和湿摩擦牢度按GB/T3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。1.3.2红外光谱采用NICOLET型傅里叶红外光谱仪对温变色涤纶织物受热前后进行薄膜法红外光谱测试,测试范围4000~500cm1.3.3水浴温度对涤纶织物变色效果的影响将织物置于水浴中,使用恒温加热器加热水浴并通过温度计监测水浴温度,记录温变色涤纶织物从30~55℃升温降温过程中每5℃的颜色变化。1.3.4温变色差的测定将测试织物平贴于恒温加热控制器上,使用X-Rite8400型测色仪于D65光源,10°视场下测定温变色涤纶织物30~55℃升温降温过程中温变色差。以25℃未染色涤纶织物为标样,每个样品测3个点,取平均值。1.3.5温变色涤纶织物色差值将温变色涤纶织物平贴于恒温加热控制器上,于设定温度下录像记录织物受热变色过程。使用AdobePhotoshopCS软件分析织物颜色变化得到L式中:△E为温变色涤纶织物温度变化前后色差值;t为色差值变化对应的受热时长。色差△E按下式计算式中:L2结果与讨论2.1织物印花性能在织物染色过程中,染色条件会影响TCM/SiO2.1.1染料质量浓度对k-s值的影响染料质量浓度与织物K/S值关系变化曲线如图1所示。当TCM/SiO2.1.2ph值对k/s值的影响分别在pH值为2、3、4、5、6、7、8条件下对涤纶织物进行染色,结果如图2所示。随pH值升高织物K/S值升高,当pH>6时,织物K/S值呈现下降趋势。当pH为2、3、4、5时,染色织物K/S值较小,这是因为在pH<5的酸性条件下,随染色温度升高,TCM/SiO2.1.3染色时间和温度图3示出TCM/SiO由图可知,染色30~90min,染色温度逐渐升高并维持在130℃,在此温度、时间内织物K/S值不断增加,说明染料不断上染,织物颜色逐渐变深。这是因为当染色温度达到涤纶纤维玻璃化转变温度时,随着温度升高纤维分子链段运动逐渐加剧,纤维分子链间会形成许多较大微隙使TCM/SiO2.1.4染色强度进一步测试得到织物干、湿摩擦牢度均在4级以上,水洗变色牢度为4级,沾色牢度5级。这是因为扩散到纤维内部的TCM/SiO2.2温度和弯曲表面的弯曲性能2.2.1加热和变色机制图4示出染色织物温变色前后红外光谱图。染料酯羰基伸缩振动峰由冷却状态下的1640cm2.2.2温变色可逆性温变色涤纶织物颜色随温度变化如图5所示。图中显示从30~55℃,织物由深蓝色逐渐变为无色,降温过程中,织物又逐渐恢复深蓝色,复色较为迟缓。说明温变色涤纶织物具备温变色可逆性,但散热较差具有热记忆功能,因而温度降低,颜色恢复延迟。图6示出温变色涤纶织物30℃至55℃温变色差,色差值随温度升高逐渐增加,说明温变色涤纶织物颜色随温度变化改变明显。50~55℃时色差值达到30且不再随温度升高改变,说明在50℃温变色涤纶织物完全变为无色,继续升高温度,颜色也不会再改变。降低温度,织物颜色逐渐恢复,但由于温变色染料具有热记忆功能,颜色恢复缓慢因而色差相对较大。2.2.3变色热性能测试为探讨织物温变色响应速度,将温变色涤纶织物于4