聚氨酯-结晶紫内酯可逆热致变色微胶囊制备及印花应用

摘要

热致变色纺织品具有辨识度高、色彩动态、仿制难等优点，本文通过制备热敏变色微胶囊，然后丝网印花棉织物，得到热敏变色织物。制备的可逆热致变色微胶囊变色温度为40℃左右，通过剪切乳化工艺的改善，微胶囊的性能得到提升，采用丝网印花的方法制备变色印花棉织物，对棉织物的性能进行了表征。
　　可逆热致变色纺织功能材料是指能够随着环境温度的变化而出现色彩反复变化的纺织材料。结晶紫内酯（crystal violet lactone,简称CVL）的发色速度快、升华量小和油溶性好，在变色指示、无碳复写纸、激光记录仪等领域都有应用。聚氨酯具有优异的弹性、耐磨性、抗冲击和拉伸等性能，已经?广泛应用于纤维、保温材料、合成皮革、防水材料、粘合剂、造纸、铺装材料等领域。原位聚合法是指制备时不需要考虑单体的溶解性，全部单体都可以在芯材表面聚合成高聚物的方法。本文以聚氨酯为囊壁材料，研究变色微胶囊的典型工艺条件，探讨了芯材配比、反应的温度、搅拌速度与乳化剂百分比含量及PH值等制备工艺参数对变色微胶囊成囊效果的影响，可以反映聚氨酯类微胶囊的一般制备规律，为变色微胶囊的制备提供指导，进而开发出温致变色的纺织材料。
　　原位聚合法优化剪切乳化工艺为：搅拌速度为1500r/min，搅拌时间为60min，乳化剂添加量为2﹪，制备出来的微胶囊颗粒直径均匀，变色效果明显，为织物的变色印花后整理及纺丝变色纤维提供了基础。可逆变色微胶囊涂料丝网印花棉织物经水洗后，其色差值只有小幅降低，水洗牢度可达4级，能够满足各项服用性能。可逆热致变色微胶囊印花浆整理的织物的牢度达到4级，手感良好，能在印花织物上加以应用。印花织物在20℃-45℃的条件下能达到明显的可逆变色，实现无色?蓝色?无色的可逆变化过程，且颜色恢复时间在4s-45s内，变色效果极为明显。
　　可逆热致变色微胶囊印花浆的分散条件为：PVA用量为10g，溶剂水90ml，加热到90℃，搅拌使其溶解，形成均匀的溶液。37％甲醛溶液用量为46ml，PH值为4，反应完全后加入13g尿素，除去过量的甲醛，制得改性PVA溶液。加入热敏变色微胶囊，研磨50min，制得涂料半成品，加入适量柔软剂和增稠剂对其进行改性，来提高涂层性能，研磨使其分散良好。随着印花浆质量分数的增加，印花棉织物的色差值逐渐增加，但水洗后印花棉织物的色差值达到一定数值后开始有所下降。将干摩擦牢度、湿摩擦牢度、刷洗牢度和手感作为考察指标，综合优化后，将可逆热敏变色印花浆用于丝网印花的最佳工艺为：印花浆最佳质量分数为10%，焙烘温度为120℃，焙烘时间为4min。

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1、文献综述

1.1 可逆热致变色材料

1.2 微胶囊技术

1.3 壳材聚氨酯

1.4 可逆热致变色材料的应用研究

2、引言

2.1 研究背景和意义

2.2 聚氨酯/CVL微胶囊化机理

2.3 主要研究内容

3 材料和方法

3.1 材料

3.2 方法

3.3 聚氨酯/CVL变色微胶囊及印花织物服用性能测试

3.4 正交实验

4 结果与讨论

4.1 变色芯材结晶紫内酯、硬脂酸与十四醇配比

4.2 搅拌速度

4.3搅拌时间

4.4乳化剂用量

4.5 其他因素

4.6 红外光谱分析

4.7热敏变色微胶囊耐溶剂、耐酸碱性能

4.8 正交实验结果与讨论

4.9 印花浆质量分数

4.10 焙烘温度

4.11 焙烘时间

4.12 印花织物的变色情况分析

5 结论

参考文献

致谢

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