[发明专利]变色织物及其制备与应用

说明书

技术领域

本发明涉及变色织物，具体涉及利用变色光栅衍射原理设计的一种新型变色织物，该织 物采用真空镀膜技术和模压复制技术制备。

背景技术

生活水平提高了，人们对服装个性化的要求也增强了，能够改变颜色的变色衣新奇有趣， 一经推出便受到人们的喜爱。

目前市场上已有的变色衣主要分为光敏变色衣和热敏变色衣两类。光敏变色衣能随着阳 光的强弱而发生颜色的变化，热敏变色衣则是随着温度的变化而产生颜色的变化。

光敏变色衣的制造，一种方法是在纤维中引入具有光敏变色性化合物，另一种方法是合 成能变色的聚合物纺丝。热敏变色衣的制造，一种方法是将热敏变色剂填充到纤维内部，另 一种是将含热敏变色微胶囊的聚合物溶液涂于纤维表面，还有一种是将热敏化合物掺到染料 中去，再印染到织物上。

光敏变色衣和热敏变色衣的颜色变化受到光源和温度的限制，本发明提出一种微结构变 色的变色织物，可以在光源和温度不变的情况下实现变色。

发明内容

本发明的目的在于针对目前已有变色衣要在光源变化或是温度变化下才能发生颜色变化 的局限，提供一种新型的变色织物，该织物可以在光源不变的情况下，颜色随穿着者的移动 或观察者观看角度的变化而变化。

本发明采用光栅矢量衍射原理，利用严格的耦合波计算理论，设计出一种光栅微结构， 光以某角度照射在该微结构上发生低级次的衍射，衍射级次不同，光的颜色也不同。将这一 微结构与织物表面紧密结合起来，制成变色织物。

本发明提供了一种变色织物，所述织物的一侧表面紧密结合有变色层，所述变色层的结 构为两层TPE薄膜之间夹有一变色光栅微结构。本发明的变色织物经光栅微结构衍射级次变 化，引起衍射光波波长变化。

所述变色光栅微结构的材质为ZnS膜，微结构上下覆盖层的材质为热塑性弹性体(TPE) 薄膜。

所述变色光栅微结构的光栅周期为0.4μm，槽深为0.3μm。进一步的，所述变色光栅微 结构的占空比为1∶1，光栅槽脊折射率为2.3。

占空比是指光栅槽槽脊与光栅槽槽沟的宽度比。

所述织物可是各种现有的可用于制备服装的面料。

本发明实例具体列举了一变色织物，其ZnS膜总厚度0.6μm，变色光栅微结构的周期 0.4μm，占空比1∶1，折射率2.3，光栅槽槽深0.3μm。

本发明进一步公开了上述变色织物的制备方法，包括下列步骤：

1)在织物表面复合一层热塑性弹性体(TPE)薄膜，

2)然后在TPE表面通过真空镀膜方法形成ZnS膜；

3)将设计好的变色光栅微结构采用模压的复制技术压制在ZnS膜上。

4)在ZnS膜微结构上再复合一层热塑性弹性体(TPE)薄膜。

具体的方法为：

1)在织物表面先复合一层热塑性弹性体(TPE)薄膜，厚度1-10μm。

2)把复合TPE层的织物，放入热蒸发镀膜机，使用光学膜厚监控方式，在织物的TPE表 面镀一层ZnS膜，厚度0.6μm。

3)用全息曝光、离子束反应蚀刻方式制备变色光栅微结构母版，母版结构参数为：周期 0.4μm，占空比1∶1，光栅槽脊折射率1.52，光栅槽槽深0.3μm。

4)使用微结构母版，在ZnS膜表面模压微结构。模压后的微结构的参数为周期0.4μm， 占空比1∶1，光栅槽脊折射率2.3，光栅槽槽深0.3μm。

5)在ZnS膜微结构上再复合一层热塑性弹性体(TPE)薄膜，厚度1-10μm。

本发明的变色织物可用于制备服装、布艺等。

本发明采用变色光栅衍射原理，利用矢量衍射耦合波理论设计出一种微结构，光照在这 一微结构上发生衍射，各衍射级次的衍射光具有明显颜色差异。将微结构与织物表面紧密结 合起来制作变色衣，变色衣的颜色随穿着者的移动或观看者观看角度的变化而变化。

附图说明

图1为本发明微结构剖面示意图。

1.织物，2.热塑性弹性体(TPE)薄膜 3.ZnS微结构。

图2为变色光栅衍射示意图。

图3为入射光入射角度10°时0级衍射效率

图4为入射光入射角度10°时-1级衍射效率

具体实施方式

实施例1