[发明专利]一种用于纺织品数码印花结构生色的胶体微球墨水及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种纺织品数码印花技术，尤其是一种用于纺织品数码印花结构生色的胶体微球墨水及其应用。

背景技术

目前纺织品着色的主要途径是通过在纺织品上施加有色物质（染料或颜料）来产生颜色，而在自然界中许多生物体则以特殊的物理结构来产生颜色，即：结构生色。结构色的产生无须染料和颜料等化学着色剂的存在，其实质是特殊组织结构对光的色散、散射、干涉和衍射等物理现象产生的视觉效果。

光子晶体（PCs）是一类光子禁带材料，是自然界中结构色的主要成因之一，如：孔雀羽毛、蛋白石等斑斓绚丽的颜色即起因于光子晶体结构。所谓光子晶体结构指的是由两种或者两种以上具有不同折射指数的物质按一定的规律周期性排列所形成的特殊结构。当光子晶体的光子禁带位于可见光波段（380-780nm）时，由于禁带对应波长的光在该光子晶体结构中不能传播而被选择性反射，进而在周期性排列的光子晶体表面形成相干衍射，当相长干涉的反射光刺激人眼，便产生结构色效果。光子晶体结构色具有高亮度、高饱和度、虹彩现象（颜色随观察角度变化）等特性。

以胶体微球为结构单元通过自组装方法构建光子晶体结构（即胶体晶体Colloidal PCs）的途径是获得光子晶体结构的简便而有效的途径。在各种自组装方法中，重力沉降法、垂直沉降法是最常见的自组装方法。这些自组装方法虽然简便但存在诸多不足，由于其通常以浸渍基材的方式实现，存在组装时间长、材料浪费、不能按需定位组装着色等问题。在纺织领域，关于在织物表面获得光子晶体结构色的研究鲜有报道。

发明内容

本发明提供一种胶体微球墨水配方，该墨水在常温存放时具有稳定性，使微球不团聚和沉降，且具有适当的流动性可用于数码喷印，在喷印到织物上后其中的胶体微球能自组装产生结构色。

本发明还提供一种利用所述胶体墨水进行的纺织品数码印花方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于纺织品数码印花结构生色的胶体微球墨水，其特征在于其是由主要包括如下重量份组分的混合物均匀分散得到：粒径为200-400nm的单分散胶体微球0.5-1.5份（以固含量计）,阴离子表面活性剂（分散剂）0.05-0.15份，pH调节剂（调节pH=7-8）0.05-0.5份，去离子水100份。

本课题组在前期研究中采用常规的重力沉降法、垂直沉降法等自组装方法实现了纺织品结构生色效果，在此基础上，本发明公开一种以模拟数码喷墨印花的方法实现纺织品表面光子晶体自组装结构生色的方法。该发明将光子晶体结构生色的仿生着色技术与数码喷墨印花技术相结合，首先将胶体微球制成喷印墨水，再通过数码控制按需定位喷涂到织物表面，并通过适当的后处理使胶体微球在织物表面自组装结构生色。这种方法不仅能够实现在纺织品柔性材料上不用化学着色剂产生结构色的效果，而且能够实现按需定位着色的效果。通过结合常规色素着色和数码喷涂结构生色的方法，可使纺织品印花产生特殊的灵动多变、栩栩如生的印制效果。

作为优选，所述的单分散胶体微球为聚苯乙烯（PSt）胶体微球、聚苯乙烯-甲基丙烯酸（P(St-MAA)）胶体微球或二氧化硅（SiO₂）胶体微球。

作为优选，所述的单分散性胶体微球的粒子分散系数小于0.08。

作为优选，所述的阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠（SDS）。

一种所述的胶体微球墨水的制备方法，具体过程如下：按照配比准确称取胶体微球液，向胶体微球液中依次加入阴离子表面活性剂、去离子水，用pH调节剂调节体系pH为7-8，混合溶液置于超声分散器中分散15min以上，得到分散均匀的胶体微球墨水。