[发明专利]一种光致变色粘胶纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纺织技术领域，特别涉及一种光致变色粘胶纤维及其制备方法。

背景技术

人类发现光致变色现象已有一百多年的历史。光致变色材料，是指受到光源激发后能够发生颜色变化的一类材料。光致变色指的是某些化合物在一定波长和强度的光作用下分子结构会发生变化，从而导致其对光的吸收峰值即颜色的相应改变，且这种改变一般是可逆的。

光致变色材料具有变色灵敏、色泽鲜艳的特点，但易受温度、光照、pH值和氧气等环境因素的影响，从而导致氧化劣变、耐疲劳性变差，而且部分光致变色材料对纤维没有亲和力，影响了它在纺织品加工中的应用。将光致变色材料与织物结合，最早和最简便的方法是印花和染色技术。用这种技术开发的变色织物，光致变色材料很容易直接暴露在外界环境中，导致变色性能失效，变色寿命很短。随着微胶囊技术的快速发展，将光致变色材料制成微胶囊，使其与酸、碱、空气及杂质等化学环境隔开，大大提高了光致变色材料的耐疲劳性，延长了使用寿命。

近年来，国内外在光致变色材料及其应用方面进行了很多研究，例如，CN201310746498.1号专利就公开了一种在粘胶中直接添加微胶囊化光致变色粉制备光致变色线的方法：在精制后的粘胶中按照重量比8%-20% 的比例加入微胶囊化光致变色粉，直接制备出可以光致变色的线，再使用该线制作光致变色的服装配饰，使得产品种类花色更为多样，且工艺大大简化。利用这种方案获得的光致变色线其耐洗色牢度和抗渗水性等得到了提高，但没有考虑到微胶囊化光致变色粉添加到粘胶纤维后会造成光致变色线强力降低的问题，不能保证粘胶纤维的可纺性。

粘胶纤维属于再生纤维素纤维，其吸湿性好、容易染色、抗静电、质地细密柔软、手感光滑、透气性好、穿着舒适，染色或印花后，色泽鲜艳，色牢度好，易于做内衣，外衣及各种装饰织物，也是制作线材的常用材料。因其自身的分子构造决定了它的干态、湿态强力比较低，如内部再添加一些填充料（光致变色微胶囊材料），纤维结构受损，从而造成纤维材料的干态、湿态强力更低，难以满足面料制造及使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组分简单、合理的光致变色粘胶纤维，同时还提供了其相应的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种光致变色粘胶纤维，由粘胶、光致变色微胶囊和纤维增强剂制成。

所述粘胶纤维中光致变色微胶囊含量为1～20wt%，纤维增强剂含量为0.1～10wt%。

所述光致变色微胶囊的平均粒径≤2.0μm。

所述纤维增强剂为水溶性纤维素衍生物、聚丙烯酰胺或聚羧酸酯。

所述纤维素衍生物为纤维素酯或纤维素醚，所述聚羧酸酯为聚丙烯酸酯。

所述纤维素酯选自纤维素乙酸酯和纤维素乙酸丁酸酯。

所述纤维素醚选自甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、氰乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素。

所述聚丙烯酸酯选自聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚2-甲基丙烯酸甲酯和聚2-甲基丙烯酸乙酯。

所述的光致变色粘胶纤维的制备方法，包括以下步骤：1）将光致变色微胶囊和纤维增强剂溶于水中形成分散胶乳液；2）将分散胶乳液添加到粘胶液中混合；3）酸浴纺丝成型，即得光致变色粘胶纤维产品。

所述步骤1）中分散胶乳液的具体制备方法为：先将纤维增强剂溶于水中，再加入光致变色微胶囊混合。

本发明中采用光致变色微胶囊，可以很好地保护变色剂不与粘胶纤维制作过程中的强碱、强酸接触，避免发生化学反应。

由于粘胶纤维的强度较低，加入光致变色微胶囊后其强度会更低，本发明加入纤维增强剂就是为了有效克服这一缺陷，提高粘胶纤维的强度，使制得的产品——光致变色粘胶纤维能够满足纺丝的要求。增强的机理为：粘胶纤维是由D-吡喃型葡萄糖基彼此以1,4-β苷键连接而成的一种均一的高分子，纤维素分子除两个端基外，每个葡萄糖基都有三个羟基，纤维素增强剂可以参与纤维素的氢键结合，增补纤维素分子之间自然形成的氢键数目，这是纤维素纤维系统的一种“化学水合作用”，由化学水合作用可以有效增加纤维的内应力。

在光致变色微胶囊添加到纺丝粘胶的过程中，将纤维增强剂作为光致变色微胶囊在纺丝液中的悬浮分散剂相伴添加进粘胶中，经过混合、纺丝后，成型的纤维由粘胶纤维素/光致变色微胶囊/纤维增强剂三元复合材料组成，该纤维整体变色均匀，强力可以达到或超过常规粘胶纤维，满足面料制造的需求。