[发明专利]具有光功能的纤维

说明书

本发明涉及一种具有光功能的纤维，该纤维能保证可见光、红外光或紫外光波段内的某预定波长幅射线的反射和干涉。

近年来，为了通过把纤维部分从圆形改进成例如星状或把两种或更多的聚合物结合起来以改善对布料的感觉，从而提高织物质量，进行了大量的尝试和研究。

然而，对深颜色纤维的改进因为产生发暗和亮度降低造成光泽的减少。另一方面，在增加光泽时又因为增加了表面反射从而造成深颜色的褪减。这二者非常难以调和。

日本专利JP43-14185公开了一种包括三层的闪光包覆型复合纤维。这种纤维由于光的反射和干涉能显示浅色，但是由于层数不足够多，不能显示具有预定波长反射波谱的深干涉色。

还有一些参考文献例如日本专利JP-A 59-228042、JP-B2 60-24847和JP-B2 63-64535提出由不同聚合物结合得到的浅色纤丝组成的染色纤维或织物。然而，这种扁平纤丝的分层使得允许光干涉的厚度很难仅仅用来，从理论上讲，限制光的反射。文献限定了产生颜色的纤维扁平部分的形状以及其长轴方向与任何部位的织物表面的夹角，但没有指出所谓的“结构点”，即在何处经纬交叉以增强织物的染色功能。但是，这些文献未能指明通过光的干涉产生颜色时所必不可少的种种条件，例如层的厚度和长度、组分的折射率，因而缺乏实用性。

在日本纺织机械学会学报(Journal of the Textile Machinery Societyof Japan)Vol.42,No.2,pp.55～62和Vol.42,No.10,PP 60～68,1989中描述了利用光的干涉产生颜色的分层光可控聚合物膜，其中在两层极化膜中插入一层分子取向各向异性的膜。然而，这种膜不能转变成细纤维或小薄片，因而使用范围受到限制。而且，虽然薄膜能产生彩色，但由于被反射的主要波长难以控制，不能得到所期望的颜色。

利用光的干涉和反射产生颜色的一种方法是用橡胶微粒紧密地填塞纤维。但是，在生产中难以固定橡胶微粒，常常得不到规则的排布，从而也不具有产生颜色的功能。因此，这种方法仅仅在理论上是可能的，并不是实用的。

因此，本发明的目的在于提供一种具有光学功能的纤维，该纤维感觉好，利用光的反射和干涉确保能产生所期望的颜色或者阻挡红外线或紫外线。

本发明的一个方面在于提供一种纤维，其截面具有X-轴和Y-轴方向，该纤维包括：

交替的层状结构，该结构包括预定数目的第一部分和与之邻接的第二部分，所述第一部分和第二部分具有不同的光学性能指标；以及

围绕所述交替层状结构设置的包层。

图1A是根据本发明具有光学功能的纤维的第一实施方案的透视图；

图1B是说明第一方案一个变形的剖视图；

图2与图1B相似，是说明第一方案另一变形的剖视图；

图3是一个标准颜色样品的边缘的反射光谱图，该样品在裸眼下观察为深蓝色。

图4～6与图3相似，分别示出了当聚合物的相对折射率为1.01、1.07和1.40时，X轴方向的长度、层状结构数目和相对反射率之间的关系；

图7与图6相似，是相对折射率为1.01、X轴方向的长度为2.0μm，层状结构数目为61时的波谱图。

图8与图7相似，是光学厚度比、反射率和纤维包层部分厚度之间的关系图。

图9与图8相似，是包层部分厚度和对使用该纤维的布料施加载荷时的断裂度的关系图。

图10A-10B与图1B相似，是本发明的第二实施方案；

图11A-11B与图10B相似，是本发明的第二实施方案；

图12A-12B与图11B相似，是本发明的第二实施方案；

图13A-13B与图12B相似，是本发明的第二实施方案；

图14A-14B与图13B相似，是本发明第二方案的变形；

图15与图9相似，示出了实施例和比较例的抗拉强度；

图16与图15相似，示出了保护层厚度和纤维抗拉强度的关系；

图17与图16相似，示出了实施例和比较例的光反射参数；

图18用表示出实施例和比较例评价结果；

图19与图18相似，示出了实施例和比较例的评价结果；

图20与图19相似，示出了实施例和比较例的评价结果；

图21与图20相似，示出了实施例和比较例的评价结果。

参照附图，描述具有光学功能的纤维的优选实施方案。