溫變色滌綸織物的制備及染色性能研究

溫變色滌綸織物的制備及染色性能研究

溫度和顏色矩陣是一種智能材料，可以通過(guò)改變顏色來(lái)測(cè)量和顯示物體的溫度和溫度分布。具有熱記憶功能的智能染料。溶膠微球法是1種利用溶膠凝膠技術(shù)生成二氧化硅微球制備溫變色染料的方法,通過(guò)溶膠微球法制備的溫變色染料(TCM/SiO滌綸織物纖維結(jié)構(gòu)較緊密,本文采用粒徑小,耐受溫度高的TCM/SiO1實(shí)驗(yàn)部分1.1儀器和實(shí)驗(yàn)設(shè)備材料:滌綸(面密度為120.1g/m儀器:LA2002-A型紅外線試色機(jī)(廈門瑞比精密機(jī)械有限公司);X-Rite8400型測(cè)色儀(美國(guó)X-Rite儀器有限公司);CN16DPT-330型恒溫加熱控制器(美國(guó)Omega有限公司);NICOLET.is10型傅里葉紅外光譜儀(賽默飛世爾科技有限公司);SW-12A型耐水洗牢度試驗(yàn)機(jī)(溫州際高檢測(cè)儀器有限公司);Y571型染色摩擦色牢度儀(萊州市電子儀器有限公司);S180H18l型超聲波水浴(飛世爾實(shí)驗(yàn)器材(上海)有限公司);TG16-WS型臺(tái)式高速離心機(jī)(湖南長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司);DZF-6050型真空干燥箱(上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司)。1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1tcm-u3000添加量的選擇將4.5g正硅酸乙酯和0.1g十二烷基苯磺酸鈉混合加入100.0g去離子水中并逐滴加入濃度為1mol/L氨水調(diào)節(jié)pH=10,于80℃超聲至完全水解,加入2.6gTCM繼續(xù)反應(yīng)3h后冷卻靜置,將溶液離心提純,取沉淀于60℃下真空干燥12h。1.2.2染色工藝使用濃度為1mol/L鹽酸或氨水調(diào)節(jié)染色pH值,按需添加TCM/SiO1.3測(cè)試測(cè)試1.3.1染色牢度的測(cè)定染色織物K/S值:使用X-Rite8400型測(cè)色儀于室溫,D65光源,10°視場(chǎng)下測(cè)定染色織物K/S值,每個(gè)樣品測(cè)3個(gè)點(diǎn),取平均值。染色牢度:水洗牢度根據(jù)GB/T3921—2008《織品色牢度試驗(yàn)?zāi)驮硐瓷味取窚y(cè)定。干摩擦牢度和濕摩擦牢度按GB/T3920—2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取窚y(cè)定。1.3.2紅外光譜采用NICOLET型傅里葉紅外光譜儀對(duì)溫變色滌綸織物受熱前后進(jìn)行薄膜法紅外光譜測(cè)試,測(cè)試范圍4000~500cm1.3.3水浴溫度對(duì)滌綸織物變色效果的影響將織物置于水浴中,使用恒溫加熱器加熱水浴并通過(guò)溫度計(jì)監(jiān)測(cè)水浴溫度,記錄溫變色滌綸織物從30~55℃升溫降溫過(guò)程中每5℃的顏色變化。1.3.4溫變色差的測(cè)定將測(cè)試織物平貼于恒溫加熱控制器上,使用X-Rite8400型測(cè)色儀于D65光源,10°視場(chǎng)下測(cè)定溫變色滌綸織物30~55℃升溫降溫過(guò)程中溫變色差。以25℃未染色滌綸織物為標(biāo)樣,每個(gè)樣品測(cè)3個(gè)點(diǎn),取平均值。1.3.5溫變色滌綸織物色差值將溫變色滌綸織物平貼于恒溫加熱控制器上,于設(shè)定溫度下錄像記錄織物受熱變色過(guò)程。使用AdobePhotoshopCS軟件分析織物顏色變化得到L式中:△E為溫變色滌綸織物溫度變化前后色差值;t為色差值變化對(duì)應(yīng)的受熱時(shí)長(zhǎng)。色差△E按下式計(jì)算式中:L2結(jié)果與討論2.1織物印花性能在織物染色過(guò)程中,染色條件會(huì)影響TCM/SiO2.1.1染料質(zhì)量濃度對(duì)k-s值的影響染料質(zhì)量濃度與織物K/S值關(guān)系變化曲線如圖1所示。當(dāng)TCM/SiO2.1.2ph值對(duì)k/s值的影響分別在pH值為2、3、4、5、6、7、8條件下對(duì)滌綸織物進(jìn)行染色,結(jié)果如圖2所示。隨pH值升高織物K/S值升高,當(dāng)pH>6時(shí),織物K/S值呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。當(dāng)pH為2、3、4、5時(shí),染色織物K/S值較小,這是因?yàn)樵趐H<5的酸性條件下,隨染色溫度升高,TCM/SiO2.1.3染色時(shí)間和溫度圖3示出TCM/SiO由圖可知,染色30~90min,染色溫度逐漸升高并維持在130℃,在此溫度、時(shí)間內(nèi)織物K/S值不斷增加,說(shuō)明染料不斷上染,織物顏色逐漸變深。這是因?yàn)楫?dāng)染色溫度達(dá)到滌綸纖維玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí),隨著溫度升高纖維分子鏈段運(yùn)動(dòng)逐漸加劇,纖維分子鏈間會(huì)形成許多較大微隙使TCM/SiO2.1.4染色強(qiáng)度進(jìn)一步測(cè)試得到織物干、濕摩擦牢度均在4級(jí)以上,水洗變色牢度為4級(jí),沾色牢度5級(jí)。這是因?yàn)閿U(kuò)散到纖維內(nèi)部的TCM/SiO2.2溫度和彎曲表面的彎曲性能2.2.1加熱和變色機(jī)制圖4示出染色織物溫變色前后紅外光譜圖。染料酯羰基伸縮振動(dòng)峰由冷卻狀態(tài)下的1640cm2.2.2溫變色可逆性溫變色滌綸織物顏色隨溫度變化如圖5所示。圖中顯示從30~55℃,織物由深藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o(wú)色,降溫過(guò)程中,織物又逐漸恢復(fù)深藍(lán)色,復(fù)色較為遲緩。說(shuō)明溫變色滌綸織物具備溫變色可逆性,但散熱較差具有熱記憶功能,因而溫度降低,顏色恢復(fù)延遲。圖6示出溫變色滌綸織物30℃至55℃溫變色差,色差值隨溫度升高逐漸增加,說(shuō)明溫變色滌綸織物顏色隨溫度變化改變明顯。50~55℃時(shí)色差值達(dá)到30且不再隨溫度升高改變,說(shuō)明在50℃溫變色滌綸織物完全變?yōu)闊o(wú)色,繼續(xù)升高溫度,顏色也不會(huì)再改變。降低溫度,織物顏色逐漸恢復(fù),但由于溫變色染料具有熱記憶功能,顏色恢復(fù)緩慢因而色差相對(duì)較大。2.2.3變色熱性能測(cè)試為探討織物溫變色響應(yīng)速度,將溫變色滌綸織物于4