[发明专利]高灵敏度可逆变色织物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种高灵敏度可逆变色织物及其制备方法和应用。根据织物的预设织物孔径大小，制备含有变色基团化合物的功能化乳液，使得功能化乳液的乳胶粒子的粒径为所述预设织物孔径的0.001～0.1倍；然后将功能化乳液浸渍吸附或喷涂于待处理织物上，烘干，得到高灵敏度可逆变色织物。本发明基于织物疏松多孔结构，调控功能化乳液的组成和粒径，使得功能化乳液颗粒均匀的分散于所述织物多孔结构中，易于产生应力集中效应，从而显著提高变色织物的变色灵敏度，并提高耐洗牢度。本发明高灵敏度可逆变色织物可很好地应用于无墨书写、柔性显示器、柔性传感器、信息保密或防伪等方面。

技术领域

本发明涉及功能纺织材料技术领域，尤其涉及一种高灵敏度可逆变色织物及其制备方法和应用。

背景技术

随着传统纺织产业的日益成熟，纺织行业的研究也向多功能性及智能性发展，将织物与各种智能材料相结合以制备智能织物，可拓展传统织物的功能并提高其附加值。智能织物具备传统织物不具备的功能，可以感知外界机械力、光、热、化学或其他条件刺激并对外界刺激做出特定的响应，如变色、调温、抗菌等。其中，变色织物作为一种新型的功能织物，其在柔性显示、传感、军事伪装、防伪等领域表现出巨大的应用潜力，如根据温度的变化、光线的变化、干湿状况或受力状况进行变色，以起到提醒、警示或防伪的功能。

目前，通过浸渍吸附或涂覆的方法在织物表面制备一层变色涂层是较常见的制备方法。如专利CN205112565U公开了一种拉伸变色织物，在弹性基层上涂覆由聚氨酯、聚丙烯酸酯或羟基有机硅组成的拉伸变色膜层，实现了织物拉伸时的变色功能。专利CN108085996A公开了一种光致变色微胶囊杂化改性二氧化硅溶胶涂层织物，将疏水改性二氧化硅溶胶和光致变色微胶囊混合制成改性液，然后整理到织物上，能够实现拒水作用的同时具备光致变色功能。专利CN101817251A公开了一种可令织物变色的方法，在织物的纤维表面附着一层可变色油墨，使织物根据环境条件而改变颜色。专利CN110578258A公开了一种光致变色丙纶纱线织物的制备工艺，通过乳液聚合制备光致变色微胶囊，然后将其与水性聚氨酯和增稠剂混合制得涂层胶；将丙纶纱线织物固定于玻璃板上，取涂层胶涂覆于丙纶织物上，经预烘、烘焙制得光致变色丙纶纱线织物。但是，上述光致变色涂层均未根据织物的具体组织结构，对变色涂层的组成和结构进行适应性调控，以提高变色灵敏度和使用寿命。因此，制备方法具有局限性，且变色膜层之间的连接性较差，制备的变色织物的变色灵敏度和变色稳定性偏低，限制了其应用范围。例如力敏变色织物，由于变色灵敏度和稳定性较低，导致压力下限值偏高，压力检测范围缩小；光敏变色织物也会由于涂层变色性能不稳定，影响检测精确度。尤其是当用于无墨书写或信息防伪保密时，变色灵敏度和稳定性极其重要。

有鉴于此，有必要设计一种改进的高灵敏度可逆变色织物的制备方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高灵敏度可逆变色织物及其制备方法和应用。基于织物疏松多孔结构，调控功能化乳液的组成和粒径，使得功能化乳液颗粒均匀的分散于所述织物多孔结构中，从而生应力集中效应，进而显著提高变色织物的变色灵敏度，并提高耐洗牢度。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种高灵敏度可逆变色织物的制备方法，包括以下步骤：

S1.制备或选取具有预设织物组织结构和预设织物孔径的织物作为待处理织物；

S2.根据所述织物的预设织物孔径大小，制备含有变色基团化合物的功能化乳液，所述功能化乳液的乳胶粒子的粒径为所述预设织物孔径的0.001～0.1倍；

S3.将所述功能化乳液浸渍吸附或喷涂于所述待处理织物上，然后烘干，得到所述高灵敏度可逆变色织物。

作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，所述预设织物孔径为0.5～500μm。

作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，所述预设织物组织结构包括但不限于为平纹、斜纹或缎纹；所述待处理织物的材质包括但不限于为纯棉织物、涤棉混纺织物或棉与氨纶混纺织物。