纺织品上基于光固化构筑高稳定性光子晶体生色结构研究

发布时间：2023-05-07 22:56

　　仿生光子晶体结构生色是实现纺织品着色的一种新途径,所得结构色明亮艳丽、栩栩如生、灵动多变。然而,目前在纺织品上构筑的光子晶体生色结构稳固性较差,在遭受折叠、弯曲、搓洗和摩擦时,光子晶体生色结构易发生龟裂和从纺织品上脱落等现象,造成结构色效果变差,甚至消失。本研究从提高纺织品上光子晶体生色结构的稳固性出发,借助紫外光固化技术,设计并开发两种提高稳固性的方法,为纺织品上高稳定性光子晶体生色结构的制备提供理论依据和实践基础,进一步推动结构生色纺织品的实际应用。本论文研究工作主要包含以下两方面:(1)设计和制备由功能单体和引发剂组成的光固化工作液,以浸渍的方式将其施加于承载有光子晶体生色结构的纺织品上,通过紫外光固化处理,即以“光固化整理”的方式获得稳固性显著提升的光子晶体生色结构。探究功能单体种类、浓度及引发剂种类、浓度对固化所得薄膜光学性能和力学性能的影响,确定适宜的光固化工作液体系;通过折叠、摩擦和超声水洗试验,对光子晶体生色结构的稳固性进行测试;分析和探讨固化整理所得光子晶体生色结构的光学性能。(2)设计和制备由胶体微球、功能单体、引发剂及“咖啡圈”抑制剂组成的光固化胶体微球墨水,以数...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的背景及意义
    1.2 光子晶体及其结构生色简述
        1.2.1 光子晶体
        1.2.2 光子晶体结构生色
    1.3 纺织品上光子晶体结构生色研究现状
        1.3.1 光子晶体生色结构制备技术研究
        1.3.2 光子晶体生色结构稳固性研究
    1.4 紫外光固化及其应用现状
        1.4.1 紫外光固化技术简介
        1.4.2 紫外光固化的应用
    1.5 课题的研究目的和研究内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验材料与仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 聚苯乙烯类胶体微球的制备
            2.2.1.1 聚苯乙烯微球
            2.2.1.2 聚(苯乙烯-甲基丙烯酸)微球
            2.2.1.3 聚(苯乙烯-丙烯酸羟乙酯)微球
        2.2.2 光固化工作液的配制
        2.2.3 光固化微球墨水的配制
        2.2.4 纺织品的预处理
        2.2.5 纺织品上高稳定光子晶体生色结构的制备工艺
            2.2.5.1 二步法
            2.2.5.2 一步法
    2.3 测试与表征
        2.3.1 聚苯乙烯类胶体微球的性能测试
            2.3.1.1 粒径及其分布
            2.3.1.2 微观形貌
            2.3.1.3 结构组成
            2.3.1.4 热性能
        2.3.2 光固化工作液固化速率测试
        2.3.3 光固化薄膜性能测试
            2.3.3.1 透明度
            2.3.3.2 力学性能
            2.3.3.3 粘附性能
        2.3.4 光固化 P(St-HEA) 胶体微球墨水的表征
            2.3.4.1 pH值
            2.3.4.2 表面张力
            2.3.4.3 粘度
            2.3.4.4 存放稳定性
        2.3.5 纺织品的表征
            2.3.5.1 表面形貌
            2.3.5.2 接触角
        2.3.6 光子晶体生色结构的表征
            2.3.6.1 表面形貌
            2.3.6.2 结构色效果
            2.3.6.3 稳定性
第三章 光固化工作液的设计、制备及其应用研究
    3.1 光固化工作液的设计与优化
        3.1.1 功能单体的优选
        3.1.2 引发剂的优选
        3.1.3 光固化薄膜与纺织品间的粘附性能分析
    3.2 基于光固化整理构筑高稳定性光子晶体生色结构研究
        3.2.1 固化前后光子晶体生色结构的形貌分析
        3.2.2 固化前后光子晶体生色结构的稳固性对比
    3.3 光固化整理光子晶体结构生色的光学性能研究
        3.3.1 胶体微球折光指数对光子晶体生色效果的影响
        3.3.2 胶体微球粒径对光子晶体生色效果的影响
        3.3.3 观察角对光子晶体生色效果的影响
    3.4 本章小结
第四章 光固化 P(St-HEA) 胶体微球墨水的制备及其应用研究
    4.1 P(St-HEA) 胶体微球的制备及表征
        4.1.1 P(St-HEA) 胶体微球合成因素分析
        4.1.2 P(St-HEA) 胶体微球的表征
            4.1.2.1 形貌表征
            4.1.2.2 结构组成表征
    4.2 光固化 P(St-HEA) 胶体微球墨水体系的构建
        4.2.1 胶体微球浓度的优化
        4.2.2 功能单体浓度的优化
        4.2.3 光引发剂浓度的优化
        4.2.4 “咖啡环”抑制剂浓度优化
    4.3 光固化 P(St-HEA) 胶体微球墨水性能的调控
        4.3.1 pH值调控
        4.3.2 表面张力调控
        4.3.3 粘度调控
    4.4 光固化 P(St-HEA) 胶体微球墨水在纺织品上数码喷印中的应用研究
        4.4.1 光固化条件对光子晶体生色效果的影响
            4.4.1.1 紫外灯功率的优选
            4.4.1.2 光照时间
        4.4.2 喷印自组装光子晶体生色效果评价
    4.5 基于光固化胶体微球墨水构筑的光子晶体生色结构结合牢度评价
    4.6 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3811490