基于光子晶體構造的紡織品仿生結構生色.pdf

1、光子晶體具有光子禁帶，能夠控制光子的傳播而產(chǎn)生絢麗的結構色，是一種無需染料的環(huán)保型著色方法，在紡織品著色領域具有很大的應用前景。本課題以在紡織品上構建光子晶體結構色為目標，通過制備粒徑可控的單分散性聚苯乙烯納米微球，并應用自組裝方法將其組裝到紡織品上構建光子晶體結構，通過對紡織品表面光子晶體形貌和結構色的表征，探討自組裝工藝、紡織品表面性質(zhì)以及紡織品底色對光子晶體結構色的影響，為實現(xiàn)紡織品上制備光子晶體結構色的發(fā)展奠定一定的理論和實踐基

2、礎。
　　 本論文主要開展了以下四方面的研究工作:1.采用無皂乳液聚合法，通過調(diào)控單體用量、引發(fā)劑用量，乳化劑用量和聚合時間，優(yōu)選了粒徑單分散的PSt微球以及P(St-MMA-AA)微球的制備工藝，應用激光粒度儀、場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)和DigiEye數(shù)慧眼系統(tǒng)表征了微球的水合粒徑、微球和光子晶體的表面形貌、結構色和孔隙率。2.采用重力沉降法、垂直沉降法、離心沉降法在織物上進行自組裝，通過評價光子晶體表面形貌和織物表面結構

3、色，優(yōu)選出適用于紡織品上制備光子晶體的自組裝方法。3.采用重力沉降法分別在平紋結構的滌綸、棉和真絲織物進行自組裝，通過評價自組裝前后織物表面形貌和結構色變化，研究織物表面性質(zhì)對自組裝效果的影響。4.通過表征不同底色滌綸織物自組裝前后的反射率曲線和不同入射角下織物表面的顏色變化，研究了織物的色素色底色對光子晶體結構色的影響。
　　 研究結果表明:1.采用無皂乳液法可以制備粒徑在200-400nm之間的單分散的PSt以及P(St-M

4、MA-AA)微球微球。提高單體用量，微球粒徑隨之增大;提高引發(fā)劑和乳化劑用量，微球粒徑逐漸減小。其中，P(St-MMA-AA)微球更適宜用于紡織品自組裝工藝。2.重力沉降法可以在較短的時間內(nèi)在滌綸織物上制備出整齊有序且具有三維面心立方結構的光子晶體，適宜用于紡織品自組裝工藝。3.滌綸織物具有一定的拒水性，且織物表面更平整、光滑，紗線以及纖維排列整齊有序，且纖維表面比較光滑，可以自組裝獲得較好的光子晶體結構色。4.黑色底色有助于體現(xiàn)出光子