基于裂纹生长的胶体颗粒自组装结构色纤维
2020-07-13谢京励
四川轻化工大学学报(自然科学版) 2020年3期
谢京励,邓 旭
(电子科技大学基础与前沿研究院,成都 610054)
引言
自然界中五彩斑斓的色彩主要有化学色和结构色两大类,目前,化学色广泛用于印染行业,通过在纺织品上施加化学色物质是其生色的主要途径。然而,由于印染工艺流程复杂,且在印染过程中消耗大量水资源,最后产生大量化学染料和助剂(渗透剂,助染剂)形成的污水,对环境造成了巨大伤害[1]。与化学色相比,结构生色不用色素,通过自身亚显微结构对光进行散射、衍射、干涉而产生颜色[2],其具有绿色环保、低能低耗等优点。受自然界中结构色的启发,越来越多的研究将结构色应用到纺织领域,制备绿色环保的结构色纤维,从而解决传统化学生色带来的环境问题。
制备结构色纤维常用方法之一是胶体颗粒自组装。在没有人为干扰的情况下,胶体颗粒自发形成有序的结构,即为自组装。为了获得形状规则的纤维,在自组装的过程中,通常会引入模板[3-5]。刘志福等[4]首先将直径不超过10μm的石英毛细管浸入胶体悬浮液中,在毛细力的作用下胶体颗粒在毛细管中自组装,然后溶解毛细管得到颗粒自组装形成的结构色纤维。但是,模板的引入使操作变得繁琐,一定程度上增加制备成本,且在溶解模板的过程中胶体的结构容易被破坏。倪海彬等[6]将 SiO2和 PS球在玻璃毛细管的表面进行自组装,得到蛋白石结构,然后去除玻璃毛细管从而制备中空的结构色纤维。但是中空的纤维易折断,结构容易被破坏,且这种方法步骤繁琐,耗时很长,组装时间需要10 h~15 h。……
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