CN102936857A - 一种光致变色面料的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了纺织品领域的一种光致变色面料的生产方法，包括光敏剂制备步骤：制备9’-羟基螺嗪结晶；色敏浆制备步骤：将研磨成粉末的9’-羟基螺嗪加入乙醇中继续研磨；继续研磨的同时，依次分批加入脂肪醇聚氧乙烯醚和亚甲基二甲基二萘磺酸钠、脂肪族聚氨酯和羧甲基纤维素钠糊晶，制得色敏浆；印花色浆制备步骤：先在去离子水中加入增稠剂并搅拌均匀后，再加入色敏浆和粘结剂，继续搅拌，得到均相的印花色浆；印花步骤：在纯棉织物表面进行两至三次印花色浆刮涂，并在每次印花色浆刮涂后进行印花色浆烘干，最后一次烘干后，对纯棉织物进行烘焙和水洗，最终制得光致变色面料。
Description
技术领域
本发明涉及纺织品领域的一种光致变色面料的生产方法。
背景技术
光致变色面料是具有光致变色性的纺织品，所谓光致变色性是指一种化学物质A在受到一定波长的光照射时，发生可逆的化学反应生成产物B，产物B在光或热的作用下又可返回到化学物质A，化学物质A和产物B的吸收光谱具有明显的差异，而造成其颜色具有明显的差别。具有这种光致变色性的材料是光致变色材料。目前的光致变色材料主要是有机光致变色材料，包括偶氮类、俘精酸类、螺吡喃、螺嗪类,以及二芳基乙烯类。目前螺嗪类光致变色材料中使用最为广泛的是9’-羟基螺嗪。
若将光致变色材料刮涂在织物的表面可制得光致变色面料，光致变色面料实现了织物个性化与功能化。目前光致变色面料普遍存在：光致变色可逆循环次数低和抗疲劳性能，同时防止其在室温下。消色等缺陷。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种光致变色面料的生产方法，以提高光致变色面料的光致变色可逆循环次数,改善现有光致变色面料抗变色疲劳性能差，室温下易消色的缺陷。
实现上述目的的一种技术方案是：一种光致变色面料的生产方法，包括依次进行的下列步骤：
光敏剂制备步骤：制备9’-羟基螺嗪结晶；
色敏浆制备步骤：将研磨成粉末的9’-羟基螺嗪加入乙醇中继续研磨；继续研磨的同时，依次分批加入脂肪醇聚氧乙烯醚和亚甲基二甲基二萘磺酸钠、脂肪族聚氨酯和羧甲基纤维素钠糊晶，制得色敏浆；
印花色浆制备步骤：先在去离子水中加入增稠剂并搅拌均匀后、再加入色敏浆和粘结剂，继续搅拌，得到均相的印花色浆；
印花步骤：在纯棉织物表面进行两至三次印花色浆刮涂，并在每次印花色浆刮涂后进行印花色浆烘干，最后一次印花色浆烘干后，对纯棉织物进行烘焙和水洗，最终制得光致变色面料。
进一步的，所述光敏剂制备步骤包括依次进行的：
回流步骤：将1-亚硝基-2-萘酚/乙醇混合溶液在氮气保护下加热至回流状态；其中1-亚硝基-2-萘酚/乙醇混合溶液中，1-亚硝基-2-萘酚和乙醇的体积比为1比6至2比3;
反应步骤：逐滴加入1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉/乙醇混合溶液，并在氮气保护下继续回流三小时，从而得到9’-羟基螺嗪/乙醇混合溶液，其中1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉/乙醇混合溶液中，1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉和乙醇的体积比为1比6至2比3；
过滤步骤：对9’-羟基螺嗪/乙醇混合溶液进行过滤；
蒸馏步骤：对过滤后的9’-羟基螺嗪/乙醇混合溶液进行减压蒸馏，从而得到9’-羟基螺嗪粗晶体；
重结晶步骤：对9’-羟基螺嗪粗晶体进行重结晶，得到9’-羟基螺嗪结晶。
再进一步的，重结晶步骤所采用的溶剂是乙醇和乙酸乙酯的体积比为1比1的乙醇/乙酸乙酯混合溶液，或者乙醇和甲苯的体积比为1比1的乙醇/甲苯混合溶液。。
进一步的，所述色敏浆制备步骤所制得的色敏浆由12～22wt%的脂肪族聚氨酯、10-20wt%的9’-羟基螺嗪、33wt%的羧甲基纤维素钠糊晶、33.5wt%的乙醇，1wt%的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.5wt%的亚甲基二甲基二萘磺酸钠组成；其中羧甲基纤维素钠糊晶中含有3wt%的羧甲基纤维素钠。
进一步的,印花色浆制备步骤中所制备的印花色浆由44～54wt%的去离子水、1wt%的增稠剂、20%～30wt%的色敏浆和25wt%的粘结剂组成，所述粘结剂为脂肪族聚氨酯，所述增稠剂为增稠剂DRA。
进一步的，印花步骤中，印花色浆烘干是在80-90℃下进行的，烘焙是在110-120℃下进行的。
采用了本发明的一种光致变色面料的生产方法的技术方案，即通过光敏剂制备步骤制备9’-羟基螺嗪结晶；通过色敏浆制备步骤，制得色敏浆；通过印花色浆制备步骤得到均相的印花色浆；并在印花步骤通过在纯棉织物表面进行的两至三次印花色浆刮涂和印花色浆烘干,以及其后进行的烘焙和水洗，最终制得光致变色面料的技术方案。其技术效果是：提高光致变色面料的光致变色可逆循环次数,保证3000次以上的光致变色可逆循环次数，改善现有光致变色面料抗变色疲劳性能差，室温下易消色的缺陷。
具体实施方式
本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，进行详细地说明：
实施例1：
光敏剂制备步骤包括：
回流步骤：将1-亚硝基-2-萘酚/乙醇混合溶液加入容器中，通入氮气并加热至回流状态,其中1-亚硝基-2-萘酚/乙醇混合溶液中，1-亚硝基-2-萘酚和乙醇的体积比为1比6;
反应步骤：逐滴加入1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉/乙醇混合溶液，并在氮气的保护下继续回流3小时，制得9’-羟基螺嗪/乙醇混合溶液。其中1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉/乙醇的混合溶液中，1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉和乙醇的体积比为1比6。
过滤步骤：对9’-羟基螺嗪/乙醇混合溶液进行过滤，去除其中的固体杂质。
蒸馏步骤：对过滤后的9’-羟基螺嗪/乙醇混合溶液进行减压蒸馏,得到灰色9’-羟基螺嗪粗晶体。
重结晶步骤：采用乙醇/乙酸乙酯混合溶液或者乙醇/甲苯混合溶液为溶剂，对9’-羟基螺嗪粗晶体进行重结晶，最终得灰白色的9’-羟基螺嗪晶体。
其中，乙醇/乙酸乙酯混合溶液中，乙醇和乙酸乙酯的体积比为1比1，乙醇/甲苯混合溶液中乙醇和甲苯的体积比也为1比1。
色敏浆制备步骤：
色敏浆是由22wt%的脂肪族聚氨酯、10wt%的9’-羟基螺嗪、33wt%的羧甲基纤维素钠（CMC）糊晶、33.5wt%的乙醇，1wt%的脂肪醇聚氧乙烯醚（JFC）和0.5wt%的亚甲基二甲基二萘磺酸钠（MF）组成的；其中羧甲基纤维素钠（CMC）糊晶中含有3wt%的羧甲基纤维素钠，脂肪醇聚氧乙烯醚是作为渗透剂使用的、亚甲基二甲基二萘磺酸钠是作为分散剂使用的。所采用的脂肪族聚氨酯为脂肪族聚氨酯PUI-112，当然，也可以采用其它牌号的脂肪族聚氨酯。
其步骤为：先将9’-羟基螺嗪结晶用研钵研细成粉末后，加入乙醇继续研磨5min；再加入亚甲基二甲基二萘磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚，继续研磨10min；然后再加入脂肪族聚氨酯和羧甲基纤维素钠糊晶，继续研磨10min，最终制得均相的灰白色的色敏浆。
印花色浆制备步骤：
本实施例中，印花色浆是由54wt%的去离子水、1wt%的增稠剂DRA、20%的色敏浆和25%w的粘结剂组成的，其中的粘结剂为脂肪族聚氨酯，其牌号为脂肪族聚氨酯PUI-112，当然也可以采用其它牌号的脂肪族聚氨酯来作为粘结剂。该增稠剂DRA是由德国Clariant公司生产的。
其步骤为：先在去离子水中加入增稠剂DRA，搅拌直至离子水和增稠剂DRA混合均匀。而后加入色敏浆和粘合剂继续搅拌，最终得到均相的印花色浆。
印花步骤：将制备好的印花色浆采用两道刮涂工艺涂在纯棉织物上，即进行完第一次印花色浆刮涂后，先进行第一次印花色浆烘干，再进行第二次印花色浆刮涂和第二次印花色浆烘干。
然后对进行完第二次印花色浆烘干的纯棉织物进行烘焙和水洗，最终得到光致变色面料。印花步骤是在印花机上进行的，印花步骤中，印花色浆烘干是在80-90℃下进行的，烘焙是在110-120℃下烘焙进行的，而印花步骤中印花机的进布速率在35-40m/min。
实施例2：
光敏剂制备步骤包括：
回流步骤：将1-亚硝基-2-萘酚/乙醇混合溶液加入容器中，通入氮气并加热至回流状态,其中1-亚硝基-2-萘酚/乙醇混合溶液中，1-亚硝基-2-萘酚和乙醇的体积比为1比3;
反应步骤：逐滴加入1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉/乙醇混合溶液，并在氮气的保护下继续回流3小时，制得9’-羟基螺嗪/乙醇混合溶液。其中1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉/乙醇的混合溶液中，1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉和乙醇的体积比为1比3。
过滤步骤：对9’-羟基螺嗪/乙醇混合溶液进行过滤，去除其中的固体杂质。
蒸馏步骤：对过滤后的9’-羟基螺嗪/乙醇混合溶液进行减压蒸馏,得到灰色9’-羟基螺嗪粗晶体。
重结晶步骤：采用乙醇/乙酸乙酯混合溶液或者乙醇/甲苯混合溶液为溶剂，对9’-羟基螺嗪粗晶体进行重结晶，最终得灰白色的9’-羟基螺嗪晶体。
其中，乙醇/乙酸乙酯混合溶液中，乙醇和乙酸乙酯的体积比为1比1，乙醇/甲苯混合溶液中乙醇和甲苯的体积比也为1比1。
色敏浆制备步骤：
色敏浆是由12wt%的脂肪族聚氨酯、20wt%的9’-羟基螺嗪、33wt%的羧甲基纤维素钠（CMC）糊晶、33.5wt%的乙醇，1wt%的脂肪醇聚氧乙烯醚（JFC）和0.5wt%的亚甲基二甲基二萘磺酸钠（MF）组成的；其中羧甲基纤维素钠（CMC）糊晶中含有3wt%的羧甲基纤维素钠，脂肪醇聚氧乙烯醚是作为渗透剂使用的、亚甲基二甲基二萘磺酸钠是作为分散剂使用的。所采用的脂肪族聚氨酯为脂肪族聚氨酯PUI-112，当然，也可以采用其它牌号的脂肪族聚氨酯。
其步骤为：先将9’-羟基螺嗪结晶用研钵研细成粉末后，加入乙醇继续研磨5min；再加入亚甲基二甲基二萘磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚，继续研磨10min；然后再加入脂肪族聚氨酯和羧甲基纤维素钠糊晶继续研磨10min，最终制得均相的灰白色的色敏浆。
印花色浆制备步骤：
本实施例中，印花色浆是由49wt%的去离子水、1wt%的增稠剂DRA、25%的色敏浆和25%w的粘结剂组成的，其中的粘结剂为脂肪族聚氨酯，其牌号为脂肪族聚氨酯PUI-112，当然也可以采用其它牌号的脂肪族聚氨酯来作为粘结剂。该增稠剂DRA是由德国Clariant公司生产的。
其步骤为：先在去离子水中加入增稠剂DRA，搅拌直至离子水和增稠剂DRA混合均匀。而后加入色敏浆和粘合剂继续搅拌，最终得到均相的印花色浆。
印花步骤：将印花步骤：将制备好的印花色浆采用两道刮涂工艺涂在纯棉织物上，进行完第一次印花色浆刮涂后，先进行第一次印花色浆烘干，再进行第二次印花色浆刮涂和第二次印花色浆烘干。
然后对进行完第二次印花色浆烘干的纯棉织物进行烘焙和水洗，最终得到光致变色面料。印花步骤是在印花机上进行的，印花步骤中，印花色浆烘干是在80-90℃下进行的，烘焙是在110-120℃下进行的，而印花步骤中印花机的进布速率在35-40m/min。
实施例3：
光敏剂制备步骤包括：
回流步骤：将1-亚硝基-2-萘酚/乙醇混合溶液加入容器中，通入氮气并加热至回流状态,其中1-亚硝基-2-萘酚/乙醇混合溶液中，1-亚硝基-2-萘酚和乙醇的体积比为2比3;
反应步骤：逐滴加入1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉/乙醇混合溶液，并在氮气的保护下继续回流3小时，制得9’-羟基螺嗪/乙醇混合溶液。其中1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉/乙醇的混合溶液中，1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉和乙醇的体积比为2比3。
过滤步骤：对9’-羟基螺嗪/乙醇混合溶液进行过滤，去除其中的固体杂质。
蒸馏步骤：对过滤后的9’-羟基螺嗪/乙醇混合溶液进行减压蒸馏,得到灰色9’-羟基螺嗪粗晶体。
重结晶步骤：采用乙醇/乙酸乙酯混合溶液或者乙醇/甲苯混合溶液为溶剂，对9’-羟基螺嗪粗晶体进行重结晶，最终得灰白色的9’-羟基螺嗪晶体。
其中，乙醇/乙酸乙酯混合溶液中，乙醇和乙酸乙酯的体积比为1比1，乙醇/甲苯混合溶液中乙醇和甲苯的体积比也为1比1。
色敏浆制备步骤：
色敏浆是由12wt%的脂肪族聚氨酯、20wt%的9’-羟基螺嗪、33wt%的羧甲基纤维素钠（CMC）糊晶、33.5wt%的乙醇，1wt%的脂肪醇聚氧乙烯醚（JFC）和0.5wt%的亚甲基二甲基二萘磺酸钠（MF）组成的；其中羧甲基纤维素钠（CMC）糊晶中含有3wt%的羧甲基纤维素钠，脂肪醇聚氧乙烯醚是作为渗透剂使用的、亚甲基二甲基二萘磺酸钠是作为分散剂使用的。所采用的脂肪族聚氨酯为脂肪族聚氨酯PUI-112，当然，也可以采用其它牌号的脂肪族聚氨酯。
其步骤为：先将9’-羟基螺嗪结晶用研钵研细成粉末后，加入乙醇继续研磨5min；再加入亚甲基二甲基二萘磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚，继续研磨10min；然后再加入脂肪族聚氨酯和羧甲基纤维素钠糊晶继续研磨10min，最终制得均相的灰白色的色敏浆。
印花色浆制备步骤：
本实施例中，印花色浆是由44wt%的去离子水、1wt%的增稠剂DRA、25%的色敏浆和30%w的粘结剂组成的，其中的粘结剂为脂肪族聚氨酯，其牌号为脂肪族聚氨酯PUI-112，当然也可以采用其它牌号的脂肪族聚氨酯来作为粘结剂。该增稠剂DRA是由德国Clariant公司生产的。
其步骤为：先在去离子水中加入增稠剂DRA，搅拌直至离子水和增稠剂DRA混合均匀。而后加入色敏浆和粘合剂继续搅拌，最终得到均相的印花色浆。
印花步骤：将制备好的印花色浆采用三道刮涂工艺涂在纯棉织物上，进行完第一次印花色浆刮涂后，先进行第一次印花色浆烘干，再进行第二次印花色浆刮涂和第二次印花色浆烘干，以及第三次印花色浆刮涂和第三次印花色浆烘干。
然后对进行完第三次印花色浆烘干的纯棉织物进行烘焙和水洗，最终得到光致变色面料。印花步骤是在印花机上进行的，印花步骤中，印花色浆烘干是在80-90℃下进行的，烘焙是在110-120℃下进行的，而印花步骤中印花机的进布速率在35-40m/min。
采用上述方法制得的光致变色面料，在不同光照强度的光照射下很快由浅灰色或灰色变成蓝色，具有很好的光致变色性。同时提高光致变色面料的光致变色可逆循环次数,保证3000次以上的光致变色可逆循环次数，改善现有光致变色面料抗变色疲劳性能差，室温下易消色的缺陷。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (6)
1.一种光致变色面料的生产方法，包括依次进行的下列步骤
光敏剂制备步骤：制备9’-羟基螺嗪结晶；
色敏浆制备步骤：将研磨成粉末的9’-羟基螺嗪加入乙醇中继续研磨；继续研磨的同时，依次分批加入脂肪醇聚氧乙烯醚和亚甲基二甲基二萘磺酸钠、脂肪族聚氨酯和羧甲基纤维素钠糊晶，制得色敏浆；
印花色浆制备步骤：先在去离子水中加入增稠剂并搅拌均匀后、再加入色敏浆和粘结剂，继续搅拌，得到均相的印花色浆；
印花步骤：在纯棉织物表面进行两至三次印花色浆刮涂，并在每次印花色浆刮涂后进行印花色浆烘干，最后一次印花色浆烘干后，对纯棉织物进行烘焙和水洗，最终制得光致变色面料。
2.根据权利要求1所述的一种光致变色面料的生产方法，其特征在于：所述光敏剂制备步骤包括依次进行的：
回流步骤：将1-亚硝基-2-萘酚/乙醇混合溶液在氮气保护下加热至回流状态；其中1-亚硝基-2-萘酚/乙醇混合溶液中，1-亚硝基-2-萘酚和乙醇的体积比为1比6至2比3;
反应步骤：逐滴加入1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉/乙醇混合溶液，并在氮气保护下继续回流三小时，从而得到9’-羟基螺嗪/乙醇混合溶液，其中1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉/乙醇混合溶液中，1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉和乙醇的体积比为1比6至2比3；
过滤步骤：对9’-羟基螺嗪/乙醇混合溶液进行过滤；
蒸馏步骤：对过滤后的9’-羟基螺嗪/乙醇混合溶液进行减压蒸馏，从而得到9’-羟基螺嗪粗晶体；
重结晶步骤：对9’-羟基螺嗪粗晶体进行重结晶，得到9’-羟基螺嗪结晶。
3.根据权利要求2所述的一种光致变色面料的生产方法，其特征在于：重结晶步骤所采用的溶剂是乙醇和乙酸乙酯的体积比为1比1的乙醇/乙酸乙酯混合溶液，或者乙醇和甲苯的体积比为1比1的乙醇/甲苯混合溶液。
4.根据权利要求1或2所述的一种光致变色面料的生产方法，其特征在于：所述色敏浆制备步骤所制得的色敏浆由12～22wt%的脂肪族聚氨酯、10-20wt%的9’-羟基螺嗪、33wt%的羧甲基纤维素钠糊晶、33.5wt%的乙醇，1wt%的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.5wt%的亚甲基二甲基二萘磺酸钠组成；其中羧甲基纤维素钠糊晶中含有3wt%的羧甲基纤维素钠。
5.根据权利要求1或2所述的一种光致变色面料的生产方法，其特征在于：印花色浆制备步骤中所制备的印花色浆由44～54wt%的去离子水、1wt%的增稠剂、20%～30wt%的色敏浆和25wt%的粘结剂组成，所述粘结剂为脂肪族聚氨酯，所述增稠剂为增稠剂DRA。
6.根据权利要求1或2所述的一种光致变色面料的生产方法，其特征在于：印花步骤中，印花色浆烘干是在80-90℃下进行的，烘焙是在110-120℃下进行的。
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