CN107190378A - 制造可变色纤维的方法 - Google Patents

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Abstract

一种形成可变色纤维的方法，包含备置聚合基础材料及备置多个经纱及多个纬纱，其中多个经纱借由以一重量百分比比例混合一聚合基础材料与一可变色材料而制成，多个纬纱由一聚合基础材料或天然纤维制成；以及借由对上述经纱及纬纱进行纺纱、编织程序而形成一聚合纤维，其中当太阳光照射于上述聚合纤维时，上述聚合纤维会改变颜色。

Description

制造可变色纤维的方法
技术领域
本发明大体上是有关于可变色纤维及其制造方法。
背景技术
编织是借由将横向线以预定的成直角图案传递至纵向线的下方及上方而完成。织布机借由提供支撑多个纵向线(称为经线)的织布机框架而增加编织的效率。经线是穿过由线或细绳所制成的针圈(loop)(称为综丝(heddle))，其附着于综框的上杆及下杆之间或上杆构件及下杆构件之间。当综框被提高或下降时，其因而以相同距离提高或下降所附着的综丝，而综丝会将穿过综丝的经线拉离开另一个经线，而有时产生了三角形截面空间(称为梭口(shed))，横向线(称为纬线)是传递穿过该梭口。如此会消除要向上移动纬线至经线上、向下移动纬线至经线下的需要。反而，纬线是缠绕于梭子(shuttle)上，且梭子是从一只手穿过分离的经线所产生的梭口而传递至另一只手。
虽然“线”的用语为了方便于通篇中使用，但应得以了解者为，“线”得以涵盖可被编织的任何材料。例如，天然纤维、合成纤维、丝、纱、筘、纸、皮革及缎带均可被编织。一般对于欲被编织的材料，材料必须具有比其宽度大为长的长度。
目前的抗紫外线衣服系使用一材料涂布于衣服上。其制程需要一额外的涂布程序且涂布材料可能会从衣服上移除，因而造成抗紫外线功能失效。
发明内容
本发明提供一种形成可变色透镜的方法，包含备置成型基础材料及备置可变色材料；以一重量百分比比例混合上述成型基础材料及上述可变色材料；将上述混合好的成型基础材料及可变色材料装入一成型装置；借由上述成型装置在一温度下实施成型程序而形成透镜，其中当太阳光照射于上述透镜时，上述透镜会改变颜色。
若可变色材料包含光致变色或热致变色染料，则成型程序包含射出成型、压出成型，成型温度低于上述光致变色或热致变色染料的裂解温度，成型温度约为180-200、200-220、220-230、230-250℃，上述成型基础材料可为聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(Para-Methoxymethamphetamine，PMMA)。
若可变色材料包含卤化银及氧化铜，则卤化银包含溴化银、氯化银或其组合。成型程序包含射出成型或压出成型。成型温度约为180-200、200-220、220-230、230-250、250-280、280-300℃。上述成型基础材料可为聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(Para-Methoxymethamphetamine，PMMA)。若可变色材料包含掺杂有银的二氧化钛，则成型程序包含射出成型或压出成型。成型温度约为180-200、200-220、220-230、230-250、250-280、280-300℃。
一种形成可变色纤维的方法，包含备置聚合基础材料及备置可变色材料；以一重量百分比比例混合上述聚合基础材料及上述可变色材料；将上述混合好的聚合基础材料及可变色材料装入一融化装置；借由纺纱、编织程序形成聚合纤维，其中当太阳光照射于上述聚合纤维时，上述聚合纤维会改变颜色。上述可变色材料可包含光致变色或热致变色染料，其中融化温度系低于光致变色或热致变色染料的裂解温度。融化温度约为180-200、200-220、220-230、230-250、250-300℃。
上述可变色材料可包含卤化银及氧化铜，其中上述卤化银包含溴化银、氯化银或其组合。成型温度约为180-200、200-220、220-230、230-250、250-280、280-300℃。可变色材料包含掺杂有银的二氧化钛，其中成型温度约为180-200、200-220、220-230、230-250、250-280、280-300℃。
另则，本发明揭露一种形成可变色纤维的方法，包含备置多个经纱及多个纬纱，其中多个经纱是借由以一重量百分比比例混合一聚合基础材料与一可变色材料而制成，多个纬纱由第二聚合基础材料或天然纤维制成；以及借由对上述经纱及纬纱进行纺纱、编织程序而形成一聚合纤维，其中当太阳光照射于上述聚合纤维时，上述聚合纤维会改变颜色。
上述方法更包含在纺纱、编织程序之前实施抽纱程序的步骤。上述可变色材料选自下列所组成的群组：卤化银、掺杂有银的二氧化钛、光致变色染料及其组合。
另则，上述多个纬纱是借由以第一重量百分比比例混合第一聚合基础材料与第一可变色材料而制成，上述多个经纱是借由以第二重量百分比比例混合第二聚合基础材料与第二可变色材料而制成。因此，当太阳光照射于上述聚合纤维时，上述聚合纤维会改变颜色，前述颜色是由第一可变色材料所产生的第一颜色与第二可变色材料所产生的第二颜色混合而成。混合而成的颜色是与第一颜色及第二颜色不同。
再者，上述多个纬纱是借由以一重量百分比比例混合第一聚合基础材料与可变色材料而制成，而上述多个经纱是由第二聚合基础材料或天然纤维制成。当太阳光照射于上述聚合纤维时，上述聚合纤维会改变颜色。
附图说明
为了能更佳地了解本发明，并显示可如何实施本发明，可参照下列附图：
图1显示本发明的示意图。
图2显示本发明的示意图。
图3显示本发明的形成可变色纤维的制程的流程图。
主要组件符号说明：
100、110、120、130、200、210、220、230、300、310、320、330、340步骤
具体实施方式
本发明的若干例示性实施例将详细地叙述于下。然而，应领会的是，除说明书中所明确叙述的实施例外，本发明亦可广泛施行于其他的实施例中。本发明的范围除了前附权利要求所具体指出之外并不特别受限。下列实施例仅用以说明之用而非用以限制本发明。
图1显示本发明的制程，第一步骤100是备置纤维材料及光致变色(或热致变色)染料。上述纤维可为塑料纤维。
上述光致变色(或热致变色)染料对紫外线敏感，当上述光致变色(或热致变色)染料被太阳光照射时，由于化学结构改变，该材料将会改变其颜色。因此，本发明将会在融化程序期间加入光致变色或热致变色染料，以融化用以形成聚合纤维的聚合物，而稳定剂、紫外线吸收剂或抗氧化剂可选择性地在融化程序期间加入。光致变色染料可为螺吡喃(spiropyrans)、螺恶嗪(spiroxazines)、俘精酸酐(fulgide)、俘精酰亚胺(fulgimides)、苯并吡喃(benzopyran)、萘并吡喃(naphthopyran)、螺苯并吡喃(spirobenzopyran)、螺萘并吡喃(spironaphthopyran)、螺苯并恶嗪(spirobenzoxazine)或螺萘并恶嗪(spironaphthoxazine)。
光致变色染料的重量百分比约为0.01％～0.3％。融化程序期间的制程温度较佳为260℃以下，以防止光致变色染料的化学结构发生裂解。若系统利用聚甲基丙烯酸甲酯(Para-Methoxymethamphetamine，PMMA)作为基础材料，则射出温度是在230℃以下，较佳为180-200℃。若聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)为基础材料，则射出温度是在250℃以下，较佳为220-245℃。亦可使用其他材料，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酰胺纤维(polyamidefiber)、耐纶6、耐纶6.6、耐纶1、聚酯纤维(polyester fiber)、聚对苯二甲酸丁二酯(Polybutylene terephthalate，PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯(Polytrimethyleneterephthalate，PTT)、聚丙烯腈纤维(polyacrylonitrile fiber)、丙烯酸纤维(AcrylicFiber)、聚乙烯纤维(Polyethylene Fiber)、聚丙烯纤维(Polypropylene Fiber，PP)、聚乙烯醇纤维(Polyvinylalcohol Fiber，PVA)、聚氯乙烯纤维(Polyvinylchloride Fiber，PVC)、聚四氟乙烯纤维(Polytetrafluoroethylene Fiber，PTFE)、聚氨基甲酸脂纤维(Polyurethane Fiber，PU)、高系数聚乙烯(High-Modulus Polyethylene，HMPE)、聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide，PPS)。
请参照图1，于步骤110中，聚合纤维材料(基础材料)是与光致变色染料混合，且温度是予以提升以融化聚合纤维材料，光致变色染料是均匀分布于融化的聚合物内。下一步骤是于步骤120中，进行抽纱(drawnwork)程序，用以形成具有染料的纱。下一步骤是于步骤130中，实施纺纱、编织程序以使纱得以形成为纤维。纤维可用以制造衣服、帽子、袜子、手套、裤子、裙子、雨伞，其包含光致变色染料，用以吸收紫外线光照并改变其颜色，以让使用者“看到”抗紫外线效果。根据所选择的聚合物及染料，融化温度可为180-200、200-220、220-230、230-250℃、250-300℃。基础材料应根据其量干燥1-5小时。接着，干燥的基础材料是与光致变色染料以某个比例混合。比例及制程温度将会影响颜色改变的结果。此外，成型程序温度的最高温度应低于染料的裂解温度。再者，卤化银可单独使用，或与光致变色染料混合以达到变色效果。于此实施例中，氧化铜可在制程温度为220-250、250-280℃期间加入。于另一实施例中，具有银的二氧化钛可与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)一同使用，以借由上述射出成型或压出成型形成变色透镜。重量百分比几乎与染料相同。粒子的尺寸可为200-1000纳米。纳米尺寸的银沉淀物是形成于二种商用的二氧化钛纳米粉末上。在太阳光下，由于银可捕捉或遗失电子，故掺杂有银的二氧化钛可改变颜色。掺杂有银的二氧化钛可同时用以消除透镜上的细菌。二氧化钛较佳可借由浸没于掺杂有银的二氧化钛溶液中而形成于透镜表面上。纳米尺寸的银沉淀物是利用光化学还原法而形成于二种商用二氧化钛纳米粉末上。nAg/TiO2的去活性动力是与基础二氧化钛材料及从催化剂滤出的银离子相比较。氢氧根自由基的增加产量是负责提升病毒去活化。掺杂有银的二氧化钛材料亦可具有变色效果。
本发明的方法可引入至隐形眼镜的制程。请参照图2，于步骤200中，备置聚合物及光致变色染料。于步骤210中，聚合物材料(基础材料)是与光致变色染料相混合，且温度是予以提升以融化聚合物材料，光致变色染料是均匀分布于融化的聚合物内。下一步骤是于步骤220中，实施成型程序，以借由已知程序形成塑料隐形眼镜。下一步骤是于步骤230中，实施剥除程序，以移除成型装置，用以使透镜得以内含染料于其中。上述隐形眼镜包含光致变色染料，用以吸收紫外线光照并改变其颜色，以让使用者得以“看到”抗紫外线效果且具有时尚效果。根据所选择的聚合物及染料，融化温度可为180-200、200-220、220-230、230-250℃、250-300℃。基础材料应根据其量干燥1-5小时。接着，干燥的基础材料是与光致变色染料以某个比例混合。比例及制程温度将会影响颜色改变的结果。此外，成型程序温度的最高温度应低于染料的裂解温度。再者，卤化银可单独使用，或与光致变色染料混合以达到变色效果。于此实施例中，氧化铜可在制程温度为220-250、250-280℃期间加入。于另一实施例中，具有银的二氧化钛可与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)一同使用，以借由上述射出成型或压出成型形成变色透镜。重量百分比几乎与染料相同。粒子的尺寸可为200-1000纳米。纳米尺寸的银沉淀物是形成于二种商用的二氧化钛纳米粉末上。在太阳光下，由于银可捕捉或遗失电子，故掺杂有银的二氧化钛可改变颜色。掺杂有银的二氧化钛可同时用以消除透镜上的细菌。二氧化钛较佳可借由浸没于掺杂有银的二氧化钛溶液中而形成于透镜表面上。纳米尺寸的银沉淀物是利用光化学还原法而形成于二种商用二氧化钛纳米粉末上。nAg/TiO2的去活性动力是与基础二氧化钛材料及从催化剂滤出的银离子相比较。氢氧根自由基的增加产量是负责提升病毒去活化。
红外线会造成角膜、水晶体及玻璃体损伤，例如0.8-1.2微米红外线及760-1400纳米红外线对眼睛不好。若抗红外线材料被单独或以组合的方式引入至上述实施例，则本发明的方法可引入至具有红外线阻挡功能的隐形眼镜的制程。聚合物材料(基础材料)是与具有约80-350纳米的尺寸的抗红外线材料混合。其他程序是类似于上述实施例。
图3是显示本发明的形成可变色纤维编织纺织品的制程。可变色纤维可为编织纺织品。第一步骤300提供多个经纱及多个纬纱。经纱借由以一重量百分比比例混合第一聚合基础材料与可变色材料而制成。例如，经纱借由步骤110产生，于其中纤维材料与光致变色(或热致变色)染料系予以混合。因此，每一经纱包含光致变色染料，用以吸收紫外线光照并改变其颜色，以让使用者“看到”变色效果。纬纱由纤维材料(聚合基础材料或天然纤维)制成且无可变色材料(光致变色染料)。下述步骤是实施纺纱、编织程序，以使经纱及纬纱成为编织纺织品。于步骤310中，其是在第一方向上相对于第二群组的经纱移开第一群组的经纱，以在第一群组的经纱与第二群组的经纱之间产生第一梭口。第一方向为第一垂直方向。接着，于步骤320中，将纬插入梭子于第一纬穿梭方向上穿过第一梭口，以形成一纬纱。接续，于步骤330中，于第二方向上相对于第四群组的经纱移开第三群组的经纱，以在第三群组的经纱与第四群组的经纱之间产生第二梭口。第二方向为第二垂直方向。接续，于步骤340中，将纬插入梭子于第二纬穿梭方向上穿过第二梭口，以形成另一纬纱，上述第二纬穿梭方向与第一纬穿梭方向相反。接着，重复步骤310-340预定次数，以获得预定数量的纬纱。如以上所述，经纱内嵌有光致变色(或热致变色)染料，而纬纱没有光致变色(或热致变色)染料。因此，由经纱及纬纱所制造而得的可变色纤维(编织纺织品)具有紫外线照射后可变色的效果且具有混色效果。
于另一实施例中，纬纱借由以第一重量百分比比例混合第一聚合基础材料与第一可变色材料而制成，而多个经纱借由以第二重量百分比比例混合第二聚合基础材料与第二可变色材料而制成。因此，每一经纱及纬纱均包含可变色材料(光致变色染料)，用以吸收光(例如紫外线)照射并改变其颜色，以让使用者得以“看见”变色效果。例如，当纬纱与经纱吸收光(例如紫外线)照射时，纬纱的颜色系改变成第一颜色，而经纱的颜色改变成第二颜色。是故，聚合纤维会改变颜色，其颜色由当太阳光照射于聚合纤维上时第一可变色材料所产生的第一颜色与第二可变色材料所产生的第二颜色混合而成。第一颜色是与第二颜色不同，因此经纱及纬纱所制造而得的可变色纤维(编织纺织品)具有光(例如紫外线)照射后可变色的效果及混色的效果。混合而成的颜色是与第一颜色及第二颜色不同。
于又一实施例中，多个纬纱借由以一重量百分比比例混合第一聚合基础材料与可变色材料而制成，而多个经纱由第二聚合基础材料或天然纤维制成。例如，纬纱由步骤110所产生，于其中纤维材料与光致变色(或热致变色)染料混合。因此，每一纬纱包含光致变色染料，用以吸收光照射并改变其颜色，以让使用者得以“看见”变色效果。经纱由纤维材料(聚合基础材料或天然纤维)制成，并无可变色材料(光致变色染料)。
为了减少制造成本并增加穿戴的舒适度，经纱或纬纱由聚合基础材料或天然纤维制成，且不含可变色材料。借由混合聚合基础材料可降低可变色纤维的制造成本。借由混合天然纤维可增加可变色纤维的穿戴舒适度及通风度。
如本领域的技术人员所得以了解，上述本发明的较佳实施例是用以说明本发明，并非用以限制本发明。若干修正及类似配置包含于前附权利要求的精神及范围内，前附权利要求的范围应以最广泛的方式来解释，以涵盖所有这些修改及类似结构。虽然已说明及叙述本发明的较佳实施例，但应得以领会者为，在不脱离本发明的精神及范围之下可做出若干改变。

Claims (8)

1.一种形成可变色纤维的方法，其特征在于，包含：
备置经纱及纬纱，其中所述经纱借由以一重量百分比比例混合一第一聚合基础材料与一可变色材料而制成，所述纬纱由一第二聚合基础材料或天然纤维制成；以及
借由对所述经纱及所述纬纱进行纺纱、编织程序而形成一聚合纤维，其中当太阳光照射于所述聚合纤维上时，所述聚合纤维会改变颜色。
2.一种形成可变色纤维的方法，其特征在于，包含：
备置经纱及纬纱，其中所述纬纱借由以第一重量百分比比例混合一第一聚合基础材料与一第一可变色材料而制成，所述经纱借由以第二重量百分比比例混合一第二聚合基础材料与一第二可变色材料而制成；以及
借由对所述经纱及所述纬纱进行纺纱、编织程序而形成一聚合纤维，其中当太阳光照射于所述聚合纤维上时，所述聚合纤维会改变颜色，所述颜色是由所述第一可变色材料及所述第二可变色材料所混色而成。
3.一种形成可变色纤维的方法，其特征在于，包含：
备置经纱及纬纱，其中所述纬纱借由以一重量百分比比例混合一第一聚合基础材料与一可变色材料而制成，所述经纱由一第二聚合基础材料或天然纤维制成；以及
借由对所述经纱及所述纬纱进行纺纱、编织程序而形成一聚合纤维，其中当太阳光照射于所述聚合纤维上时，所述聚合纤维会改变颜色。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在所述纺纱、编织程序之前，还包含实施一抽纱程序。
5.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，其中所述可变色材料选自由下列物质所组成的群组：卤化银、掺杂有银的二氧化钛、光致变色染料及其组合。
6.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，其中所述第一聚合基础材料包含耐纶、聚酯、丙烯酸或聚丙烯，所述第二聚合基础材料包含耐纶、聚酯、丙烯酸或聚丙烯。
7.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，其中所述纺纱、编织程序包含：
(a)在第一方向上相对于第二群组的所述经纱移开第一群组的所述经纱，以在所述第一群组的所述经纱与所述第二群组的所述经纱之间产生第一梭口；
(b)将纬插入梭子于第一纬穿梭方向上穿过所述第一梭口，以形成一纬纱；
(c)于第二方向上相对于第四群组的所述经纱移开第三群组的所述经纱，以在所述第三群组的所述经纱与所述第四群组的所述经纱之间产生第二梭口；以及
(d)将所述纬插入梭子于第二纬穿梭方向上穿过所述第二梭口，以形成一第二纬纱，其中所述第二纬穿梭方向与所述第一纬穿梭方向相反。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包含重复步骤(a)至步骤(d)预定次数，以获得一预定数量的所述纬纱。
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