CN110629569A

CN110629569A - 一种织物的着色方法及着色织物

Info

Publication number: CN110629569A
Application number: CN201810654518.5A
Authority: CN
Inventors: 余荣沾; 刘琼溪; 张欣; 王忠雨; 其他发明人请求不公开姓名
Original assignee: GUANGDONG XINFENG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG XINFENG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2018-06-22
Publication date: 2019-12-31
Also published as: JP2021527761A; US11505860B2; WO2019242594A1; US20210108307A1; EP3812505A4; JP7343577B2; KR20210022728A; KR102514675B1; EP3812505A1

Abstract

本发明提供一种织物的着色方法及着色织物，其中该织物的着色方法，包括如下步骤：对基布实施辐射干燥处理；通过真空沉积，在辐射干燥后的基布表面依次形成黏着层和至少一层生色层，其中：使黏着层的组成中含有Ti、Cr、Si和Ni元素中的至少一种，其厚度为1‑2000nm；使生色层的组成中含有Al、Ti、Cu、Fe、Mo、Zn、Ag、Au和Mg元素中的至少一种，生色层的总厚度为1‑4000nm。本发明所提供的着色方法，能够产生丰富的色彩，并使着色织物具有良好的色牢度，同时还降低了着色织物的颜色对膜层厚度的敏感度，因而提高了工业上的可操作性。

Description

一种织物的着色方法及着色织物

技术领域

本发明涉及织物着色技术，具体涉及一种织物的着色方法及着色织物。

背景技术

在现有颜色体系中，按生色原理进行区分，主要有两种生色方法：色素色和结构色。色素色主要取决于物质分子里的化学键——有些化学键里的电子所处的状态非常容易吸收特定波长的可见光，而剩下其它波长就会被反射以呈现不同的颜色。能起到这样效果的物质就是色素，这样的颜色被称为色素色。色素色可以理解为材料的一种固有属性。

结构色又被称为物理色，是由于物体表面的特殊结构，使光波发生折射、漫反射、衍射或干涉，从而改变光的成分，使光谱某些特定波长的光强增强，某些则减弱，最终使物体呈现出不同的颜色。甲虫体壁表面的金属光泽和闪光等是典型的结构色。

传统的织物着色主要依赖于色素色生色，具体为化工染料染色，主要是将染料施加在基布上而产生的。目前整个染整行业的染整过程大致包括预处理、染色、印花和整理几个步骤。但是，传统染色方法存在以下明显缺点：

1、染整行业属于目前国家的严格管制类行业，平均每百米布染色就需要消耗2-4吨水，且废水量占到总用水量的60-80％。同时，染料的配制以及生产过程中均会产生挥发性污染物质。

2、现有的化工染料染色主要依靠染色基团与织物纤维之间的吸附与固着，而该过程对纤维的结构有着极高的依赖性，所以针对不同的织物材质，需要配合使用不同的染色剂和助剂，比如锦纶织物主要用酸性染料、腈纶织物主要用阳离子染料或分散染料染色、醋酯纤维织物主要用分散染料，有时也用不溶性偶氮染料染色，所以颜料的普适性较差。

3、传统染色主要为液态染剂着色，不同编织方式的织物在缩水卷边程度上存在较大差别，因此针对不同编织方式的织物，染色时所使用的设备也是不同的。

鉴于传统化工染料染色存在的上述缺陷，如何在纺织材料上有效的构造结构色，已经成为纺织染整界所关注和研究的热点，比如利用磁控溅射技术，对织物基底(基布)进行射频溅射，在基布表面形成SiO₂和TiO₂交替的周期薄膜。在光照射下，着色织物会呈现明亮艳丽的色彩。该着色技术主要是利用了低折射率的SiO₂薄膜和高折射率的TiO₂薄膜所交替周期设置而发生光的干涉，从而使着色织物呈现出明亮艳丽的颜色。

上述着色技术无废水排出，也就避免了水资源浪费以及对环境的污染；同时对于基布适应性较广，基布的纤维可以是桑蚕丝等天然蛋白质纤维，可以是涤纶、锦纶等化纤。但是，由于该着色技术由于仅采用周期性的二氧化钛和二氧化硅两种膜层对光的干涉作用实现生色，因此最终呈现的颜色种类受到了极大的限制；并且，此着色技术对薄膜厚度极其敏感，在实际生产中很难达到理想的成品率，所以该着色技术的工业化推广存在很大限制；此外，该着色技术并不能保证织物的色牢度。

目前，也有少量文献报道了采用真空沉积技术，在纤维表面沉积其它金属单质甚至合金，使色彩的丰富度略有提高，但是该方法仅限于碳纤维、聚酰亚胺等少数几种特殊的纤维着色，而对于传统的棉、真丝等纤维并不适用，主要体现在着色织物上色不均、部分区域没有膜层沉积，导致色牢度不能达到国家标准。

因此，开发一种对织物纤维具有良好普适性的着色方法，使其不仅能够产生丰富的色彩，而且能够使得到的着色织物具有非常好的色牢度，同时满足工业生产要求，是目前亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种织物的着色方法，该着色方法不仅能够产生丰富的色彩，而且由于降低了颜色对膜层厚度的敏感性，从而提高了工业上的可操作性。同时，该着色方法对纤维具有良好的普适性，均能使着色织物具有非常突出的色牢度。

本发明还提供一种上述着色方法所制得的着色织物，该着色织物能够具有丰富的色彩和良好的色牢度，而且可通过工业化方法制备得到。

为实现上述目的，本发明提供一种织物的着色方法，包括如下步骤：

对基布实施辐射干燥处理；

通过真空沉积，在辐射干燥后的基布表面依次形成黏着层和至少一层生色层，其中：

使黏着层的组成中含有Ti、Cr、Si和Ni元素中的至少一种，其厚度为1-2000nm；

使生色层的组成中含有Al、Ti、Cu、Fe、Mo、Zn、Ag、Au和Mg元素中的至少一种，生色层的总厚度为4-2000nm。

根据本发明所提供的着色方法，应用真空沉积技术，在基布表面形成包括有黏着层和生色层的生色膜层，利用不同材料和不同厚度纳米膜层对光的吸收、反射和折射等综合作用，使所得到的着色织物呈现出不同的颜色。

并且，改变上述黏着层和生色层所用的材料、各膜层厚度及膜层设置方式等，着色织物的颜色即发生相应的改变，这就赋予了着色织物更为丰富的颜色以及更多的色彩可能性。因此，根据所需要的织物颜色，可通过对上述至少一种因素进行适当调整和设置，从而大大降低了织物颜色对膜层厚度的依赖性，有利于实现织物着色的工业化。

同时，该着色方法还使着色织物的耐水色牢度、耐汗渍色牢度、耐摩擦色牢度、耐皂洗色牢度、耐干洗色牢度、耐光照色牢度等在内色牢度都达到了4级或4-5级，满足GB/T2660-2017《衬衫》标准对于一等品甚至优等品的要求。

发明人研究发现，该着色方法对于基布纤维具有良好的适应性，用于着色的基布纤维既可以是传统化工染料中难以染色的碳纤维、聚酰亚胺等合成纤维，也可以目前较为常见的涤纶、锦纶、氨纶等化学纤维，还可以是天然纤维，比如传统的棉、麻、丝绸等纤维。

并且，该着色方法对于基布的编织方式也具有良好的适应性，无论是针织还是梭织所得到的基布，均能够使用上述着色方法进行生色，并具有良好的色牢度。

发明人基于上述现象分析其产生的原因在于，本着色方法主要依靠生色膜层与基布在高能离子辅助下形成的高能键合，而这种键合主要受基布表面能的高低及黏着层中原子易迁移程度影响，而对于基布的纤维种类和编织方式并不敏感，因此，该着色方法对于不同纤维及不同编织方式的基布均适用。

不难理解，本发明所提供的着色方法，所配套使用的着色设备也具有非常高的普适性，无需为不同编织方式的基布设计相应的染色设备，进一步提高了工业上的可操作性。

根据本发明的技术方案，黏着层用于提高基布表面与生色层之间的附着力。具体的，黏着层一般可选择具有良好扩散性能的Ti、Cr、Si、Ni等元素。在本发明具体实施过程中，黏着层可任选如下四种方式之一：

1、黏着层为Ti、Cr、Si或Ni的单质层，即通过将Ti元素、Cr元素、Si元素或Ni元素沉积到基布表面，形成黏着层。比如采用磁控溅射技术，并采用钛靶，在氩气气氛下进行沉积，从而在基布表面形成了单质金属Ti层；

2、黏着层为Ti、Cr、Si或Ni的氧化物层，将氧化钛、氧化铬(三氧化二铬)、氧化硅或氧化镍(包括一氮化三镍、二氮化三镍和三氮化三镍)沉积到基布表面，形成黏着层。比如采用磁控溅射技术，使用钛靶，同时向镀膜室中持续通入氧气，从而在基布表面形成了氧化钛层；

3、黏着层为Ti、Cr、Si或Ni的氮化物层，将氮化钛、氮化铬、氮化硅或氮化镍沉积到基布表面，形成黏着层。比如采用磁控溅射技术，使用钛靶，同时向镀膜室中持续通入氮气，从而在基布表面形成了氮化钛层；

4、黏着层为含有Ti、Cr、Si和Ni中至少一种的合金层，比如采用磁控溅射技术，所使用的靶材为316不锈钢(其中Cr的质量含量为16.0％-18.5％、Ni的质量含量为10.0-14.0％、Si的质量含量≤1.0％)。

本发明中，可以在黏着层表面形成一层生色层，也可以在黏着层表面形成两层以上的依次叠加的生色层，比如黏着层表面具有四层生色层，从里至外依次为单质金属镁层、单质金属铝层、单质金属铜层和氮化铜层。

尤其是，当黏着层表面具有两层以上生色层时，相邻两层的生色层最好具有不同的组成。

上述相邻生色层具有不同的组成，是指两层生色层的组成不相同或不完全相同，包括的情况可以有：

1、形成生色层的元素组成不同，比如两层中的元素分别是Ag和Ti。

2、形成生色层的元素存在形式不同，比如两层中分别含有同种元素的单质、氧化物、氮化物或合金形式(含Ti和TiO₂的两层即视为不同组成)。

上述各层的组成形式都可以通过控制真空沉积工艺实现。比如在上述情况1中，可以选择不同的靶材，比如首先选择银靶，形成单质金属银层，然后选择钛靶，形成单质金属钛层。在情况2中，选择相同的靶材但通入不同的气体，比如两次真空沉积都选择钛靶，但是第一次向镀膜室中通入氩气，以形成单质金属钛层，第二次向镀膜室中通入氧气，形成二氧化钛层。

具体的，每层生色层可任选如下三种方式之一：

1、生色层为Al、Ti、Cu、Fe、Mo、Zn、Ag、Au或Mg的单质层；

2、生色层为Al、Ti、Cu、Fe、Mo、Zn、Ag、Au或Mg的氧化物层、氮化物层或碳化物层；

3、生色层为含有Al、Ti、Cu、Fe、Mo、Zn、Ag、Au和Mg中至少一种元素的合金层。

发明人研究发现，固定其它条件不变，单纯增加某一层生色层的厚度，着色织物所最终呈现出来的颜色会随之发生变化。但是当该层生色层的厚度达到某一临界值时，最终着色织物所反射的波段基本不发生变化。一般情况下，控制每层生色层的厚度为1-200nm。

本发明中，最外层的生色层还能够对整个生色膜层起到保护和隔离作用，避免环境中的氧气、水、酸或碱等对生色膜层产生影响，提高着色织物的耐久性。因此，最外层的生色层一般选择具有良好耐磨性能、抗氧化性能或耐酸碱性能的材料，一般最外层的生色层中含有Ti、Zn、Fe和Cu元素中的至少一种，具体最外层的生色层的元素组成可根据实际对织物产品的需求合理选择。

具体的，最外层的生色层可任选如下两种方式之一：

1、最外层的生色层为Ti、Zn、Fe或Cu的氧化物层或氮化物层，比如采用氧化铜层或氮化铜层作为最外层的生色层，在实际真空沉积过程中，选择铜靶，并向镀膜室中通入氧气或氮气；

2、最外层的生色层为含有Ti、Zn、Fe和Cu中至少一种元素的合金层，比如在真空沉积过程中，采用钛锌合金作为靶材。

可以理解，改变生色层的总层数以及各层的元素组成、厚度和设置顺序，均会使最终着色织物呈现出不同的颜色，并且由于生色层所选材料的范围非常宽泛，各生色层的设置方式和设置顺序也更为灵活，从而能够赋予着色织物更多的色彩可能性。

同时，由于着色织物的颜色可通过调整上述某一种或某几种因素而实现，因此降低了颜色对于生色膜层厚度的依赖性，因此极大的提高了成品率和工业上的可操作性。

当然，在某些特殊情况下，有些材料可同时作为黏着层和生色层，比如可以在基布表面真空沉积一层氮化钛层或一层二氧化钛层，即可赋予着色织物以美丽的颜色或所预设和期望的色彩。

此外，由于本发明所使用的材料可选范围更为广泛，因此还能够使着色织物具有传统织物所不具备的一些性能，比如由于可选材料以金属、金属氧化物、金属氮化物、合金为主，因此能够使着色织物的电阻率下降，有利于得到具有防静电性能的织物产品，即抗静电织物；或者，若着色层中使用Ag，还能够赋予织物产品良好的抗菌性；再或者，由于改变所选材料及生色膜层的设置方式和设置厚度等因素，就能够调整织物的反射光波段，因此还能够得到抗紫外线织物或抗红外线织物。所以，采用本发明所提供的着色方法，可用于加工制备一些具有特殊要求的织物产品。

并且，由于本发明所提供的着色方法使着色织物具有非常高的色牢度，相应的，着色织物的防静电性能等其它相关性能也优于采用常规真空沉积方法所得到的着色织物。

同时，上述用于形成黏着层和生色层的材料，均不具有放射性和毒性，因此保证了着色织物的安全性。

本发明不特别限定上述黏着层和生色层的形成方式，可根据所选材料及薄膜厚度等因素，合理选择适合的真空沉积方式，包括但不限于原子层沉积、蒸法镀膜、磁控溅射等。在本发明具体实施过程中，是采用磁控溅射，在基布表面形成上述黏着层和至少一层生色层。

具体的，通过靶材的选择及向镀膜室(工作室)中通入的气体(如氧气、氮气、氩气)，控制黏着层和生色层的组成。通过控制磁控溅射过程中的功率、靶基距、车速、气体流量等条件，控制黏着层和生色层的厚度。此外，还可以通过控制瞬时功率的变化而调整生色膜层的厚度，从而使同一织物的不同位置具有不同的颜色，使织物具有更加丰富的渐变式色彩。

在本发明具体实施过程中，磁控溅射过程中的功率，可根据所使用的靶材情况合理设定；一般控制靶基距为2cm-20cm、车速为0.5m/min-10m/min、背景真空(本底真空)小于等于4.0×10^-3Pa、工作真空小于等于2.0×10^-1Pa。在上述条件下完成磁控溅射，能够得到性能良好的着色织物。

上述车速，指的是基布移动速度，是影响沉积厚度的因素之一。可以理解，合理控制车速，还能够使沉积的薄膜厚度更加均匀，一般控制车速为0.5-5m/min，既能实现织物着色的连续化生产、保证产率，又能保证薄膜的厚度均匀，使最终着色织物的颜色较为均一。

发明人对现有采用真空沉积技术实现织物着色仅限于聚酰亚胺、碳纤维等少数几种特殊纤维、而对于传统的纤维并不适用的局限性进行研究分析，认为其原因在于，上述几种特殊纤维本身的含水量较低，而对于传统的棉、麻等植物纤维，及涤纶、氨纶等合成纤维，在真空沉积过程中，由于高能粒子的轰击，导致基布内部的气体逸出形成气层，阻碍膜层沉积，最终导致色牢度不佳。

基于上述发现和分析，发明人尝试了多种干燥处理工艺，试图将基布中的水汽及氨气等彻底去除。比如采用传统染整行业中的热风干燥工艺，或者采用玻璃、PE镀膜中的脱水工艺。但是，由于传统染整行业的着色机理与真空沉积的着色机理完全不同，传统染整行业中采用热风对基布进行干燥处理，目的在于提高纱线的强度以及蓬松度，而对织物的色牢度并无明显益处。针对玻璃、PE等内部不含水分及气体的基质材料而言，其镀膜过程中并不存在由水分及气体逸出而形成的气层，并且，玻璃镀膜中常用的异丙醇脱水工艺，还会对织物造成极大的损伤。采用普通的加热烘干处理，着色织物的色牢度仍旧达不到标准要求。

辐射干燥是农业生产领域的新兴干燥技术，具体是以红外线、微波等电磁波为热源，通过辐射方式将热量传递给待干燥材料以进行干燥的方法。发明人将辐射干燥技术引入到织物着色领域，有效去除了基布中的水分和气体(如氨气)，从而避免了后续在真空沉积过程中，因纤维内部水汽或氨气的释放而形成的气层对着色织物色牢度的影响，使着色织物的色牢度达到了相关标准要求，而且使该着色技术对于各种纤维均具有良好的适应性。

上述辐射干燥具体可以为红外辐射干燥，比如采用红外辐射灯或红外辐射灯组等照射基布，也可以通过微波干燥。在本发明具体实施过程，是采用微波干燥的方式，并选择微波频率为2.45GHz±25MHz，干燥温度不超过200℃。微波干燥可在大气环境(常压环境)或真空环境下完成。

可以理解，上述微波干燥的温度应略低于织物的耐受温度T，比如在织物耐受温度(T-10)℃以下，避免造成纤维脆化现象。针对基布不同，可合理设置相应的干燥温度。

并且，相较于采用热风烘干或电热烘干等传统干燥方式，微波干燥的方式还具有时间短、能耗低、无污染、干燥均匀等优势，并且不会伤害纤维。

进一步的，在进行上述真空沉积之前，还可以对辐射干燥后的基布实施真空加热处理，一般控制加热温度为60-120℃、压力小于3.0×10^-3Pa。通过实施上述真空加热处理，以进一步地除水除气，尤其是表面的水分及气体，也能够避免织物回潮，使基布与黏着层及生色层之间具有更好的附着力。

一般情况下，对基布实施干燥加热过程中，可控制基布的移动速度与后续真空沉积过程中的车速相同，以实现整个着色工序的连续、顺利生产。

具体的，上述织物着色过程可以在真空沉积生产线上完成，按照生产流程的顺序，该生产线包括一个放卷室、一个辐射干燥室、一个真空加热室、一个或多个串联连接的镀膜室(工作室)及一个收卷室。此外，该生产线还包括传动装置，可采用传统染整工艺中使用的传动装置，或基于放卷室、镀膜室及收卷室的实际情况进行适应性调整。

其中，放卷室的功能是将各种柔性基布存放在此室中，在导辊的作用下，开动传输带，将基布传输到后面的镀膜室中去；放卷室可为常压环境或真空环境。

辐射干燥室用于实施辐射干燥处理，内设红外辐射装置或微波辐射装置。在本发明具体实施过程中，通常使用微波辐射装置，一般选择微波频率为2.45GHz±25MHz，干燥温度不超过200℃。辐射干燥室可以直接与大气连通，或者也可以配套设有抽真空设备，以达到真空环境。

真空加热室用于对辐射干燥后的基布实施真空加热处理，一般是在真空加热室内设有烘烤单元等加热设备以及抽真空设备，使真空加热室内的温度维持在60-120℃，真空度小于3.0×10^-3Pa。

镀膜室的功能是在基布表面形成黏着层及生色层。根据镀膜工艺的需求，在每个镀膜室内安装相应的靶材。一般每个镀膜室内都设有独立气路，以通氧气，氮气等反应气体，或者通入氩气等保护气体。

完成真空沉积的基布由镀膜室进入收卷室中，随着导辊的转动而进行收卷，从而完成整个着色工序。

需要特别说明的是，在镀膜室中进行真空沉积时，由于所用靶材的纯度不可能达到绝对的100％，一般靶材纯度为99.99％。本发明忽略靶材中不可避免的杂质，比如所用的靶材为钛靶，且向镀膜室中通入的气体为氩气，则认为真空沉积形成了单质金属钛层。

进一步的，还可以在上述真空沉积生产线上设置掩膜传动装置，以在织物生色的同时同步实现印花，进一步提高织物着色效率。

进一步的，在将基布送入真空沉积生产线之前，还可以对基布进行表面前处理，具体是清洁处理，以去除基布上的污渍、油渍、其它杂质等即可。

由于本发明所提供的着色方法，不要求基布满足传统染色工艺中关于毛效、白度、pH值、光泽度等的要求，因此也就无需进行为满足上述要求所相应的前处理工序，且其前整理环节无需精炼，丝光处理，因此，极大的减少了前处理的工艺环节和由此产生的耗能、耗水、耗化工料及废水问题。

从真空沉积生产线得到的着色织物，还可以进一步实施后整理处理，主要是用物理整理的办法，以进一步实现服装、服饰类面料的柔软性，此工序可参考传统染整过程的后整理工艺，不赘述。

本发明还提供一种着色织物，是采用上述着色方法，在基布表面进行着色而得。

上述用于着色的基布既可以是棉、麻等天然纤维，也可以是涤纶、氨纶等合成纤维，本发明在此不做特别限定。尤其是，该基布还可以是传统化工染料难以染色的碳纤维、聚酰亚胺、玻璃纤维等高性能纤维。

上述基布的编织方式，可以是针织、梭织，还可以是其它编织方式，本发明也不做特别限定。

如上所述，采用本发明所提供的着色方法所制得的着色织物，能够具有更为丰富的颜色和更好的色牢度，并且还能够通过工业化实现量产。

同时，该着色织物具有与普通织物相当的透气性和透湿性，同时还能够具有传统织物所不具备的特点，比如防静电性能、防紫外线辐射、防水性能和抗菌性等，因此具有更为广泛的应用前景。

本发明提供的织物的着色方法，具有如下优势：

1、通过采用真空沉积技术，在基布表面形成黏着层和生色层，利用不同材料和不同厚度纳米膜层对光的吸收、折射、反射作用，达到织物的着色效果。并且，通过选择不同的材料、改变各膜层的设置方案和各膜层的厚度，使织物呈现出不同的颜色，从而使颜色的丰富度大为提高。

2、采用本着色方法，由于织物颜色的调整与改变可通过材料的选择或膜层的设置方案实现，因此颜色对膜层厚度的敏感度和依赖性大大下降，因而提高了工业上的可操作性和可实施性。

3、本着色技术能够使着色织物具有非常好的色牢度，包括耐水色牢度(GB/T5713-2013)、耐汗渍色牢度(GB/T 3922-2013)、耐摩擦色牢度(GB/T 3920-2008)、耐皂洗色牢度(GB/T 3921-2008)、耐干洗色牢度(GB/T 5711-1997)、耐光照色牢度(GB/T 8427-2008)在内色牢度都达到了4级或4-5级，满足GB/T 2660-2017《衬衫》标准对于一等品的规定。

4、本着色技术具有极强的普适性，可应用于包括传统染料无法着色的高性能纤维在内特殊纤维织物，以及传统的天然纤维和合成纤维织物，无需针对不同织物设计不同的着色方案；同时，该着色技术对于不同编织方式也具有很强的普适性，因此无需针对不同编织方式设计配套的设备，进一步提高了工业上的可操作性和可实施性。

5、采用本着色技术，使所得着色织物具有与普通织物相当的透气性和透湿性。而基于本着色技术所使用的材料，还能够赋予着色织物传统织物所不具备的独特性能，比如：

①由于本着色技术中应用膜层生色，利用膜层对织物纤维的包裹性能，可以极大的减少织物的尖端放电效果，同时膜层中的金属层起到的导电效果可以进一步减少织物静电的产生。因此本生色技术可提高织物的防静电效果，也可起到电磁屏蔽功能。

②本技术的生色膜层，通过合理的设计，可加强对光波中紫外区或红外区的吸收和反射，起到防晒、或一定程度的红外屏蔽功能。

③生色膜层表层的致密性和疏水效果可以赋予织物良好的防水效果。

6、在整个着色过程中，应用与布匹同步运行的掩膜可实现印花与染色同步实现，极大的减少了生产工序。

7、本着色技术，不要求基布满足传统染色工艺中关于毛效、白度、pH值、光泽度等的要求，且其前整理环节无需精炼，丝光处理，仅需要进行退油、退浆、清洗，极大的减少了前处理的工艺环节和由此产生的耗能、耗水、耗化工料及废水问题。

8、整个着色过程无水、无化工料，相较于传统染色技术，极大的节约了水资源，生产中亦无废液、污泥、有毒气体排出，因此具有绿色环保的优点。

本发明所提供的着色织物，具有更加丰富色色彩，而且能够通过工业化制得。

并且，该着色织物具有与普通织物基本相当的透气性和透湿性，因此能够满足目前传统织物的使用场景。同时，该着色织物还能够具有传统织物所不具备的特点，比如防静电性能、防紫外线辐射、防水性能和抗菌性等，因此具有更为广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明实施例1-3所提供的着色织物的光反射图谱；

图2为本发明实施例1所提供的着色织物表面的照片；

图3为本发明对比例1所提供的着色织物表面的照片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下实施例中，对织物进行着色的过程大致依次包括：前处理(表面清洁)、辐射干燥处理、真空加热、真空沉积、后整理、测试、检测、成品，其中：

前处理具体是使用去离子水对基布进行清洗，然后进行初步烘干，以保证基布表面清洁。

辐射干燥、真空加热和真空沉积在真空沉积生产线上完成，按照生产流程的顺序，该生产线包括一个放卷室、一个辐射干燥室、一个真空加热室、一个或多个镀膜室(工作室)及一个收卷室。此外，该生产线还包括传动装置，是采用传统染整中使用的传动装置，使基布或着色织物半成品能够从放卷室依次经辐射干燥室、真空加热室和镀膜室到达收卷室。

上卷后的基布先进行辐射干燥处理，去除基布内的水分及气体，而后经过真空加热室，去除基布表面的水分及气体，经过前述两次加热处理，基布与黏着层及生色层之间具有更好的附着力。

根据实际需求，各镀膜室(工作室)中设置有一个或多个靶材，在磁控溅射过程中，按照靶材的编号，依次在基布表面形成相应的薄膜，比如某一个镀膜室中设置有四种靶材，分别记为靶材1、靶材2、靶材3和靶材4，这样可以按照上述顺序依次进行磁控溅射，相应得到4层薄膜。

后整理可根据着色织物的实际情况合理选择，主要针对用于服装、服饰类的面料，比如采用物理整理的方式以实现其柔软性；而对于其它种类的着色织物，如无特殊要求，也可不进行后整理处理。

着色织物经过后整理，然后再经过后续系列测试和检测，即可完成整个生产流程，得到最终成品。

实施例1

本实施例提供一种织物的着色方法，其所用的基布为涤棉混纺、编织方式为针织，其具体加工工艺如下表1所示。

经过上述加工，最终所得的着色织物呈均匀的黄绿色，其在200nm-2000nm波长范围内的反射图谱如图1所示。

图2是上述着色织物表面的照片。根据图2可知，着色织物表面沉积了非常均匀的膜层；肉眼也可以观察到，整个着色织物表面均沉积有膜层，未见上色不均等问题。

对本实施例的着色织物进行色牢度测试，结果显示，包括耐水色牢度(GB/T 5713-2013)、耐汗渍色牢度(GB/T 3922-2013)、耐摩擦色牢度(GB/T 3920-2008)、耐皂洗色牢度(GB/T 3921-2008)、耐干洗色牢度(GB/T 5711-1997)、耐光照色牢度(GB/T 8427-2008)在内色牢度都达到了4级或4-5级，满足GB/T 2660-2017《衬衫》标准对于一等品的规定。

表1

对比例1

本对比例提供一种织物的着色方法，其所用的基布与实施例1完全一致。该着色方法与实施例1的区别仅在于，未对基布进行微波干燥处理。

经过上述加工，最终所得的着色织物的部分区域呈黄绿色。图3是该着色织物表面的照片，从图3中可以看出，着色织物的部分区域未沉积膜层，表现为基布本身的颜色，织物表面的膜层不均匀。

对有膜层沉积的区域进行色牢度测试，结果显示，其色牢度仅为1-2级，达不到GB/T 2660-2017《衬衫》标准对于合格品(3级为合格)的规定。

由实施例1和对比例1可知，通过对基布进行微波干燥处理，基布表面沉积的膜层更加均匀，色牢度有大幅提高。

实施例2

本实施例提供一种织物的着色方法，其所用的基布为涤纶、编织方式为梭织，具体加工工艺如下表2所示。

经过上述加工，最终所得的着色织物呈棕红色，其在200nm-2000nm波长范围内的反射图谱如图1所示。

表2

对该着色织物进行防紫外性能、透气性、表面拒水性、透水性等系列检测，并采用传统染色方法所得的棕红色布料作为对照，相关测试项目及测试结果如下表3所示。

其中，表面拒水性测试是取三块平行的织物样品进行测试，分别记为样品1#、样品2#和样品3#。

表3

根据表3的测试对比结果，在防紫外线性能、拒水效果和抗水性方面，本实施例的着色织物明显优于传统染色方法所得的布料；而在透气性和透湿性方面，二者的测试结果基本相当。

因此，采用本实施例的着色方法，并不影响最终着色织物的透气性和透湿性等性能，反而赋予了着色织物更为独特的性能，比如防紫外线性能、拒水效果和抗水性。

实施例3

本实施例提供一种织物的着色方法，其所用的基布为玻璃纤维、编织方式为梭织，具体加工工艺如下表4所示：

表4

经过上述加工，最终所得的着色织物呈蓝绿色，其在200nm-2000nm波长范围内的反射图谱如图1所示。

对该着色织物进行防静电性能的系列检测，另提供两种面料作为对比，其中，采用白色机织面料(玻璃纤维)作为对比面料1，对比面料2的加工工艺与上述玻璃纤维的区别仅在于：未对基布进行微波干燥处理。

上述三种面料的相关测试项目及测试结果如下表5所示。

表5

根据表5的测试结果可知，本实施例所得的着色织物，其摩擦带电电压和表面电阻率均显著低于对比面料。由此可见，采用本实施例的着色方法，所得着色织物具有非常突出的防静电性能。

肉眼也可以观察到，本实施例所得着色织物表面沉积的膜层非常均匀，颜色也较为均一；而对比面料2的部分区域没有膜层沉积，不同区域颜色差异较为明显。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种织物的着色方法，其特征在于，包括如下步骤：

对基布实施辐射干燥处理；

使所述黏着层的组成中含有Ti、Cr、Si和Ni元素中的至少一种，所述黏着层的厚度为1-2000nm；

使所述生色层的组成中含有Al、Ti、Cu、Fe、Mo、Zn、Ag、Au和Mg元素中的至少一种，所述生色层的总厚度为1-4000nm。

2.根据权利要求1所述的着色方法，其特征在于，所述黏着层为Ti、Cr、Si或Ni的单质层，或者为Ti、Cr、Si或Ni的氧化物层或氮化物层，或者为含有Ti、Cr、Si和Ni中至少一种的合金层。

3.根据权利要求1所述的着色方法，其特征在于，在所述黏着层表面形成两层以上生色层，并使相邻两层的生色层具有不同的组成。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的着色方法，其特征在于，所述生色层为Al、Ti、Cu、Fe、Mo、Zn、Ag、Au或Mg的单质层；或者

所述生色层为Al、Ti、Cu、Fe、Mo、Zn、Ag、Au或Mg的氧化物层、氮化物层或碳化物层；或者

所述生色层为含有Al、Ti、Cu、Fe、Mo、Zn、Ag、Au和Mg中至少一种元素的合金层。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的着色方法，其特征在于，使位于最外层的生色层组成中含有Ti、Zn、Fe和Cu元素中的至少一种。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的着色方法，其特征在于，所述辐射干燥为微波干燥，控制微波频率为2.45GHz±25MHz，干燥温度不超过200℃。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的着色方法，其特征在于，采用磁控溅射，在辐射干燥后的基布表面依次形成所述黏着层和至少一层生色层，其中，控制靶基距为2-20cm、车速为0.5-10m/min、本底真空小于等于4.0×10^-3Pa、工作真空小于等于2.0×10^-1Pa。

8.根据权利要求1、6-7中任一项所述的着色方法，其特征在于，在真空沉积之前，还包括：

对所述辐射干燥后的基布实施真空加热处理，控制压力小于3.0×10^-3Pa加热温度为60-120℃。

9.根据权利要求1所述的着色方法，其特征在于，还包括：对所述基布进行前处理和/或后整理。

10.一种着色织物，其特征在于，是采用权利要求1-9中任一项所述着色方法，在基布表面进行着色而得。