CN111254726A - 具有非对称润湿特性的结构生色纺织品及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有非对称润湿特性的结构生色纺织品及其制备方法和应用，其中，所述制备方法包括：1)配置包括疏水性胶体微球的结构生色墨水Ⅰ和包括亲水性胶体微球的结构生色墨水Ⅱ；2)在纺织基材的第一表面涂覆结构生色墨水Ⅰ并经固化处理，得到第一表面具有疏水性光子晶体层的纺织基材；3)在经过步骤2)处理后的纺织基材的第二表面涂覆结构生色墨水Ⅱ并经固化处理，即得所述具有非对称润湿特性的结构生色纺织品。本发明的制备方法工序简便、易于实施、普适性强，实现了纺织品着色与非对称湿润性整理的一体化；本发明制备得到的结构生色纺织品正反两面具有不同的润湿性能，且色彩明亮、自然、深邃、栩栩如生，具有生态环保的优点。

Description

具有非对称润湿特性的结构生色纺织品及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于功能性纺织品技术领域，具体涉及一种具有非对称润湿特性的结构生色纺织品及其制备方法和应用。
背景技术
根据颜色的来源，可将其分为色素色和结构色。色素色是指染料或颜料等色素而所形成的颜色，生色机理涉及电子跃迁等理论，相应的生色方式称为化学生色。在经长时间的日晒后，部分色素色常会产生褪色现象，且部分染料或颜料存在致癌、污染等隐患。结构色是指物体本身的特殊物理组织结构与光发生干涉、衍射和散射等作用而形成的视觉效应，自然界中的蝴蝶翅膀、孔雀羽毛和肥皂泡等，均为典型的结构色，相应的生色方式则被称为物理生色或结构生色。若能在保持组织结构不变，结构色将永不会消退。光子晶体是一种有两种或两种以上不同折光指数的物质按照一定的周期性排列而成的人工晶体，其根本特征是具有光子禁带。通过控制禁带的位置，经光的衍射作用，可在光子晶体表面观察到鲜活、栩栩如生、灵动多变的仿生结构色效果。近年来，将光子晶体结构生色应用于实现纺织品着色的研究屡见不鲜。目前的光子晶体结构生色纺织品的制备方法有浸渍法和喷印法，其中的数码喷印自组装法被认为是最有可能实现工业化应用的方式。而且，当前数码喷印自组装制备的大多数结构生色纺织品都仅具有单面着色效果，有关通过数码喷印自组装法制备两面均具有结构色效果的纺织品的研究和报道寥寥无几。
纺织品较为传统的功能包括遮体、御寒保暖、美观等，在人类发展史上具有举足轻重的地位。随着人们生活水平的提升，越来越多的功能性纺织品开始面向大众，而较为常见的功能有防水、防油、抗紫外、抗菌、阻燃、调温等。近年来，具有非对称润湿特性的纺织品备受消费者们的青睐。所谓非对称润湿特性是指纺织品的正反两面具有不同的润湿性。非对称润湿特性的纺织品已在某些应用领域体现出了显著的优势。目前，非对称润湿特性纺织品的制备方法有涂层法、等离子体法等。若想获得具有色彩的非对称润湿性纺织品，通常要先经历染色，而后再进行后整理，如此以来不仅操作工序繁多，且每一个工序都会产生能耗。若再要求纺织品的两面具有不同的花色或花型，加工过程则会变得更加复杂。是否可一步实现纺织品的着色和非对称润湿性整理？毫无疑问，若能将两者同时实现，将有助于节能减耗，为纺织染整业的发展起到一定的推动作用，也可在一定程度上响应国家的可持续发展战略。
发明内容
基于现有技术的不足以及对仿生结构生色的深入了解，本发明的目的在于制备一种具有非对称润湿特性的结构生色纺织品，在实现纺织品着色的同时，实现纺织品的非对称润湿性功能，由此制成的纺织产品可应用于一些特殊场合。
作为本申请的第一方面，本申请提供了一种具有非对称润湿特性的结构生色纺织品。
作为优选，所述具有非对称润湿特性的结构生色纺织品包括：
纺织基材，其具有相对应的第一表面和第二表面；
设置于所述纺织基材第一表面的疏水性光子晶体层，所述疏水性光子晶体层由包括疏水性胶体微球的结构生色墨水Ⅰ所形成；
设置于所述纺织基材第二表面的亲水性光子晶体层，所述亲水性光子晶体层由包括亲水性胶体微球的结构生色墨水Ⅱ所形成。
作为优选，所述的疏水性胶体微球为聚苯乙烯微球和聚甲基丙烯酸甲酯微球中的一种。
作为优选，所述的亲水性胶体微球为表面带有丰富羟基的二氧化硅微球。
作为优选，所述疏水性胶体微球和亲水性胶体微球的粒径为180-320nm，单分散指数不超过0.08。
作为优选，所述结构生色墨水Ⅰ和结构生色墨水Ⅱ还包括pH调节剂、粘度调节剂、保湿剂、咖啡环抑制剂和去离子水。
作为优选，所述结构生色墨水Ⅰ和结构生色墨水Ⅱ分别是以固含量为20～30％的疏水性胶体微球分散液和固含量为20～30％的亲水性胶体微球分散液为主体，经去离子水稀释10倍后，复配占稀释液质量0.5～2.0％的pH调节剂、0.5～2.0％的粘度调节剂、1.0～3.0％的保湿剂和2.0～5.0％的咖啡环抑制剂所制得。
作为优选，所述的pH调节剂为柠檬酸、碳酸钠和氢氧化钠中的一种，所述的粘度调节剂为聚乙二醇，所述的保湿剂为尿素和甘油中的一种，所述的咖啡环抑制剂为N,N-二甲基乙酰胺。
作为本申请的第二方面，本申请提供了一种具有非对称润湿特性的结构生色纺织品的制备方法。
作为优选，所述制备方法包括以下步骤：
1)配置包括疏水性胶体微球的结构生色墨水Ⅰ和包括亲水性胶体微球的结构生色墨水Ⅱ；
2)在纺织基材的第一表面涂覆所述结构生色墨水Ⅰ并经固化处理，得到第一表面具有疏水性光子晶体层的纺织基材；
3)在经过步骤2)处理后的纺织基材的第二表面涂覆所述结构生色墨水Ⅱ并经固化处理，即得所述具有非对称润湿特性的结构生色纺织品。
作为优选，步骤1)中，所述的疏水性胶体微球为聚苯乙烯微球和聚甲基丙烯酸甲酯微球中的一种。
作为优选，步骤1)中，所述的亲水性胶体微球为表面带有丰富羟基的二氧化硅微球。
作为优选，步骤1)中，所述疏水性胶体微球和亲水性胶体微球的粒径为180-320nm，单分散指数不超过0.08。
作为优选，步骤1)中，所述结构生色墨水Ⅰ和结构生色墨水Ⅱ还包括pH调节剂、粘度调节剂、保湿剂、咖啡环抑制剂和去离子水。
作为优选，步骤1)中，所述结构生色墨水Ⅰ和结构生色墨水Ⅱ分别是以固含量为20～30％的疏水性胶体微球分散液和固含量为20～30％的亲水性胶体微球分散液为主体，经去离子水稀释10倍后，复配占稀释液质量0.5～2.0％的pH调节剂、0.5～2.0％的粘度调节剂、1.0～3.0％的保湿剂和2.0～5.0％的咖啡环抑制剂所制得。
作为优选，所述的pH调节剂为柠檬酸、碳酸钠和氢氧化钠中的一种，所述的粘度调节剂为聚乙二醇，所述的保湿剂为尿素和甘油中的一种，所述的咖啡环抑制剂为N,N-二甲基乙酰胺。
作为优选，步骤2)和步骤3)中，所述固化处理采用焙烘处理，其中，涂覆所述结构生色墨水Ⅰ后纺织基材的焙烘温度为60-70℃，涂覆所述结构生色墨水Ⅱ后纺织基材的焙烘温度为40-50℃。
作为优选，步骤2)中，所述纺织基材在进行结构生色墨水涂覆之前采用拒水拒油整理和疏水性涂层中的一种方法进行预处理。
作为优选，所述纺织基材为涤纶、锦纶、棉和真丝中的一种。
作为本申请的第三方面，本申请提供了本申请第一方面所述的具有非对称润湿特性的结构生色纺织品的应用。
本申请的有益效果：
本发明通过在纺织基材两面自组装亲疏水性不同的胶体微球构筑了一种可与光发生衍射作用而产生结构色效果的具有非对称湿润特性的功能纺织品，本发明的制备方法工序简便、易于实施、普适性强，实现了纺织品着色与非对称湿润性整理的一体化，大大简化了非对称湿润性纺织品的制备工艺和成本；本发明制备得到的结构生色纺织品正反两面具有不同的润湿性能，其两面可实现相同的图案，也可以实现不同的图案，所呈现的色彩明亮、自然、深邃、栩栩如生，且在制备过程中不使用染料、颜料等化学色素，具有绿色环保的优点。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明一种实施方式的具有非对称润湿特性的结构生色纺织品的结构示意图，其中：a为疏水性胶体微球组成的光子晶体层，b为纺织基材层，c为亲水性胶体微球组成的光子晶体层；
图2为实施例1中制备所得具有非对称润湿特性的结构生色纺织品上疏水性光子晶体的扫描电子显微镜图像；
图3为实施例1中制备所得具有非对称润湿特性的结构生色纺织品上亲水性光子晶体的扫描电子显微镜图像。
具体实施方式
下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在下述实施例中，如无特别说明，所用的试剂、材料和设备均可从商业途径购得，或者常规方法制得，或者本行业常用的。
参考图1，本申请提供了一种具有非对称润湿特性的结构生色纺织品，该纺织品包括：
纺织基材b，其具有相对应的第一表面和第二表面；
设置于所述纺织基材第一表面的疏水性光子晶体层a，所述疏水性光子晶体层a由包括疏水性胶体微球的结构生色墨水Ⅰ所形成；
设置于所述纺织基材第二表面的亲水性光子晶体层c，所述亲水性光子晶体层c由包括亲水性胶体微球的结构生色墨水Ⅱ所形成。
在本实施方式中，包括疏水性胶体微球的结构生色墨水Ⅰ在纺织基材第一表面自组装形成疏水性光子晶体层a，包括亲水性胶体微球的结构生色墨水Ⅱ在纺织基材第二表面自组装形成亲水性光子晶体层b，由于疏水性光子晶体层a和亲水性光子晶体层b具有不同的亲疏水性，从而使得纺织品的正反两面具有不同的润湿性能；进一步地，疏水性光子晶体层a和亲水性光子晶体层b可与光发生衍射作用而产生结构色效果，从而实现了纺织品正反两面的着色，且所呈现的色彩明亮、自然、深邃、栩栩如生，具有较好的耐水洗性。
在本实施方式中，可通过调整胶体微球的自组装使得纺织品的两面实现相同的颜色或图案，或实现不同的颜色或图案，无需使用传统的染料、颜料等化学色素即可着色，同时避免了采用化学色素对纺织品正反两面进行着色时所存在的工艺复杂、步骤繁琐的缺点，具有绿色环保、操作简便的优点。
在本实施方式中，纺织基材的第一表面可以为纺织基材的正面或反面，当第一表面为正面时，第二表面相对应的为反面；当第一表面为反面时，第二表面相对应的为正面，由此使得本申请的具有非对称润湿特性的结构生色纺织品可以为正面疏水反面亲水的纺织品，也可以为正面亲水反面疏水的纺织品。
示例性地，本申请的具有非对称润湿特性的结构生色纺织品可以用于但不限于用于制造服装，例如用于制造日常穿着的服装以及用于运动和体育锻炼的服装。在一些方式中，应用本申请正面疏水反面亲水的纺织品所制造的服装，该服装正面可以具有良好的疏水疏油自清洁功能，另一面可以具有亲水亲油的吸湿排汗功能，从而提供舒适的穿着体验。在另一些方式中，本申请的正面亲水反面疏水的纺织品可以用于制造防风衣，防风衣内层大部分疏水，外层大部分亲水，在挡风防雨的同时能够将汗水排出。
进一步地，本申请提供了上述具有非对称润湿特性的结构生色纺织品的制备方法，以下步骤：
1)配置包括疏水性胶体微球的结构生色墨水Ⅰ和包括亲水性胶体微球的结构生色墨水Ⅱ；
2)在纺织基材的第一表面涂覆所述结构生色墨水Ⅰ并经固化处理，得到第一表面具有疏水性光子晶体层的纺织基材；
3)在经过步骤2)处理后的纺织基材的第二表面涂覆所述结构生色墨水Ⅱ并经固化处理，即得所述具有非对称润湿特性的结构生色纺织品。
可以理解的是，也可以先在纺织基材的第一表面涂覆所述结构生色墨水Ⅱ并经固化处理，得到第一表面具有亲水性光子晶体层的纺织基材；然后再经过上述处理后的纺织基材的第二表面涂覆所述结构生色墨水Ⅰ并经固化处理，得到所述具有非对称润湿特性的结构生色纺织品。
在一些优选的实施方式中，步骤1)中，所述的疏水性胶体微球为聚苯乙烯微球和聚甲基丙烯酸甲酯微球中的一种。
在一些优选的实施方式中，步骤1)中，所述的亲水性胶体微球为表面带有丰富羟基的二氧化硅微球。
在一些优选的实施方式中，步骤1)中，所述疏水性胶体微球和亲水性胶体微球的粒径为180-320nm，单分散指数不超过0.08。
在一些优选的实施方式中，步骤1)中，所述结构生色墨水Ⅰ和结构生色墨水Ⅱ还包括pH调节剂、粘度调节剂、保湿剂、咖啡环抑制剂和去离子水。
在一些优选的实施方式中，步骤1)中，所述结构生色墨水Ⅰ和结构生色墨水Ⅱ分别是以固含量为20～30％的疏水性胶体微球分散液和固含量为20～30％的亲水性胶体微球分散液为主体，经去离子水稀释10倍后，复配占稀释液质量0.5～2.0％的pH调节剂、0.5～2.0％的粘度调节剂、1.0～3.0％的保湿剂和2.0～5.0％的咖啡环抑制剂所制得。
在本实施方式中，当结构生色墨水中胶体微球数量较少时，会导致堆积层数不足，从而不能形成排列规整的光子晶体结构，而微球数量过多，会导致形成的光子晶体结构变厚和出现团聚现象，从而不利于组装形成高质量的光子晶体结构，并影响生色效果，因此优选固含量为20％～30％的疏水性胶体微球和亲水性胶体微球用于制备结构生色墨水Ⅰ和结构生色墨水Ⅱ。
在本实施方式中，pH调节剂用于调节结构生色墨水的pH值，改善结构生色墨水的稳定性，优选pH调节剂的添加量为0.5％～2.0％。
在本实施方式中，粘度调节剂用于调节结构生色墨水的粘度，适当的增加结构生色墨水的粘度能够增加光子晶体结构与纺织基材的附着力，但是粘度过大会阻碍胶体微球在自组装过程中的运动，从而影响结构色的生成；并且，粘度过大会导致覆盖了光子晶体结构的纺织品难以干燥，而长时间干燥处理会影响或破坏纺织基材和光子晶体的结构，也使得加工效率降低，加工能耗增加，因此，优选粘度调节剂的添加量为0.5％～2.0％。
在本实施方式中，保湿剂能够用于防止在采用数码喷印时，结构生色墨水快速干燥而堵住设备，优选保湿剂的添加量为1.0～3.0％。
在本实施方式中，咖啡环抑制剂用于抑制胶体微球在纺织基材上自组装时产生咖啡环效应，以此保证结构生色的质量，优选咖啡环抑制剂的添加量为2.0～5.0％
在一些优选的实施方式中，所述的pH调节剂为柠檬酸、碳酸钠和氢氧化钠中的一种，所述的粘度调节剂为聚乙二醇，所述的保湿剂为尿素和甘油中的一种，所述的咖啡环抑制剂为N,N-二甲基乙酰胺。
在本申请中，可采用凹版印花机或数码喷印将结构生色墨水涂覆于纺织基材的第一表面和第二表面进行图案印刷加工，亦可采用人工方式，例如通过重力沉降、垂直沉积等方式使结构生色墨水中的胶体微球在纺织基材上自组装光子晶体结构生色。在一些优选的实施方式中，优选使用喷墨打印机进行结构生色墨水在纺织基材表面的涂覆。
在本申请中，步骤2)和步骤3)中的固化处理可以采用本领域的通用技术，例如烘箱干燥、紫外光固化灯照射等方式。在一些优选的实施方式中，所述固化处理采用烘箱进行焙烘处理，其中，涂覆所述结构生色墨水Ⅰ后纺织基材的焙烘温度为60-70℃，涂覆所述结构生色墨水Ⅱ后纺织基材的焙烘温度为40-50℃，上述焙烘温度与疏水性胶体微球和亲水性胶体微球的性质相关。
在一些优选的实施方式中，步骤2)中，所述纺织基材在进行结构生色墨水涂覆之前采用拒水拒油整理和疏水性涂层中的一种方法进行预处理。在一些方式中，防水拒油整理工艺可以为：将待处理纺织基材放入防水拒油剂中，在60～80℃条件下浸渍20～60min，取出后洗涤、烘干即可，其中，防水拒油剂可以为本领域常用的防水整理液，例如可以为氟碳处理剂水溶液。
在一些优选的实施方式中，所述纺织基材为涤纶、锦纶、棉和真丝中的一种。
实施例1
本实施例提供一种具有非对称润湿特性的结构生色涤纶织物的制备方法，具体步骤如下：
(1)结构生色墨水的配制：以固含量为20％的疏水性聚苯乙烯胶体微球(粒径为320nm，单分散指数为0.08)的分散液为主体，经去离子水稀释10倍后，复配占整体溶液质量0.5％的碳酸钠、0.5％的聚乙二醇、1.0％尿素和2.0％的N,N-二甲基乙酰胺，搅拌均匀后配制得到结构生色墨水Ⅰ；以固含量为20％的亲水性二氧化硅胶体微球(粒径为220nm，单分散指数为0.03)的分散液为主体，经去离子水稀释10倍后，复配占整体溶液质量0.5％的柠檬酸、0.5％的聚乙二醇、1.0％甘油和2.0％的N,N-二甲基乙酰胺，搅拌均匀后配制得到结构生色墨水Ⅱ。
(2)结构生色纺织品的制备：将经过预处理的黑色涤纶织物固定在喷墨打印机样品台上，调控打印参数，先在涤纶织物的第一表面(此时涤纶的打印面记为正面)上喷印结构生色墨水Ⅰ，然后取下涤纶在60℃下进行焙烘处理，待干燥后将涤纶倒扣过来固定在在喷墨打印机样品台上，再次调控打印参数，接着在涤纶织物的第二表面(此时涤纶的打印面记为反面)上喷印结构生色墨水Ⅱ，取下涤纶在40℃下进行焙烘处理，干燥后即得具有非对称润湿特性的结构生色涤纶织物。
经观测，实施例1所得具有非对称润湿特性的结构生色涤纶织物正面(疏水性聚苯乙烯光子晶体所在的面)呈现鲜艳的品红色结构色，反面(亲水性二氧化硅烯光子晶体所在的面)呈现明亮的蓝色结构色。
采用接触角测试仪测试制备所得结构生色涤纶织物的静态水接触角和水滴的润湿时间(测试时取水滴的体积为3μL，平衡5s后测试)，结果表明结构生色涤纶织物正面(疏水性聚苯乙烯光子晶体所在的面)的静态水接触角为123°，润湿时间为960s；而结构生色涤纶织物反面(亲水性二氧化硅光子晶体所在的面)的静态水接触角为10°，润湿时间为20s。由此说明，本实施例仅通过着色处理便同时制备得到了双面均具有结构色，且双面具有不同的润湿性能的结构生色涤纶织物。
实施例2
本实施例提供一种具有非对称润湿特性的结构生色棉织物的制备方法，具体步骤如下：
(1)结构生色墨水的配制：以固含量为25％的疏水性聚苯乙烯胶体微球(粒径为240nm，单分散指数为0.06)的分散液为主体，经去离子水稀释10倍后，复配占整体溶液质量0.5％的碳酸钠、1％的聚乙二醇、1.0％甘油和2.0％的N,N-二甲基乙酰胺，搅拌均匀后配制得到结构生色墨水Ⅰ；以固含量为20％的亲水性二氧化硅胶体微球(粒径为180nm，单分散指数为0.03)的分散液为主体，经去离子水稀释10倍后，复配占整体溶液质量1％的柠檬酸、0.5％的聚乙二醇、1.0％尿素和2.0％的N,N-二甲基乙酰胺，搅拌均匀后配制得到结构生色墨水Ⅱ。
(2)结构生色纺织品的制备：将经过预处理的黑色棉织物固定在喷墨打印机样品台上，调控打印参数，先在棉织物的第一表面(此时棉的打印面记为正面)上喷印结构生色墨水Ⅰ，然后取下棉织物在70℃下进行焙烘处理，待干燥后将棉织物再倒扣过来固定在在喷墨打印机样品台上，再次调控打印参数，接着在棉织物的第二表面(此时棉织物的打印面记为反面)上喷印结构生色墨水Ⅱ，取下棉织物在45℃下进行焙烘处理，干燥后即得具有非对称润湿特性的结构生色棉织物。
经观测，实施例2所得具有非对称润湿特性的结构生色棉织物正面(疏水性聚苯乙烯光子晶体所在的面)呈现靓丽的绿色结构色，反面(亲水性二氧化硅烯光子晶体所在的面)呈现明亮的紫色结构色。
采用接触角测试仪测试制备所得结构生色棉织物的静态水接触角和水滴的润湿时间(测试时取水滴的体积为3μL)，结果表明结构生色棉织物正面(疏水性聚苯乙烯光子晶体所在的面)的静态水接触角为127°，润湿时间为300s；而结构生色涤纶织物反面(亲水性二氧化硅光子晶体所在的面)的静态水接触角为5°，润湿时间为7s。由此说明，本实施例仅通过着色处理便同时制备得到了双面均具有结构色，且双面具有不同的润湿性能的结构生色棉织物。
实施例3
本实施例提供一种具有非对称润湿特性的结构生色真丝织物的制备方法，具体步骤如下：
(1)结构生色墨水的配制：以固含量为20％的疏水性聚苯乙烯胶体微球(粒径为230nm，单分散指数为0.03)的分散液为主体，经去离子水稀释10倍后，复配占整体溶液质量0.5％的碳酸钠、1.0％的聚乙二醇、2.0％尿素和3.0％的N,N-二甲基乙酰胺，搅拌均匀后配制得到结构生色墨水Ⅰ；以固含量为22％的亲水性二氧化硅胶体微球(粒径为230nm，单分散指数为0.06)的分散液为主体，经去离子水稀释10倍后，复配占整体溶液质量0.5％的柠檬酸、1.0％的聚乙二醇、2.0％甘油和2.0％的N,N-二甲基乙酰胺，搅拌均匀后配制得到结构生色墨水Ⅱ。
(2)结构生色纺织品的制备：将经过预处理的黑色真丝织物固定在喷墨打印机样品台上，调控打印参数，先在真丝织物的第一表面(此时真丝的打印面记为正面)上喷印结构生色墨水Ⅰ，然后取下真丝织物在65℃下进行焙烘处理，待干燥后将真丝织物再倒扣过来固定在在喷墨打印机样品台上，再次调控打印参数，接着在真丝织物的第二表面(此时真丝织物的打印面记为反面)上喷印结构生色墨水Ⅱ，取下真丝织物在50℃下进行焙烘处理，干燥后即得具有非对称润湿特性的结构生色真丝织物。
经观测，实施例3所得具有非对称润湿特性的结构生色真丝织物正面(疏水性聚苯乙烯光子晶体所在的面)呈现鲜艳的青色结构色，反面(亲水性二氧化硅烯光子晶体所在的面)呈现鲜艳的青色结构色。
采用接触角测试仪测试制备所得结构生色真丝织物的静态水接触角和水滴的润湿时间(测试时取水滴的体积为3μL)，结果表明结构生色真丝织物正面(疏水性聚苯乙烯光子晶体所在的面)的静态水接触角为131°，润湿时间为1020s；而结构生色涤纶织物反面(亲水性二氧化硅光子晶体所在的面)的静态水接触角为13°，润湿时间为13s。由此说明，本实施例仅通过着色处理便同时制备得到了双面均具有结构色，且双面具有不同的润湿性能的结构生色真丝织物。
实施例4
本实施例提供一种具有非对称润湿特性的结构生色锦纶织物的制备方法，具体步骤如下：
(1)结构生色墨水的配制：以固含量为22％的疏水性聚苯乙烯胶体微球(粒径为260nm，单分散指数为0.05)的分散液为主体，经去离子水稀释10倍后，复配占整体溶液质量0.5％的碳酸钠、0.5％的聚乙二醇、1.0％尿素和3.0％的N,N-二甲基乙酰胺，搅拌均匀后配制得到结构生色墨水Ⅰ；以固含量为25％的亲水性二氧化硅胶体微球(粒径为230nm，单分散指数为0.06)的分散液为主体，经去离子水稀释10倍后，复配占整体溶液质量0.5％的柠檬酸、0.5％的聚乙二醇、1.0％甘油和2.0％的N,N-二甲基乙酰胺，搅拌均匀后配制得到结构生色墨水Ⅱ。
(2)结构生色纺织品的制备：将经过预处理的黑色锦纶织物固定在喷墨打印机样品台上，调控打印参数，先在锦纶织物的第一表面(此时锦纶织物的打印面记为正面)上喷印结构生色墨水Ⅰ，然后取下锦纶织物在60℃下进行焙烘处理，待干燥后将锦纶织物再倒扣过来固定在在喷墨打印机样品台上，再次调控打印参数，接着在锦纶织物(此时锦纶织物的打印面记为反面)上喷印结构生色墨水Ⅱ，取下锦纶在50℃下进行焙烘处理，干燥后即得具有非对称润湿特性的结构生色锦纶织物。
经观测，实施例4所得具有非对称润湿特性的结构生色锦纶织物正面(疏水性聚苯乙烯光子晶体所在的面)呈现鲜艳的黄色结构色，反面(亲水性二氧化硅烯光子晶体所在的面)呈现鲜艳的青色结构色。
采用接触角测试仪测试制备所得结构生色真丝织物的静态水接触角和水滴的润湿时间(测试时取水滴的体积为3μL)，结果表明结构生色真丝织物正面(疏水性聚苯乙烯光子晶体所在的面)的静态水接触角为125°，润湿时间为1070s；而结构生色涤纶织物反面(亲水性二氧化硅光子晶体所在的面)的静态水接触角为14°，润湿时间为17s。由此说明，本实施例仅通过着色处理便同时制备得到了双面均具有结构色，且双面具有不同的润湿性能的结构生色锦纶织物。
实施例5
本实施例提供一种具有非对称润湿特性的结构生色涤纶织物的制备方法，具体步骤如下：
(1)结构生色墨水的配制：以固含量为30％的疏水性聚甲基丙烯酸甲酯微球(粒径为180nm，单分散指数为0.04)的分散液为主体，经去离子水稀释10倍后，复配占整体溶液质量1.0％的氢氧化钠、2.0％的聚乙二醇、3.0％尿素和5.0％的N,N-二甲基乙酰胺，搅拌均匀后配制得到结构生色墨水Ⅰ；以固含量为30％的亲水性二氧化硅胶体微球(粒径为210nm，单分散指数为0.08)的分散液为主体，经去离子水稀释10倍后，复配占整体溶液质量2.0％的氢氧化钠、1.0％的聚乙二醇、3.0％尿素和5.0％的N,N-二甲基乙酰胺，搅拌均匀后配制得到结构生色墨水Ⅱ。
(2)结构生色纺织品的制备：将经过预处理的黑色涤纶织物固定在喷墨打印机样品台上，调控打印参数，先在涤纶织物的第一表面(此时涤纶的打印面记为反面)上喷印结构生色墨水Ⅰ，然后取下涤纶在60℃下进行焙烘处理，待干燥后将涤纶倒扣过来固定在在喷墨打印机样品台上，再次调控打印参数，接着在涤纶织物的第二表面(此时涤纶的打印面记为正面)上喷印结构生色墨水Ⅱ，取下涤纶在40℃下进行焙烘处理，干燥后即得具有非对称润湿特性的结构生色涤纶织物。
经观测，实施例5所得具有非对称润湿特性的结构生色涤纶织物反面(聚甲基丙烯酸甲酯光子晶体所在的面)呈现鲜艳的紫色结构色，正面(亲水性二氧化硅烯光子晶体所在的面)呈现明亮的蓝紫色结构色。
采用接触角测试仪测试制备所得结构生色涤纶织物的静态水接触角和水滴的润湿时间(测试时取水滴的体积为3μL，平衡5s后测试)，结果表明结构生色涤纶织物反面(疏水性聚苯乙烯光子晶体所在的面)的静态水接触角为137°，润湿时间为1120s；而结构生色涤纶织物正面(亲水性二氧化硅光子晶体所在的面)的静态水接触角为8°，润湿时间为15s。由此说明，本实施例仅通过着色处理便同时制备得到了双面均具有结构色，且双面具有不同的润湿性能的结构生色涤纶织物。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种具有非对称润湿特性的结构生色纺织品，其特征在于，包括：
纺织基材，其具有相对应的第一表面和第二表面；
设置于所述纺织基材第一表面的疏水性光子晶体层，所述疏水性光子晶体层由包括疏水性胶体微球的结构生色墨水Ⅰ所形成；
设置于所述纺织基材第二表面的亲水性光子晶体层，所述亲水性光子晶体层由包括亲水性胶体微球的结构生色墨水Ⅱ所形成。
2.一种具有非对称润湿特性的结构生色纺织品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)配置包括疏水性胶体微球的结构生色墨水Ⅰ和包括亲水性胶体微球的结构生色墨水Ⅱ；
2)在纺织基材的第一表面涂覆所述结构生色墨水Ⅰ并经固化处理，得到第一表面具有疏水性光子晶体层的纺织基材；
3)在经过步骤2)处理后的纺织基材的第二表面涂覆所述结构生色墨水Ⅱ并经固化处理，即得所述具有非对称润湿特性的结构生色纺织品。
3.如权利要求1所述的结构生色纺织品或权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的疏水性胶体微球为聚苯乙烯微球和聚甲基丙烯酸甲酯微球中的一种。
4.如权利要求1所述的结构生色纺织品或权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的亲水性胶体微球为表面带有丰富羟基的二氧化硅微球。
5.如权利要求1所述的结构生色纺织品或权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述疏水性胶体微球和亲水性胶体微球的粒径为180-320nm，单分散指数不超过0.08。
6.如权利要求1所述的结构生色纺织品或权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述结构生色墨水Ⅰ和结构生色墨水Ⅱ还包括pH调节剂、粘度调节剂、保湿剂、咖啡环抑制剂和去离子水。
7.如权利要求6所述的结构生色纺织品或制备方法，其特征在于，所述结构生色墨水Ⅰ和结构生色墨水Ⅱ分别是以固含量为20～30％的疏水性胶体微球分散液和固含量为20～30％的亲水性胶体微球分散液为主体，经去离子水稀释10倍后，复配占稀释液质量0.5～2.0％的pH调节剂、0.5～2.0％的粘度调节剂、1.0～3.0％的保湿剂和2.0～5.0％的咖啡环抑制剂所制得。
8.如权利要求6所述的结构生色纺织品或制备方法，其特征在于，所述的pH调节剂为柠檬酸、碳酸钠和氢氧化钠中的一种，所述的粘度调节剂为聚乙二醇，所述的保湿剂为尿素和甘油中的一种，所述的咖啡环抑制剂为N,N-二甲基乙酰胺。
9.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述固化处理采用焙烘处理，其中，涂覆所述结构生色墨水Ⅰ后纺织基材的焙烘温度为60-70℃，涂覆所述结构生色墨水Ⅱ后纺织基材的焙烘温度为40-50℃。
10.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述纺织基材在进行结构生色墨水涂覆之前采用拒水拒油整理和疏水性涂层中的一种方法进行预处理。
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