CN111719195A - 基于片状银纳米粒子的物理色纤维的改性方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于片状银纳米粒子的物理色纤维的改性方法。包括以下步骤：以银纳米片/TPU纺丝液作为内相溶液，以凝固浴溶液作为外相溶液，凝固浴溶液用于固化银纳米片/TPU纺丝液，采用微流控芯片装置进行微流控纺丝，使得内相溶液注入外相溶液内部并在外相溶液的作用下成型，成型后的纤维由微流控芯片装置的出口流出，洗涤流出的纤维并固化完全，得到基于片状银纳米粒子的物理色纤维；然后将固化后的基于片状银纳米粒子的物理色纤维干燥，然后在115‑165℃下处理5‑10min，得到改性物理色纤维。本发明采用退火方法提高了基于片状银纳米粒子的物理色纤维的色彩强度、稳定性、抗氧化性及力学性能。

Description

基于片状银纳米粒子的物理色纤维的改性方法
技术领域
本发明涉及纤维制备技术领域，尤其涉及一种基于片状银纳米粒子的物理色纤维的改性方法。
背景技术
物理色是依靠物理相互作用例如可见光和微纳光子结构之间衍射、散射、干涉等光学过程，或者物体自身的物理特性而产生的颜色。化学着色主要依靠光和化学染料的生色基团发生作用产生颜色，由于化学染料以苯胺系列的芳香烃类化合物为主，回收处理问题众多，处理不当易对环境造成极大的污染。因此物理色作为一种无污染、低能耗的新兴着色方式有利于减小环境治理的压力，具有极大的应用前景。
物理色纤维是应用物理着色技术进行着色获得的彩色纤维。目前对于物理色纤维及织物的制备方法主要有微加工法、胶体静电纺丝法、多层膜组装法、胶体组装法、以及将金属纳米粒子组装在纤维上的方式等。其中，金属纳米粒子对纤维的物理着色是依赖于其自身独特的光学性质。这由于纳米尺度的金属粒子在微观上具有体积效应，量子尺寸效应，表面效应，宏观量子隧道效应，光能量转换等独特性能，从而被广泛运用在各个学科领域，如表面增强拉曼光谱，各类别非线性散射测量，时间分辨测量，生物标记，抗菌剂，以及天然纤维的着色等。金属纳米粒子局域化的表面等离子体共振特性赋予了其明亮的色彩，开辟了金属纳米粒子在色彩领域的发展道路。表面等离子体共振效应由金属纳米粒子的形貌，尺寸，介质条件等共同决定，这些条件的有效调节可以通过控制合成条件来实现，具有便捷可控的特点。
目前物理色纤维已经实现颜色的可见光谱全覆盖，具有较高的色彩饱和度，制备方法也逐渐成熟具有多样性。对于复合纤维，目前已实现金属纳米粒子在纤维基质材料中的均匀分布与包埋，并且可以呈现出多彩的颜色。
但是，以上借助金属纳米粒子实现着色的纤维所具备的色彩和力学性能仍具有较大的局限性，尤其是包埋金属纳米粒子以实现物理着色的复合纤维。在包埋金属纳米粒子过程中，成纤过程中纤维表面的皮层和内部固化时间不均一故而多产生孔隙，金属纳米粒子的介质环境不同，不同介质环境的折射率不同，会导致颜色的差异，特别是色彩的饱和度和亮度。由于孔隙的存在，金属纳米粒子未能得到基质很好的包裹与保护，易发生氧化而导致色彩消褪的现象，尤其是银纳米粒子。此外，由于孔隙的存在，目前研究所得的金属纳米粒子复合纤维的断裂强度和回弹性还不足以满足服用纺织品对力学强度的较高需求，不能够满足其在日常生活以及功能使用上的稳定性与持久性。为了能更好地满足物理色复合纤维在服饰用等各品类纺织品纤维的参数要求，其力学性能具有较大的改善提升空间。因此，寻求一种在不影响物理色纤维性质的同时，能够有效提升其色彩和力学性能，以满足物理色纤维在纺织品制备以及后期使用过程中需求的方法具有十分重要的意义。
退火处理是指将材料在固态下，逐步加热到一定高的温度，保持足够时间，然后以适宜的速度冷却的热处理工艺，主要目的是释放应力，增加材料的延展性和韧性，产生特殊的微结构并改善光学性能。与其他加工工艺相比，热处理一般不改变制品的形状和整体化学成分，而是通过改变制品内部的显微组织改善制品的使用性能，特点是在于可以通过简单的工艺步骤改善制品的内在质量。退火工艺主要包括完全退火，不完全退火，等温退火，球化退火，扩散退火和去应力退火等，目前已广泛运用于金属材料的增强以及微结构改造，大部分的钢材都是以退火热处理状态供货的，可以消除钢铁在铸造、轧制及焊接过程中的组织缺陷和残余应力，并且具有防止工件变形、开裂的效用，能够有效提升制品的机械性能。但是目前并没有关于利用退火处理技术在提升纺织品色彩和力学性能方面的相关报道。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于片状银纳米粒子的物理色纤维的改性方法，本发明采用退火方法提高了基于片状银纳米粒子的物理色纤维的色彩强度、稳定性、抗氧化性及力学性能。
本发明的第一个目的是提供一种基于片状银纳米粒子的物理色纤维的改性方法，包括以下步骤：
将基于片状银纳米粒子的物理色纤维在115-165℃下处理5-10min，冷却后得到改性物理色纤维；
其中，基于片状银纳米粒子的物理色纤维包括纤维本体，纤维本体包括TPU和分散于TPU中的若干片状银纳米粒子；片状银纳米粒子的粒径为10-50nm。
进一步地，片状银纳米粒子和TPU的质量比为1:21-39。
进一步地，基于片状银纳米粒子的物理色纤维的改性方法包括以下步骤：
(1)以银纳米片/TPU纺丝液作为内相溶液，以凝固浴溶液作为外相溶液，凝固浴溶液用于固化银纳米片/TPU纺丝液，采用微流控芯片装置进行微流控纺丝，使得内相溶液注入外相溶液内部并在外相溶液的作用下成型，成型后的纤维由微流控芯片装置的出口流出，洗涤流出的纤维并固化完全，得到基于片状银纳米粒子的物理色纤维；
其中，银纳米片/TPU纺丝液包括片状银纳米粒子、TPU和第一有机溶剂；片状银纳米粒子的粒径为10-50nm，片状银纳米粒子占银纳米片/TPU纺丝液总溶质质量分数的2.5-4.5wt.％；
(2)将固化后的基于片状银纳米粒子的物理色纤维干燥，然后在115-165℃下处理5-10min，处理完全后将纤维收集在自动卷绕机上。
进一步地，在步骤(1)中，TPU的硬度为60A-95A。
进一步地，TPU为热塑性聚氨酯弹性体，是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和大分子内多元醇、扩链剂共同反应聚合而成的高分子材料。
进一步地，在步骤(1)中，片状银纳米粒子的制备方法为快速还原沉淀法，包括以下步骤：
将银盐在柠檬酸三钠、聚乙烯吡咯烷酮、过氧化氢以及还原剂的作用下于水中进行反应，反应温度为30-40℃，反应完全后得到片状银纳米粒子；其中，银盐和还原剂的摩尔比为1:2.5-6。片状银纳米粒子采用一步法合成，其颜色可精细调控，片状银纳米粒子的溶液颜色可以覆盖可见光范围内所有波段(参见图1)。
进一步地，银盐和柠檬酸三钠的摩尔比为1:16-20；银盐和聚乙烯吡咯烷酮的摩尔比为1:100-110；银盐和过氧化氢的摩尔比为1:235-255。
合成片状银纳米粒子过程中，银盐和还原剂的摩尔比影响最终制备的片状银纳米粒子的粒径，而片状银纳米粒子的粒径决定自身的表面等离子体共振(SPR)吸收光谱，不同粒径范围的片状银纳米粒子能够显示不同的颜色。因此，改变银纳米片/TPU纺丝液中片状银纳米粒子的粒径，可赋予最终制备的纤维不同的物理色。
进一步地，在步骤(1)中，银纳米片/TPU纺丝液中，片状银纳米粒子和TPU的质量比为1:21-39。
进一步地，在步骤(1)中，凝固浴溶液包括第二有机溶剂和水，第二有机溶剂占凝固浴溶液体积分数的40％-70％。
进一步地，第一有机溶剂选自二甲基亚砜(DMSO)和/或二甲基甲酰胺(DMF)。
进一步地，第二有机溶剂选自二甲基亚砜(DMSO)和/或二甲基甲酰胺(DMF)。
进一步地，在步骤(1)中，微流控芯片装置包括相互流体连通且同轴的内相通道和外相通道，内相通道位于外相通道内部，内相通道用于容置内相溶液，外相通道用于容置外相溶液，内相通道和外相通道分别与一个注入口流体连通，各注入口分别用于注入内相溶液和外相溶液。
进一步地，在步骤(1)中，内相通道的内径为50-500μm。内相通道的内径大小决定最终所制备的物理色纤维的直径。
进一步地，内相通道和外相通道的内径比为50-500：800。
进一步地，内相通道和外相通道分别具有内相通道出口和外相通道出口，内相溶液由内相通道出口流入外相通道，并被外相通道内的凝固浴溶液所包裹并在凝固浴溶液的作用下成型。
进一步地，内相溶液流速为30μL/min，外相溶液流速为300μL/min。
进一步地，由微流控芯片装置的出口流出的纤维通入水中，在水中洗涤以除去多余的溶剂并进行进一步的固化。
步骤(1)中所制备的基于片状银纳米粒子的物理色纤维颜色艳丽且具有一定的力学性能。该物理色复合纤维成纤方式为双扩散，显色机理是包埋以及嵌入纤维的金属纳米粒子自身的光学特性。但是在双扩散的成纤机制下，成纤过程中纤维表面的皮层形成速度相对内部更快，内部固化时间不均一故而多产生孔隙，金属纳米粒子的介质环境就由水变为TPU基质与空气的界面，因此环境介质的不同折射率会导致颜色的差异，特别是色彩的饱和度和亮度。由于孔隙的存在，金属纳米粒子未能得到TPU基质很好的包裹与保护，易发生氧化而导致色彩消褪的现象，尤其是银纳米粒子。此外，由于孔隙的存在，该物理色纤维的断裂强度和回弹性还有待提高，以满足其在日常生活以及功能使用上的稳定性与持久性。
针对以TPU为基质的基于片状银纳米粒子的物理色纤维成纤时内部孔隙的问题，本发明采取了热处理中退火处理这一方式，在退火处理过程中，有效实现了复合纤维内部孔隙的消除，减弱了因孔隙存在而引起的光的散射，促进TPU基质材料向全透明状态的转变，使得视觉捕捉到的色彩效果增强，同时由于TPU基质内部的空隙消除，其断裂强度和回弹性等力学性能得到提高。此外，由于空隙的消除，金属纳米粒子(即片状银纳米粒子)可更好的得到TPU基质的包裹与保护作用，防止其被氧化而导致色彩消褪的现象。
本发明的第二个目的是要求保护一种经上述改性方法处理后得到的改性物理色纤维，其改性物理色纤维包括改性纤维本体，改性纤维本体包括TPU和分散于TPU中的若干片状银纳米粒子；片状银纳米粒子的粒径为10-50nm。
进一步地，改性纤维本体中，片状银纳米粒子和TPU的质量比为1:21-39。
进一步地，改性纤维本体的直径为50-500μm。
本发明中，“改性方法”指的是提高物理色纤维视觉捕捉到的色彩效果、提高物理色纤维色彩的保持效果(稳定性、抗氧化性)、提高物理色纤维力学性能的方法。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明采用退火方法改性基于片状银纳米粒子的物理色纤维，实验方法简单，操作方便，成本低廉，成本低廉，对环境无污染。
本发明的改性方法解决了以TPU为基质的复合纤维成纤时内部孔隙的问题，减弱了因孔隙存在而引起的光的散射，促进TPU基质材料向全透明状态的转变，使得视觉捕捉到的色彩效果增强。同时，解决了片状银纳米粒子被氧化的问题，TPU基质紧密包裹住了内部及表面的银纳米片，阻隔了空气，有效地保护了片状银纳米粒子不被氧化，提升了纤维色彩的保持效果。
本发明的改性方法还解决了基于TPU的物理色纤维由于内部孔隙引起的力学性能不足的问题，退火处理的方式促进了复合纤维内部的孔隙愈合形成致密的实心纤维，有效增强了纤维的力学性能，满足其在服饰用等各品类纺织品中的应用需求，从而有效地拓展了纤维的应用范围。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合详细附图说明如后。
附图说明
图1是不同片状银纳米粒子胶体溶液的照片图及各颜色对应的紫外/可见吸收光谱；图1(a)中，自左至右，颜色依次为黄、橙、红、紫罗兰、紫、蓝、绿；
图2是对比例1中使用的微流控芯片装置及收集处理过程示意图；
图3是实施例1中使用的微流控芯片装置及收集处理过程示意图；
图4是对比例1和实施例1制备的不同物理色纤维的截面和表面SEM形貌图；
图5是不同颜色的纤维退火处理前(a-e)，后(f-j)的超景深显微镜图像，及三种代表色(红、黄、蓝)复合纤维透射光线下的光学显微图像(k-m)；
图6(a)物理色复合纤维(红色，黄色，蓝色)在155℃退火处理前(A,B,C)，后(D,E,F)及自然老化处理前(G,H,I)，后(J,K,L)的色度数据(L*，a*，b*和主波长)在CIE XYZ色彩空间的色彩分布；(b)退火处理后改性物理色纤维的紫外/可见吸收光谱；(c)退火处理前后及6个月自然老化前后物理色复合纤维色彩饱和度的定量对比图；
图7是不同退火处理温度和时间对物理色复合纤维力学性能的影响。
附图标记说明：
1-内相溶液；2-外相溶液；3-水槽；4-自动卷绕机；5-辊轮；6-管式炉。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明以下实施例及对比例中，TPU为热塑性聚氨酯弹性体，是由MDI、TDI和大分子内多元醇、扩链剂共同反应聚合而成的高分子材料。
本发明以下实施例及对比例中，片状银纳米粒子的粒径为10-50nm。
对比例1
本实施例提供了一种基于片状银纳米粒子的物理色纤维的制备方法，步骤如下：
(1)室温避光条件下，取200mL(0.1mM)的AgNO3置于烧杯中作为母液，在磁力搅拌器均匀地持续搅拌下加入3.6mL(100mM)的柠檬酸三钠与0.24gPVP作为保护剂，待PVP完全溶解后加入0.48mL(30％)的过氧化氢，以及100mM的NaBH4600μL，持续搅拌，反应30分钟。将合成的银纳米片(AgNPs)溶液通过高速离心获取沉淀物，置于在真空烘箱中低温干燥24h，获得干燥的银纳米片粉末。
该步骤所得的片状银纳米粒子的溶液显红光(图1(a))，其紫外/可见光吸收波长的峰值为480nm左右(图1(b))。
(2)称量0.5g(TPU，硬度80A)溶解在5mL DMSO中，通过磁力搅拌12h使得TPU充分溶解，获得混合均匀的100mg/mL TPU的DMSO分散液。在本发明之前，发明人通过黏度的测定和预纺丝实验可纺性的比较和纤维机械性能的对比，选用100mg/mL为本实验采用的合适浓度。
(3)称取定量步骤(1)制备的银纳米片粉末再分散在步骤(2)制备的TPU的DMSO溶液液中，得到混合溶液，混合溶液中，银纳米片粉末占总溶质的质量分数为3wt.％，TPU占总溶质的质量分数为97wt.％，将混合溶液置于磁力搅拌器上持续搅拌18h，分散完全后避光常温保存48h，观察无团聚现象，获得稳定的银纳米片/TPU纺丝液。
(4)将DMSO溶入超纯水中配置DMSO体积分数为50wt.％的溶液，充分混合均匀作为凝固浴溶液。
(5)使用载玻片、毛细管(作为内相通道)、方管(作为外相通道)、点胶针头以及环氧树脂AB胶以套管的方式制做微流控装置(即片上实验室)，毛细管内径为100μm。方管的内径为800μm。如图2所示，微流控芯片装置包括相互流体连通且同轴的内相通道和外相通道，内相通道位于外相通道内部，内相通道用于容置内相溶液1，外相通道用于容置外相溶液2，内相通道和外相通道分别与一个注射器流体连通，各注射器各具有一个注入口，各注入口分别用于注入内相溶液1和外相溶液2。内相通道和外相通道分别具有内相通道出口和外相通道出口，内相溶液1由内相通道出口流入外相通道，并被外相通道内的凝固浴溶液所包裹并在凝固浴溶液的作用下成型。
(6)将上述步骤(3)制得的溶液作为内相溶液，步骤(4)制得的溶液作为外相溶液，将内相溶液和外相溶液，分别注入5mL注射器与20mL的注射器，利用推进泵在室温条件下进行微流控纺丝。纺丝参数为：内相溶液流速为30μL/min，外相溶液流速为300μL/min。内相溶液1注入外相溶液2内部并在外相溶液2的作用下成型，成型后的纤维由微流控芯片装置的出口流出。由微流控芯片装置的出口流出的纤维通入盛有水的水槽3中，在水中洗涤以除去多余的溶剂并进行进一步的固化。
(7)固化完全，利用辊轮5牵伸纤维并将纤维收集在自动卷绕机4上。所制得的纤维为基于片状银纳米粒子的红色纤维，纤维直径为100μm。
对比例2
按照对比例1的方法制备基于片状银纳米粒子的物理色纤维，不同之处在于，在步骤(1)中，NaBH4的用量为500μL，得到的片状银纳米粒子的溶液显黄色(图1(a))，其紫外/可见光吸收波长的峰值为380nm左右(图1(b))。最终步骤(7)制的纤维呈黄色。
对比例3
按照对比例1的方法制备基于片状银纳米粒子的物理色纤维，不同之处在于，在步骤(1)中，NaBH4的用量为1000μL，得到的片状银纳米粒子的溶液显蓝色(图1(a))，其紫外/可见光吸收波长的峰值为380nm左右(图1(b))。最终步骤(7)制的纤维呈蓝色。
对比例4
按照对比例1的方法制备纯TPU纤维，不同之处在于，将纯TPU纺丝液作为内相溶液，通过图3所示微流控纺丝装置及收集处理，制得纯TPU纤维。该TPU纤维呈白色。
实施例1
采用图3所示的微流控装置，本实施例提供了一种基于片状银纳米粒子的物理色纤维的改性方法，步骤如下：
按照实施例1步骤(1)-(6)的方法，得到固化纤维。然后将固化后的纤维牵出，穿过风干通道引入预设好温度(155℃)的管式炉6中处理10min，后牵出收集在自动卷绕机上，得到红色的改性物理色纤维。
实施例2
按照实施例1的方法，将对比例2制备的物理色纤维进行退火处理，退火处理条件相同，得到黄色的改性物理色纤维。
实施例3
按照实施例1的方法，将对比例3制备的物理色纤维进行退火处理，退火处理条件相同，得到蓝色的改性物理色纤维。
对比例5
按照实施例1的方法，将对比例4制备的纯TPU纤维进行退火处理，退火处理条件相同，得到改性纤维。
实施例4
对对比例和实施例退火处理前后的物理色复合纤维内部和表面的微观结构进行测试和对比分析，图4是对比例1制备的基于片状银纳米粒子的物理色纤维(图4(a)-(c))和实施例1制备的改性物理色纤维(图4(d)-(f))的截面和表面SEM形貌图。
图4a-c到图4d-f，体现了纤维形态的变化，表明了纤维从多孔空隙内部及表面结构到实心且具光滑紧密表皮长纤的转变。这证实了合适的退火温度(155℃)和条件(真空)下有效重塑了微观结构，实现了纤维孔隙的消除。复合纤维表面的局部放大区域(图4c,f)呈现了退火处理前纤维表面的多孔结构和退火处理后纤维表皮孔隙熔合的痕迹，能够清楚地观察到银纳米片被TPU基质紧密包裹的状态。
实施例5
对实施例1-3和对比例5中退火处理之后纤维的光学性质进行表征，如图5所示。图5(a)-(e)依次对应退火处理前的白色、红色、黄色、蓝色、紫色纤维。图5(f)-(j)依次对应退火处理后的白色、红色、黄色、蓝色、紫色纤维。
对比退火处理前(图5(a)-(e))与退火处理后的纤维颜色(图5(f)-(m))，纤维的色彩亮度以及饱和度得到了很大的提升。这是由于退火处理有效地消除了复合纤维内部的孔隙，所以因孔隙存在而引起的光的散射大大减弱，视觉捕捉到的色彩效果就会增强。
对比对比例4-5中纯TPU纤维退火处理前后(图5(a)，(f))，可以发现未经过退火处理的纯TPU纤维呈现半透明的乳白色，而经退火处理后的纯TPU纤维则变为透明状态，由此可以证明退火处理能够有效地改善TPU基质的透明度，从而更加有利于其中包埋的银纳米片显色，故而纤维的色彩亮度和饱和度可以得到有效提升。
实施例6
对退火处理后的改性物理色纤维(图6(a)中D，E，F)进行纤维色彩保持效果的CIEXYZ色彩空间色度测试，与未经退火处理的复合纤维(图6(a)中A，B，C)进行对比。如图6(a)所示，退火处理有效、大幅地提升了复合纤维的色彩饱和度。经过6个月恒温恒湿间的自然老化处理，未经退火处理的复合纤维颜色消退现象十分明显(图6(a)中G，H，I)，但经过退火处理的复合纤维颜色未发生明显褪色现象(图6(a)中J，K，L)。
对退火处理后改性物理色纤维进行紫外/可见吸收光谱测试，以进一步证明退火处理对银纳米片的性质特别是等离激元效应的特异性没有产生影响。如图6(b)所示与黄色复合纤维的吸收峰在400nm左右，红色复合纤维的吸收峰在500nm左右，紫色复合纤维的吸收峰在550nm附近，蓝色复合纤维的吸收峰在650nm附近，与相应颜色文献所对峰值一致，能够证明退火处理对银纳米片光学性质未产生影响，依然保持着原有的等离子共振特征，并成功产生颜色。
关于退火处理前后以及老化处理前后饱和度变化在图6(c)中选择了三个代表性的颜色(红、黄、蓝)，进行更为直观的比较。图6(c)中，M’代表退火处理前及老化6个月后的物理色纤维；M代表退火处理前及老化前的物理色纤维；N代表155℃退火处理后及老化前的物理色纤维；N’代表155℃退火处理后及老化6个月后的物理色纤维。与未经退火处理的原始纤维相比，复合纤维色彩饱和度增加了约41.25％，且在六个月后几乎没有出现明显的褪色现象。未经退火处理的原始纤维在六个月后色泽损失超过了50％。
实施例7
按照实施例1的方法，在不同的温度或不同的时间条件下进行退火，得到不同的改性物理色纤维。对退火处理前后改性物理色纤维的力学性能作对比测试，图7所示是不同退火温度下复合纤维的应力应变曲线。如图7(a)所示，退火处理后纤维的断裂强度从5MPa增强至35MPa，断裂伸长率从325％提升至550％，均得到显著提升。随着处理温度的逐步上升，复合纤维的力学性能先增强后减弱。如图7(b)所示，在115℃至155℃的范围内，退火温度的升高促进复合纤维断裂强度和断裂生产率的提升。当温度过高时(165℃)，会对软链段和硬链段的性能起到不利的影响，导致断裂强度和断裂伸长率的下降。
以上仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于片状银纳米粒子的物理色纤维的改性方法，其特征在于，包括以下步骤：
将基于片状银纳米粒子的物理色纤维在115-165℃下处理5-10min，得到改性物理色纤维；
其中，所述基于片状银纳米粒子的物理色纤维包括纤维本体，所述纤维本体包括TPU和分散于所述TPU中的若干片状银纳米粒子；所述片状银纳米粒子的粒径为10-50nm。
2.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于：所述片状银纳米粒子和TPU的质量比为1:21-39。
3.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述基于片状银纳米粒子的物理色纤维的制备方法包括以下步骤：
以银纳米片/TPU纺丝液作为内相溶液，以凝固浴溶液作为外相溶液，所述凝固浴溶液用于固化所述银纳米片/TPU纺丝液，采用微流控芯片装置进行微流控纺丝，使得内相溶液注入外相溶液内部并在外相溶液的作用下成型，成型后的纤维由所述微流控芯片装置的出口流出，洗涤流出的纤维并固化完全，得到所述基于片状银纳米粒子的物理色纤维；
其中，所述银纳米片/TPU纺丝液包括片状银纳米粒子、TPU和第一有机溶剂；所述片状银纳米粒子的粒径为10-50nm，所述片状银纳米粒子占所述银纳米片/TPU纺丝液总溶质质量分数的2.5-4.5wt.％。
4.根据权利要求3所述的改性方法，其特征在于：所述TPU的硬度为60A-95A。
5.根据权利要求3所述的改性方法，其特征在于，所述片状银纳米粒子的制备方法包括以下步骤：
将银盐在柠檬酸三钠、聚乙烯吡咯烷酮、过氧化氢以及还原剂的作用下于水中进行反应，反应温度为30-40℃，反应完全后得到所述片状银纳米粒子；其中，所述银盐和还原剂的摩尔比为1:2.5-6。
6.根据权利要求3所述的改性方法，其特征在于：所述银纳米片/TPU纺丝液中，片状银纳米粒子和TPU的质量比为1:21-39。
7.根据权利要求3所述的改性方法，其特征在于：所述凝固浴溶液包括第二有机溶剂和水，所述第二有机溶剂占凝固浴溶液体积分数的40％-70％。
8.根据权利要求3所述的改性方法，其特征在于：所述微流控芯片装置包括相互流体连通且同轴的内相通道和外相通道，所述内相通道位于所述外相通道内部，所述内相通道用于容置所述内相溶液，所述外相通道用于容置所述外相溶液，所述内相通道和外相通道分别与一个注入口流体连通，各所述注入口分别用于注入内相溶液和外相溶液。
9.根据权利要求3所述的改性方法，其特征在于：所述内相通道的内径为50-500μm。
10.一种经权利要求1-9中任一项所述的改性方法处理后得到的改性物理色纤维，其特征在于：所述改性物理色纤维包括改性纤维本体，所述改性纤维本体包括TPU和分散于所述TPU中的若干片状银纳米粒子；所述片状银纳米粒子的粒径为10-50nm。
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