CN114717860B - 仿绿植可见光-近红外反射光谱特征印花织物及制备方法 - Google Patents

仿绿植可见光-近红外反射光谱特征印花织物及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于纺织印染加工领域，具体涉及一种仿绿植可见光‑近红外反射光谱特征印花织物及制备方法。本发明采用平网直接印花方式在合成织物表面印制特定复配分散染料、反面印制炭黑制备仿绿植可见光‑近红外反射光谱特征的印花织物。本发明制备的印花织物可以精确模拟绿色植被在380‑1200nm间的所有反射光谱特征，光谱满足绿色植被可见光‑近红外反射光谱通道，与万年青绿色叶片的光谱相关系数达到0.998；印花织物耐洗、耐摩擦色牢度均达到4‑5级及以上；织物印花前后无明显手感变化，柔软度稳定在71.00‑73.00之间；制备方式耗材少、工序简单、固色快、生产效率高。

Description

仿绿植可见光-近红外反射光谱特征印花织物及制备方法
技术领域
本发明属于纺织印染加工领域，具体涉及一种仿绿植可见光-近红外反射光谱特征印花织物及制备方法。
背景技术
仿绿植可见光-近红外反射光谱特征印花织物是指印花织物的可见光-近红外反射光谱与自然界中绿色植物基本一致，达到印花织物与绿色植被同色同谱的要求。传统制备仿绿植可见光-近红外印花织物的方法是利用叶绿素及其衍生物、氧化铬绿、特殊结构染料对织物进行印花或染色。然而，叶绿素离体后不稳定，易受外界环境因素影响而发生分解；叶绿素衍生物需借助外在条件与织物结合，影响织物服用性能；氧化铬绿类印花织物与植被间光谱存在偏差，且铬离子为重金属离子，对环境和人体健康均会产生不良影响。
染料具有较高的稳定性、对人体无刺激、对织物服用性能影响小，可用于印花织物模拟植被的可见光-近红外反射光谱特征。分散染料色谱齐全、品种繁多，水洗牢度、摩擦牢度优异，主要适用于涤纶、锦纶等合成纤维织物的染色及印花。目前采用分散染料制备的仿绿植印花织物在380-780nm的可见光区具有很好的匹配能力，但在780-1200nm的近红外区无法与植被背景光谱相匹配，“同色异谱”现象比较显著，无法实现对绿色植被可见光-近红外反射光谱的精准模拟。
发明内容
【技术问题】
现有技术中仿绿植可见光-近红外印花织物面临着在780-1200nm的近红外区无法与植被背景光谱相匹配，“同色异谱”现象比较显著，印花织物与绿色植被光谱拟合度低的技术难题。
【技术方案】
本发明目的是提供一种仿绿植可见光-近红外反射光谱特征的印花织物及其制备方法，首先通过平网或者圆网印花方式在织物表面印制特定的复配分散染料，使织物在可见光区与绿色植被“同色同谱”，然后在织物反面印制炭黑使之在近红外区与绿色植被“同谱”，最终得到一种仿绿植可见光-近红外反射光谱特征的印花织物。本发明制备的印花织物能精确模拟绿色植被在380-1200nm间的反射光谱特征，光谱曲线能满足绿色植被可见光-近红外反射光谱通道，与万年青绿色叶片光谱曲线的光谱相关系数达到0.998；印花织物耐洗、耐摩擦色牢度达到4-5级及以上；织物印花前后无明显手感变化，服用性能良好；制备方式工序简单、固色快、生产效率高，可适用于连续化、大批量生产。
本发明的第一个目的是提供一种仿绿植可见光-近红外反射光谱特征的印花织物，所述织物由在合成纤维表面印制特定的复配分散染料、反面印制炭黑得到，印花织物光谱曲线能满足绿色植被可见光-近红外反射光谱通道；与万年青叶片光谱曲线的欧氏距离小于0.300，光谱角度在380-780nm小于0.250°、780-1200nm小于0.015°，光谱相关系数达到0.998；耐洗、耐摩擦色牢度达到4-5级及以上；柔软度稳定在71.00-73.00之间。
本发明提供一种仿绿植可见光-近红外反射光谱特征的印花织物的制备方法，包括如下步骤：
(1)通过平网或圆网印花方式将复配分散染料印花浆直接印制在织物表面，预烘后再高温焙烘得到印花织物；通过调节复配分散染料印花浆的组分及用量，使得所述印花织物在可见光区与绿色植被“同色同谱”；其中，所述复配分散染料印花浆中含有分散蓝、分散黄和分散红，或者，所述复配分散染料印花浆中含有分散蓝和分散橙；所述复配分散染料印花浆中的分散蓝包括最大吸收波长在666-674nm的分散蓝染料；
(2)步骤(1)所得印花织物经还原清洗及烘干后，在反面印制炭黑印花浆并烘干即制备得到仿绿植可见光-近红外反射光谱特征的印花织物；其中，所述仿绿植可见光-近红外反射光谱特征的印花织物的光谱曲线能够精确模拟绿色植被在380-1200nm间的反射光谱特征。
作为本发明的一种优选实施方式，所述最大吸收波长在666-674nm的分散蓝染料包括分散蓝RD-GL和分散蓝NP-SBG中的至少一种。
作为本发明的一种优选实施方式，所述复配分散染料印花浆中的分散蓝还包括分散蓝LF-B、分散蓝ACE、分散蓝SE-2R、分散蓝BGE-01、分散湖蓝ETD、分散艳蓝E-4R、分散艳蓝2BLN、分散深蓝S-3BG、分散藏青S-2G、分散深蓝HGL、分散蓝291中的一种或几种。
作为本发明的一种优选实施方式，所述复配分散染料印花浆中的分散黄包括分散黄E-GL、分散黄ETD、分散黄SE-4GL、分散黄RG-FL、分散黄E-3RL、分散黄114中的至少一种。
作为本发明的一种优选实施方式，所述复配分散染料印花浆中的分散红包括分散红SE-GL、分散红FB、分散红3B中的至少一种。
作为本发明的一种优选实施方式，所述复配分散染料印花浆中的分散橙为分散橙30。
作为本发明的一种优选实施方式，所述复配分散染料印花浆由各分散染料母液、增稠剂和水混合搅拌均匀成浆状制备得到；所述复配分散染料印花浆中含有分散蓝、分散黄和分散红，或者，所述复配分散染料印花浆中含有分散蓝和分散橙；其中，分散蓝母液在复配分散染料印花浆中占比1.0-5.0wt％、分散黄母液在复配分散染料印花浆中占比3.0-5.0wt％、分散红母液在复配分散染料印花浆中占比0.2-1.0wt％、分散橙母液在复配分散染料印花浆中占比1.0-2.0wt％；增稠剂在复配分散染料印花浆中占比4-8wt％；分散染料母液由分散染料在分散剂的作用下研磨分散得到；其中，分散染料在分散染料母液中的质量分数为5.0％-20.0％，分散剂在分散染料母液中的质量分数为2.5％-34.0％，不同种类的分散染料母液分开配制。
作为本发明的一种优选实施方式，所述炭黑印花浆包括炭黑母液、增稠剂、粘合剂和水；其中，炭黑母液在印花浆中占比25.0-75.0wt％，增稠剂在印花浆中占比4-8wt％，粘合剂在印花浆中占比10-30wt％；所述炭黑母液由炭黑在分散剂的作用下研磨分散得到，其中，炭黑在炭黑母液中的质量分数为10.0％-25.0％；分散剂在炭黑母液中的质量分数为2.5％-25.0％。
作为本发明的一种优选实施方式，所述分散剂包括AD-4600、5080W、755W、85A、NNO、MF、DM 1501、DM 1501N、PVP、S 2230HPL、S1033、BYK-190、HH2011、HH2190中的至少一种。
作为本发明的一种优选实施方式，所述增稠剂包括DM-5221G、DM-5228、DM-5298、海藻酸钠中的至少一种。
作为本发明的一种优选实施方式，所述粘合剂包括TEP、BST-N788、DM 5128A、DM5128、DM 5120中的至少一种。
作为本发明的一种优选实施方式，所述织物为合成纤维织物；所述合成纤维织物包括聚酯纤维织物、聚酰胺纤维织物中的至少一种。
本发明的第二个目的是提供一种前述方法制备的仿绿植可见光-近红外反射光谱特征的印花织物。
本发明的第三个目的是提供一种前述的仿绿植可见光-近红外反射光谱特征的印花织物在纺织印染加工领域中的应用。
本发明的有益效果：
本发明针对传统仿植被可见光-近红外印花织物在780-1200nm的近红外区无法与植被背景光谱相匹配，出现“同色异谱”现象，印花织物与植被间光谱拟合度低的问题，首先通过平网或者圆网印花方式在织物表面印制特定的复配分散染料，使织物在可见光区与绿色植被“同色同谱”，然后在织物反面印制炭黑使之在近红外区与绿色植被“同谱”，最终得到一种仿绿植可见光-近红外反射光谱特征的印花织物。通过多种分散染料的筛选得到最大吸收波长在666-674nm的蓝色分散染料是模拟绿色植被“红边”特征的关键染料。本发明制备的印花织物可以准确模拟绿色植被在380-1200nm间的所有反射光谱特征，光谱曲线满足绿色植被可见光-近红外反射光谱通道，与万年青绿色叶片光谱曲线的欧氏距离小于0.300，光谱角度在380-780nm小于0.250°、780-1200nm小于0.015°，光谱相关系数达到0.998；耐洗、耐摩擦色牢度均达到4-5级及以上，柔软度稳定在71.00-73.00之间，织物印花前后无明显手感变化，服用性能良好；其制备方法工序简单、固色快、生产效率高，可适用于连续化、大批量生产，废液废料较少，更环保。
附图说明
图1为本发明根据多种绿叶绘制的绿色植被可见光-近红外反射光谱通道示意图。
图2为本发明实例1、实例2、实例3制备的仿绿植可见光-近红外反射光谱特征印花织物反射曲线与绿色植被光谱通道对比示意图。
图3为本发明实例1、实例2、实例3制备的仿绿植可见光-近红外反射光谱特征印花织物实物与室外绿植对比示意图。
图4为本发明对比实例1、对比实例2、对比实例4制备的仿绿植可见光-近红外反射光谱特征印花织物反射曲线与绿色植被光谱通道对比示意图。
具体实施方式
下面通过实施例子，进一步阐述本发明的突出优点和显著特点，但本发明不局限于实施例子。
测试方法，具体分析如下：
(1)反射光谱曲线
将样品裁剪成5cm*5cm*4mm大小，置于Lambda 950紫外-可见光-近红外分光光度计的固体反射率样品测试仓，测试样品在380-1200nm范围内的反射光谱曲线，波长间隔：10nm。
(2)欧氏距离(d)
根据式1计算样品与绿色植物叶片的欧氏距离。
Figure BDA0003628125740000041
(3)光谱角度(θ)
根据式2计算样品与绿色植物叶片的光谱角度。
Figure BDA0003628125740000051
(4)光谱相关系数(γ)
根据式3计算样品与绿色植物叶片的光谱相关系数。
Figure BDA0003628125740000052
上述式1～3中，p为试样光谱向量；q为参考标准光谱向量；
Figure BDA0003628125740000053
为平均光谱；
Figure BDA0003628125740000054
为协方差；αp、αq为标准差。
(5)“红边”斜率K720
根据式1计算印花织物反射光谱中720nm波长上的光谱反射率斜率K720表征其“红边”斜率，计算公式如下：
K720＝(R730-R710)/2  (式4)
式中，R730、R710分别为印花织物在730nm、710nm波长上的光谱反射率。
(6)耐洗色牢度：根据GB/T 3921-2008测得。
(7)耐摩擦色牢度：根据GB/T3920-2008测得。
(8)柔软度：根据AATCC202-2014测得。
(9)最大吸收波长
将微量样品完全溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，稀释一定倍数，置于紫外可见分光光度计样品测试仓，测试样品在380-780nm范围内的吸收光谱曲线，波长间隔：1nm。
(10)绿色植被可见光-近红外反射光谱通道
将山茶、桂花、鹅掌柴、玉兰、樱花、银杏、桃、竹、香樟、万年青叶片清洗干净，分别测试可见光-近红外反射光谱，并根据测试结果绘制绿色植被可见光-近红外反射光谱通道，如图1所示。
(11)色度学数据
根据GJB1082-91方法和公式计算制备的印花织物的色度学数据。
实例1
将2.50g分散蓝NP-SBG和2.50g分散剂85A混合均匀并逐滴加入45.00g水充分研磨20min，超声分散15min制备质量分数为5％的分散蓝NP-SBG母液。同理，分别制备质量分数为5％的分散深蓝HGL、分散橙30母液。
将7.5g炭黑和3.75g分散剂PVP混合均匀并逐滴加入38.75g水充分研磨30min，超声分散20min制备质量分数为15％的炭黑母液。
制备印花浆的具体方法为：将母液、(粘合剂、)增稠剂和水混合搅拌均匀成浆状即得。其中，制备复配分散染料印花浆的各原料按质量百分比的配比为：分散蓝NP-SBG母液2.5％，分散深蓝HGL母液1.1％，分散橙30母液2.0％，增稠剂6％，其余为水，以上组分质量百分比之和为100％。制备炭黑印花浆的各原料按质量百分比的配比为：炭黑母液40.0％，增稠剂6％，粘合剂15％，其余为水，以上组分质量百分比之和为100％。
将前述复配分散染料印花浆通过平网印花的方式印制到涤纶织物表面，在100℃下预烘5min，在180℃下焙烘2min，在70℃下还原清洗10min，水洗后在100℃下烘干得到印花织物；将炭黑印花浆印制在印花织物反面后100℃下烘干即可得到具有仿植被可见光-近红外反射光谱特征功能的印花织物。
根据式1、式2和式3分别计算印花织物与绿色植物叶片在380-1200nm范围内的欧式距离、光谱角度和光谱相关系数。
从图2中可以看出，所制备的仿植被可见光-近红外反射光谱特征印花织物其光谱曲线满足绿色植被可见光-近红外反射光谱通道，计算得到与万年青叶片光谱曲线的欧氏距离为0.226，光谱角度在380-780nm为0.169°、780-1200nm为0.009°，光谱相关系数为0.998。
根据GB/T 3921-2008、GB/T 3920-2008、AATCC202-2014方法分别测定印花织物的耐洗色牢度、耐摩擦色牢度、柔软度，结果如表1所示。
表1实例1的印花织物的色牢度性能及柔软度
Figure BDA0003628125740000061
实例2
实例2参照实例1，区别仅在于，将分散橙30替换为分散黄ETD和分散红SE-GL，调整了复配分散染料印花浆中分散蓝NP-SBG母液、分散深蓝HGL母液、分散黄ETD母液和分散红SE-GL母液的用量配比。具体地：
将2.50g分散蓝NP-SBG和2.50g分散剂85A混合均匀并逐滴加入45.00g水充分研磨20min，超声分散15min制备质量分数为5％的分散蓝NP-SBG母液。同理，分别制备质量分数为5％的分散深蓝HGL、分散黄ETD、分散红SE-GL母液。
将7.5g炭黑和3.75g分散剂PVP混合均匀并逐滴加入38.75g水充分研磨30min，超声分散20min制备质量分数为15％的炭黑母液。
制备印花浆的具体方法为：将母液、(粘合剂、)增稠剂和水混合搅拌均匀成浆状即得。其中，制备复配分散染料印花浆的各原料按质量百分比的配比为：分散蓝NP-SBG母液3.0％，分散深蓝HGL母液1.6％，分散黄ETD母液4.0％、分散红SE-GL母液0.6％，增稠剂6％，其余为水，以上组分质量百分比之和为100％。制备炭黑印花浆的各原料按质量百分比的配比为：炭黑母液40.0％，增稠剂6％，粘合剂15％，其余为水，以上组分质量百分比之和为100％。
将前述复配分散染料印花浆通过平网印花的方式印制到涤纶织物表面，在100℃下预烘5min，在180℃下焙烘2min，在70℃下还原清洗10min，水洗后在100℃下烘干得到印花织物；将炭黑印花浆印制在印花织物反面后100℃下烘干即可得到具有仿植被可见光-近红外反射光谱特征功能的印花织物。
根据式1、式2和式3分别计算印花织物与绿色植物叶片在380-1200nm范围内的欧式距离、光谱角度和光谱相关系数。
从图2中可以看出，所制备的仿植被可见光-近红外反射光谱特征印花织物其光谱曲线满足绿色植被可见光-近红外反射光谱通道，计算得到与万年青叶片光谱曲线的欧氏距离为0.183，光谱角度在380-780nm为0.135°、780-1200nm为0.006°，光谱相关系数为0.998。
根据GB/T 3921-2008、GB/T 3920-2008、AATCC202-2014方法分别测定印花织物的耐洗色牢度、耐摩擦色牢度、柔软度，结果如表2所示。
表2实例2的印花织物的色牢度性能及柔软度
Figure BDA0003628125740000071
实例3
实例3参照实例2，区别仅在于，将分散黄ETD替换为分散黄E-GL，调整了复配分散染料印花浆中分散蓝NP-SBG母液、分散深蓝HGL母液、分散黄E-GL母液和分散红SE-GL母液的用量配比。具体地：
将2.50g分散蓝NP-SBG和2.50g分散剂85A混合均匀并逐滴加入45.00g水充分研磨20min，超声分散15min制备质量分数为5％的分散蓝NP-SBG母液。同理，分别制备质量分数为5％的分散深蓝HGL、分散黄E-GL、分散红SE-GL母液。
将7.5g炭黑和3.75g分散剂PVP混合均匀并逐滴加入38.75g水充分研磨30min，超声分散20min制备质量分数为15％的炭黑母液。
制备印花浆的具体方法为：将母液、(粘合剂、)增稠剂和水混合搅拌均匀成浆状即得。其中，制备复配分散染料印花浆的各原料按质量百分比的配比为：分散蓝NP-SBG母液2.0％，分散深蓝HGL母液1.0％，分散黄E-GL母液5.0％、分散红SE-GL母液0.2％，增稠剂6％，其余为水，以上组分质量百分比之和为100％。制备炭黑印花浆的各原料按质量百分比的配比为：炭黑母液40.0％，增稠剂6％，粘合剂15％，其余为水，以上组分质量百分比之和为100％。
将前述复配分散染料印花浆通过平网印花的方式印制到涤纶织物表面，在100℃下预烘5min，在180℃下焙烘2min，在70℃下还原清洗10min，水洗后在100℃下烘干得到印花织物；将炭黑印花浆印制在印花织物反面后100℃下烘干即可得到具有仿植被可见光-近红外反射光谱特征功能的印花织物。
根据式1、式2和式3分别计算印花织物与绿色植物叶片在380-1200nm范围内的欧式距离、光谱角度和光谱相关系数。
从图2中可以看出，所制备的仿植被可见光-近红外光谱特征印花织物其光谱曲线满足绿色植被可见光-近红外反射光谱通道，计算得到其与万年青叶片光谱曲线的欧氏距离为0.288，光谱角度在380-780nm为0.210°、780-1200nm为0.010°，光谱相关系数为0.998。
根据GB/T 3921-2008、GB/T 3920-2008、AATCC202-2014方法分别测定印花织物的耐洗色牢度、耐摩擦色牢度、柔软度，结果如表3所示。
表3实例3的印花织物的色牢度性能及柔软度
Figure BDA0003628125740000081
实例4
实例4参照实例1，区别仅在于，模拟目标更改为国标色YE3250，调整了复配分散染料印花浆中分散蓝NP-SBG母液、，分散深蓝HGL母液、分散橙30母液的用量配比。具体地：
将2.50g分散蓝NP-SBG和2.50g分散剂85A混合均匀并逐滴加入45.00g水充分研磨20min，超声分散15min制备质量分数为5％的分散蓝NP-SBG母液。同理，分别制备质量分数为5％的分散深蓝HGL、分散橙30母液。
将7.5g炭黑和3.75g分散剂PVP混合均匀并逐滴加入38.75g水充分研磨30min，超声分散20min制备质量分数为15％的炭黑母液。
制备印花浆的具体方法为：将母液、(粘合剂、)增稠剂和水混合搅拌均匀成浆状即得。其中，制备复配分散染料印花浆的各原料按质量百分比的配比为：分散蓝NP-SBG母液0.05％，分散深蓝HGL母液0.5％，分散橙30母液1.5％，增稠剂6％，其余为水，以上组分质量百分比之和为100％。制备炭黑印花浆的各原料按质量百分比的配比为：炭黑母液40.0％，增稠剂6％，粘合剂15％，其余为水，以上组分质量百分比之和为100％。
将前述复配分散染料印花浆通过平网印花的方式印制到涤纶织物表面，在100℃下预烘5min，在180℃下焙烘2min，在70℃下还原清洗10min，水洗后在100℃下烘干；将炭黑印花浆印制在该织物反面后100℃下烘干即得到印花织物。
根据GJB1082-91方法和公式计算制备的印花织物的色度学数据，测得该织物的L*a*b*值分别为L*＝64.02、a*＝11.04、b*＝36.56；根据公式计算得到该印花织物与国标色YE3250的色差ΔE＝1.95。
根据GB/T 3921-2008、GB/T 3920-2008、AATCC202-2014方法分别测定印花织物的耐洗色牢度、耐摩擦色牢度、柔软度，结果如表4所示。
表4实例4的印花织物的色牢度性能及柔软度
Figure BDA0003628125740000091
实例5
将2.50g分散蓝NP-SBG和2.50g分散剂85A混合均匀并逐滴加入45.00g水充分研磨20min，超声分散15min制备质量分数为5％的分散蓝NP-SBG母液。
将分散染料母液、增稠剂和水按照一定比例混合搅拌均匀成浆状制备印花浆。其中，制备复配分散染料印花浆的各原料按质量百分比的配比为：分散蓝NP-SBG母液5.0％，增稠剂6％，其余为水，以上组分质量百分比之和为100％。
将前述印花浆通过平网印花的方式印制到涤纶织物表面，在100℃下预烘5min，在180℃下焙烘2min，后利用还原清洗液在70℃下还原清洗10min，水洗后在100℃下烘干即得到印花织物。
测试印花织物的反射光谱，记录其反射峰位置及“红边”起始位置；根据式4计算印花织物光谱曲线的斜率K720，结果如下：
反射峰位置：465.9nm；
“红边”起始位置：680.3nm；
斜率K720：5.8。
取微量分散蓝NP-SBG染料将其完全溶于DMF溶液中，稀释一定倍数，测定其最大吸收波长。结果如下：
最大吸收波长：674.0nm。
实例6
实例6参考实例5，区别仅在于将分散蓝NP-SBG替换为分散蓝RD-GL。具体地：
将2.50g分散蓝RD-GL和2.50g分散剂85A混合均匀并逐滴加入45.00g水充分研磨20min，超声分散15min制备质量分数为5％的分散蓝RD-GL母液。
将分散染料母液、增稠剂和水按照一定比例混合搅拌均匀成浆状制备印花浆。其中，制备印花浆的各原料按质量百分比的配比为：分散蓝RD-GL母液5.0％，增稠剂6％，其余为水，以上组分质量百分比之和为100％。
将制备的印花浆通过平网印花的方式印制到涤纶织物表面，在100℃下预烘5min，在180℃下焙烘2min，后利用还原清洗液在70℃下还原清洗10min，水洗后在100℃下烘干即得到印花织物，测试印花织物的反射光谱。
测试印花织物的反射光谱，记录其反射峰位置及“红边”起始位置；根据式4计算印花织物光谱曲线的斜率K720。结果如下：
反射峰位置：460.8nm；
“红边”起始位置：683.1nm；
斜率K720：6.0。
取微量分散蓝RD-GL染料将其完全溶于DMF溶液中，稀释一定倍数，测定其最大吸收波长。结果如下：
最大吸收波长：666.0nm。
说明分散蓝RD-GL与分散蓝NP-SBG均可作为模拟绿色植被“红边”特征的关键染料。在本发明的研究中，通过多种分散染料的筛选，得出最大吸收波长在666-674nm的蓝色分散染料是模拟绿色植被“红边”特征的关键染料。
对比实例1
对比实例1参照实例3，区别仅在于，将分散红SE-GL替换为分散红LF-R，根据仿植被可见光-近红外反射光谱特征印花织物其光谱曲线与万年青叶片光谱曲线的最佳拟合效果，调整了复配分散染料印花浆中分散蓝NP-SBG母液的用量。具体地：
将2.50g分散蓝NP-SBG和2.50g分散剂85A混合均匀并逐滴加入45.00g水充分研磨20min，超声分散15min制备质量分数为5％的分散蓝NP-SBG母液。同理，分别制备质量分数为5％的分散深蓝HGL、分散黄E-GL、分散红LF-R母液。
将7.5g炭黑和3.75g分散剂PVP混合均匀并逐滴加入38.75g水充分研磨30min，超声分散20min制备质量分数为15％的炭黑母液。
制备印花浆的具体方法为：将母液、(粘合剂、)增稠剂和水混合搅拌均匀成浆状即得。其中，制备复配分散染料印花浆的各原料按质量百分比的配比为：分散蓝NP-SBG母液2.5％，分散深蓝HGL母液1.0％，分散黄E-GL母液5.0％、分散红LF-R母液0.2％，增稠剂6％，其余为水，以上组分质量百分比之和为100％。制备炭黑印花浆的各原料按质量百分比的配比为：炭黑母液40.0％，增稠剂6％，粘合剂15％，其余为水，以上组分质量百分比之和为100％。
将制备的分散染料印花浆通过平网印花的方式印制到涤纶织物表面，在100℃下预烘5min，在180℃下焙烘2min，在70℃下还原清洗10min，水洗后在100℃下烘干得到印花织物；将炭黑印花浆印制在印花织物反面后100℃下烘干即可得到具有仿植被可见光-近红外反射光谱特征功能的印花织物。
根据式1、式2和式3分别计算印花织物与绿色植物叶片在380-1200nm范围内的欧式距离、光谱角度和光谱相关系数。
从图4中可以看出，所制备的仿植被可见光-近红外反射光谱特征印花织物其光谱曲线在500-600nm波段呈锯齿状，不满足绿色植被可见光-近红外反射光谱通道，出现“同色异谱”现象。计算得到与万年青叶片光谱曲线的欧氏距离为0.709，光谱角度在380-780nm为0.476°、780-1200nm为0.009°，光谱相关系数为0.982。
根据GB/T 3921-2008、GB/T 3920-2008、AATCC202-2014方法分别测定印花织物的耐洗色牢度、耐摩擦色牢度、柔软度，结果如表4所示。
表4对比实例1的印花织物的色牢度性能及柔软度
Figure BDA0003628125740000111
对比实例2
对比实例2根据专利CN 112900115 A的方法制备具有仿植被可见光-近红外反射光谱特征功能的印花织物。具体的：
将2.50g分散蓝291和2.50g分散剂85A混合均匀并逐滴加入45.00g水充分研磨20min，超声分散15min制备质量分数为5％的分散蓝291母液。同理，分别制备质量分数为20％的分散黄114母液以及10％的分散橙30母液。
制备印花浆的具体方法为：将分散染料母液、二氧化钛、增稠剂、粘合剂和水混合搅拌均匀成浆状即得；其中，制备印花浆的各原料按质量百分比的配比为：分散蓝291母液6.0％，分散黄114母液30.0％，分散橙30母液15.0％，二氧化钛10％，增稠剂6％，粘合剂DM512815％，其余为水，以上组分质量百分比之和为100％。
将制备的印花浆通过平网印花的方式印制到涤纶织物表面，在100℃下预烘5min，在150℃下焙烘3min得到具有仿植被可见光-近红外反射光谱特征功能的印花织物。
使所述印花织物保持100.0％的带液率后进行测试，根据式1、式2和式3分别计算印花织物与绿色植物叶片在380-1200nm范围内的欧式距离、光谱角度和光谱相关系数。
从图4中可以看出，所制备的仿植被可见光-近红外反射光谱特征印花织物其光谱曲线在“红边”部分显著不满足绿色植被可见光-近红外反射光谱通道，计算得到与万年青叶片光谱曲线的欧氏距离为0.665，光谱角度在380-780nm为0.353°、780-1200nm为0.011°，光谱相关系数为0.972。
根据GB/T 3921-2008、GB/T 3920-2008、AATCC202-2014方法分别测定印花织物的耐洗色牢度、耐摩擦色牢度、柔软度，结果如表5所示。
表5对比实例2的印花织物的色牢度性能及柔软度
Figure BDA0003628125740000121
可见，专利CN 112900115 A的方法应用在涤纶织物上的模拟效果较差；同时，印制过程中印花浆中需要加入二氧化钛反射率调节剂，影响织物手感；在测试时需要使织物含有一定带液率，影响织物服用性能。
对比实例3
对比实例3参考实例5，区别仅在于将分散蓝NP-SBG替换为分散深蓝HGL。具体的：
将2.50g分散深蓝HGL和2.50g分散剂85A混合均匀并逐滴加入45.00g水充分研磨20min，超声分散15min制备质量分数为5％的分散深蓝HGL母液。
将分散染料母液、增稠剂和水按照一定比例混合搅拌均匀成浆状制备印花浆。其中，制备印花浆的各原料按质量百分比的配比为：分散深蓝HGL母液5.0％，增稠剂6％，其余为水，以上组分质量百分比之和为100％。
将制备得到的印花浆通过平网印花的方式印制到涤纶织物上，在100℃下预烘5min，在180℃下焙烘2min，后利用还原清洗液在70℃下还原清洗10min，水洗后在100℃下烘干即得到印花织物。
测试印花织物的反射光谱，记录其反射峰位置及“红边”起始位置；根据式4计算印花织物光谱曲线的斜率K720。结果如下：
未出现反射峰，最大值位置：400.0nm；
“红边”起始位置：620.9nm；
斜率K720：6.7。
取微量分散深蓝HGL染料将其完全溶于DMF溶液中，稀释一定倍数，测定其最大吸收波长。结果如下：
最大吸收波长：575.0nm。
可见，最大吸收波长不在666-674nm的蓝色分散染料不适于作为模拟绿色植被“红边”特征的关键染料。
对比实例4
对比实例4参考实例1，区别仅在于省略了“将炭黑印花浆印制在印花织物反面后100℃下烘干”的步骤，制得印花织物。具体的：
将2.50g分散蓝NP-SBG和2.50g分散剂85A混合均匀并逐滴加入45.00g水充分研磨20min，超声分散15min制备质量分数为5％的分散蓝NP-SBG母液。同理，分别制备质量分数为5％的分散深蓝HGL、分散橙30母液。
制备印花浆的具体方法为：将母液、增稠剂、粘合剂和水混合搅拌均匀成浆状即得；其中，制备分散染料印花浆的各原料按质量百分比的配比为：分散蓝NP-SBG母液2.5％，分散深蓝HGL母液1.1％，分散橙30母液2.0％，增稠剂6％，其余为水，以上组分质量百分比之和为100％。
将制备的分散染料印花浆通过平网印花的方式印制到涤纶织物表面，在100℃下预烘5min，在180℃下焙烘2min，在70℃下还原清洗10min，水洗后在100℃下烘干得到印花织物。
根据式1、式2和式3分别计算印花织物与绿色植物叶片在380-1200nm范围内的欧式距离、光谱角度和光谱相关系数。
从图4中可以看出，所制备的印花织物其光谱曲线在750-1200nm间显著不满足绿色植被可见光-近红外反射光谱通道，出现“同色异谱”现象。计算得到与万年青叶片光谱曲线的欧氏距离为1.268，光谱角度在380-780nm为0.157°、780-1200nm为0.030°，光谱相关系数为0.995。
根据GB/T 3921-2008、GB/T 3920-2008、AATCC202-2014方法分别测定印花织物的耐洗色牢度、耐摩擦色牢度、柔软度，结果如表6所示。
表6印花织物的色牢度性能及柔软度
Figure BDA0003628125740000141
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (5)

1.一种仿绿植可见光-近红外反射光谱特征的印花织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)通过平网或圆网印花方式将复配分散染料印花浆直接印制在织物表面，预烘后再高温焙烘得到印花织物；通过调节复配分散染料印花浆的组分及用量，使得所述印花织物在可见光区与绿色植被“同色同谱”；其中，所述复配分散染料印花浆中组成为分散蓝、分散黄和分散红，或者，所述复配分散染料印花浆中组成为分散蓝和分散橙；所述复配分散染料印花浆中的分散蓝包括最大吸收波长在666-674nm的分散蓝RD-GL和分散蓝NP-SBG中的至少一种；其它分散蓝染料包括分散蓝LF-B、分散蓝ACE、分散蓝SE-2R、分散蓝BGE-01、分散湖蓝ETD、分散艳蓝E-4R、分散艳蓝2BLN、分散深蓝S-3BG、分散藏青S-2G、分散深蓝HGL、分散蓝291中的一种或几种；所述复配分散染料印花浆中的分散黄包括分散黄E-GL、分散黄ETD、分散黄SE-4GL、分散黄RG-FL、分散黄E-3RL、分散黄114中的至少一种；复配分散染料印花浆中的分散红包括分散红SE-GL、分散红FB、分散红3B中的至少一种；所述复配分散染料印花浆中的分散橙为分散橙30；
(2)步骤(1)所得印花织物经还原清洗及烘干后，在反面印制炭黑印花浆并烘干即制备得到仿绿植可见光-近红外反射光谱特征的印花织物；其中，所述仿绿植可见光-近红外反射光谱特征印花织物的光谱曲线能够精确模拟绿色植被在380-1200nm间的反射光谱特征。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复配分散染料印花浆由各分散染料母液、增稠剂和水混合搅拌均匀成浆状制备得到；所述复配分散染料印花浆中含有分散蓝、分散黄和分散红，或者，所述复配分散染料印花浆中含有分散蓝和分散橙，其中，分散蓝母液在复配分散染料印花浆中占比1.0-5.0wt％、分散黄母液在复配分散染料印花浆中占比3.0-5.0wt％、分散红母液在复配分散染料印花浆中占比0.2-1.0wt％、分散橙母液在复配分散染料印花浆中占比1.0-2.0wt％；增稠剂在复配分散染料印花浆中占比4-8wt％；分散染料母液由分散染料在分散剂的作用下研磨分散得到；其中，分散染料在分散染料母液中的质量分数为5.0％-20.0％，分散剂在分散染料母液中的质量分数为2.5％-34.0％，不同种类的分散染料母液分开配制。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炭黑印花浆包括炭黑母液、增稠剂、粘合剂和水；其中，炭黑母液在印花浆中占比25.0-75.0wt％，增稠剂在印花浆中占比4-8wt％，粘合剂在印花浆中占比10-30wt％；所述炭黑母液由炭黑在分散剂的作用下研磨分散得到，其中，炭黑在炭黑母液中的质量分数为10.0％-25.0％；分散剂在炭黑母液中的质量分数为2.5％-25.0％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法制备的仿绿植可见光-近红外反射光谱特征的印花织物。
5.权利要求4所述的仿绿植可见光-近红外反射光谱特征的印花织物在纺织印染加工领域中的应用。
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