光致变色织物的研究进展
介绍了光致变色织物的历史和机理，以及光致变色织物的生产方法和研究进展。介绍了光致变色织物的应用。指出用于光致变色织物的无机光致变色材料是今后的研究方向。
光致变色织物是一种具有光致变色功能的织物，最初出现是为了满足军事行动的需要，实现军事伪装。
1光致变色织物的变色机理
目前，光致变色织物都是由有机光致变色化合物通过某种处理手段附着在织物表面或纤维上，使其具有光致变色功能。虽然机理复杂，但光致变色的主要原因是由于分子结构的改变而变色。
鉴于大多数有机光致变色体系都是基于单分子的反应。我们可以通过光致变色反应式和紫外-可见吸收光谱来讨论光致变色过程。
光致变色是指一种化合物A在波长λ1的光照射下，发生特定的化学反应生成产物B，其吸收光谱发生明显变化，但在另一种波长λ2的光照射下或受热作用下，又恢复原状。即物质A在光诱导下转化为其异构体B，并变色。物种A和B具有不同的吸收光谱和能级结构。一般A种吸收的能量通过光照转化为能量更高的B种。一般来说，B可以自发地或在另一种波长的照射下转变成a。
光致变色是一种可逆的化学反应。如果一种物质在光的作用下由于不可逆反应而改变颜色，则属于光化学的一般范畴，而不是光致变色。
光致变色反应的原理可以在图1中定性描述。在图1中，λA和λB分别代表化合物A和化合物B的最大吸收波长。用λA波长的光照射化合物A，化合物A会反应生成化合物B，说明A的吸收会逐渐减弱，B的吸收会逐渐增强。这个过程通常伴随着外观颜色的加深，一般称为浅着色过程。反之，当化合物B被波长为λB的光照射时，会发生相反的过程，一般称为光漂白或光褪色过程。
2光致变色织物的生产方法
将光致变色化合物应用于纺织品，可以制成具有光致变色功能的光致变色纺织品。目前，制备光致变色纺织品的方法主要有四种。
2.1涂料印花法
涂料印花法是将光致变色染料粉末与树脂液等粘合剂混合，然后用色浆对织物进行印花。经固色、洗涤和干燥后，得到光致变色织物。这种方法对纤维和织物没有选择性，对机织物和针织物都适用。印刷加工使用的变色涂料应满足手感柔软、耐洗性好、摩擦牢度好的要求。
2.2原液着色方法
原液着色是指将光致变色化合物均匀分散在各种化学纤维的纺丝溶液中，制备光致变色纤维的方法。根据纺丝方案的不同，可分为两类。
(1)熔融纺丝
光致变色化合物通过熔融纺丝与聚酯、聚丙烯等聚合物共混，或者将光致变色化合物分散在可与纺丝聚合物混合制成色母粒的树脂载体中，然后与聚酯、聚丙烯等聚合物混合熔融纺丝制成光致变色纤维。
(2)溶液纺丝
与常规的溶液纺丝法类似，但要在纺丝液中加入具有可逆变色功能的染料和防止染料转移的试剂，即直接在纺丝液中加入光致变色化合物和防止染料转移的试剂进行纺丝。
2.3接枝聚合方法
接枝聚合主要是利用接枝聚合技术使纤维具有变色性能。例如，用含有螺吡喃衍生物的单体浸渍纤维或织物，将单体(通常是苯乙烯或醋酸乙烯酯)接枝到纤维中，使纤维具有光致变色性能。
2.4油墨印刷方法
这是一种基于微胶囊技术的应用方法。所谓微胶囊就是把光致变色化合物和其他添加剂(溶剂、光稳定剂等。)在一起，通过相分离、界面反应、物理方法等，用天然或合成的聚合物或微生物膜包裹成几微米到几十微米的小球。，以避免高温和其他杂质的影响，并加强与其他添加剂的接触。然后，通过油墨印刷将光致变色微胶囊固定在织物表面，得到光致变色织物。
光致变色织物的研究进展
3.1国外研究进展
目前世界上研发光致变色面料的国家主要有日本、美国、英国和韩国，其中日本最为成熟，申请了多项专利。美国等一些欧美国家在光致变色服装的研究方面也取得了不少进展。早在20世纪70年代初，美国就将光致变色化合物应用于服装，以达到军事伪装的目的。美国太阳能活性公司销售的太阳能活性线，在室内没有紫外线辐射时是白色的，而放在室外，紫外线激活光致变色化合物，使线发生变化，产生特定的颜色。当该线与紫外线分离约1 ~ 1.5 min时，可再次变回白色。澳大利亚的佟成、佟林等人研制出变色快、可洗1 000次的光致变色织物。目前，日本钟芳和东丽生产的光致变色服装主要在海外市场销售，取得了良好的市场效果。
3.2国内研究进展
国内对光致变色纺织品的研究相对落后。由涂赞润等合成了一种性能良好的螺环光致变色染料。该产品变色敏感，色泽鲜艳，耐水耐酸碱，可用于各种纤维织物的印花和整理。姜等利用绿色环保的螺旋微胶囊变色染料和低温粘合剂制备了可用于真丝绸印花的印花糊料。孟继本利用螺环光致变色化合物和硫酸钠、黄原胶、山梨醇、增稠剂等添加剂制成光致变色染料，适用于生产各种纤维织物、羊毛、服装等。东华大学采用* * *混合熔融纺丝法制备了两种具有良好光致变色能力的光致变色聚丙烯纤维。一根纤维被阳光照射后由白色变为蓝色，另一根纤维被阳光照射后由黄色变为绿色。蒋莹莹利用印花涂层技术对织物上的螺嗪光致变色化合物进行处理，使其具有光致变色功能。
4光致变色织物的应用前景
目前国内外对光致变色材料的研究主要是有机光致变色材料，其变色机理有待进一步研究。有机光致变色材料具有变色灵敏、颜色鲜艳的特点，但织物易氧化变质、耐疲劳性差、价格高。而且大部分染料对纤维的亲和力不够，很难用常规的印染工艺进行加工，限制了光致变色织物的应用和推广。克服有机光致变色材料的这些缺点应该是下一步研究的重点方向。同时也要注意，无机光致变色材料虽然变色慢，但不易受环境影响，具有良好的耐光性和耐疲劳性。因此，利用无机光致变色物质开发光致变色织物值得研究。
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