仿生光子晶体结构生色是实现纺织品着色的一种新途径,所得结构色明亮艳丽、栩栩如生、灵动多变。然而,目前在纺织品上构筑的光子晶体生色结构稳固性较差,在遭受折叠、弯曲、搓洗和摩擦时,光子晶体生色结构易发生龟裂和从纺织品上脱落等现象,造成结构色效果变差,甚至消失。本研究从提高纺织品上光子晶体生色结构的稳固性出发,借助紫外光固化技术,设计并开发两种提高稳固性的方法,为纺织品上高稳定性光子晶体生色结构的制备提供理论依据和实践基础,进一步推动结构生色纺织品的实际应用。本论文研究工作主要包含以下两方面:(1)设计和制备由功能单体和引发剂组成的光固化工作液,以浸渍的方式将其施加于承载有光子晶体生色结构的纺织品上,通过紫外光固化处理,即以“光固化整理”的方式获得稳固性显著提升的光子晶体生色结构。探究功能单体种类、浓度及引发剂种类、浓度对固化所得薄膜光学性能和力学性能的影响,确定适宜的光固化工作液体系;通过折叠、摩擦和超声水洗试验,对光子晶体生色结构的稳固性进行测试;分析和探讨固化整理所得光子晶体生色结构的光学性能。(2)设计和制备由胶体微球、功能单体、引发剂及“咖啡圈”抑制剂组成的光固化胶体微球墨水,以数码喷印方式施加于纺织品上,利用紫外光固化处理,获得高稳定图案化光子晶体生色结构。分析喷印所得图案结构色效果和光子晶体排列状况,优化墨水体系中各组分用量;调节pH值、粘度和表面张力,对制备所得光固化微球墨水的性能调控;通过超声水洗和摩擦试验,对光子晶体生色结构的稳固性进行测试;分析和探究光固化微球墨水喷印所得图案化光子晶体生色结构的光学性能。研究结果表明:(1)通过探讨和对比功能单体和引发剂种类及用量对固化所得薄膜光学性能和力学性能的影响,得出光固化工作液应由功能单体丙烯酸羟乙酯(HEA)和占单体质量1.0%的引发剂二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(TPO)组成,固化后所得PHEA薄膜的透明性高,力学性能良好,与纺织品间的粘附性强。(2)承载有光子晶体生色结构的纺织品经光固化工作液整理后,可得到稳固性显著提升的光子晶体生色结构,其中微球排列规整、致密,经折叠弯曲、超声水洗和干湿摩擦测试后,光子晶体均未从纺织品上发生明显脱落;与PHEA薄膜折光指数相差较大的胶体微球构筑的光子晶体经光固化整理后,仍显现色彩均匀、鲜艳亮丽、虹彩效应明显的结构色效果,随微球粒径增大或观察角增大,会发生明显的红移现象。(3)通过探究软壳-硬核型P(St-HEA)微球、单体HEA、光引发剂2-羟基-2-甲基苯丙酮(1173)和“咖啡圈”抑制剂二乙二醇(DEG)的浓度,可构建得到光固化胶体微球墨水体系;通过调控墨水pH、表面张力和粘度等指标,可对所得光固化胶体微球墨水的性能进行调控。(4)以250 W,中心波长为365 nm的紫外高压汞灯对喷印有光固化胶体微球墨水的纺织品进行固化处理,经3.0 min后即可构筑得到结构规整、颜色鲜艳、虹彩明显,生色机制符合布拉格衍射定律的光子晶体生色结构,经超声水洗和摩擦测试的光子晶体生色结构未从纺织品上发生明显脱落,表明制备所得光子晶体生色结构具有良好的稳固性。