色彩与人们的日常生活有着密不可分的联系。从自然界的花鸟鱼虫、生活中的周边建筑,到人们的衣着,都有着丰富多彩的颜色。因此,纺织品的色彩一直是纺织材料中的一项重要性能指标。但现代染整工业多采用借助化学着色剂(如染料、颜料、色素)达到发色目的的化学色,化学着色剂以苯胺系列的芳香烃类化合物染料为主,带来的人体安全隐患以及水体污染等环境问题都不容小觑。因此,随着仿生技术与纺织材料的不断结合,研发新型环保着色技术是世界纺织材料进步的重要方向。其中,依靠物理方式例如自然光与物体间的衍射、散射、干涉等光学过程,以及金属纳米粒子独有的局域表面等离激元特性而呈现出的颜色,不仅具有色彩饱和度高、低能耗、不易褪色的优点,而且绿色环保,可以为传统染整行业对环境的污染问题提供一种有效解决途径,极具研发应用前景。本研究主要基于金属纳米粒子中具有优异表面等离激元特性(即表面等离子体共振(SPR))的银纳米片粒子,将其作为SPR物理发色团,与可实现复杂几何形态纤维可控制备的微流控技术相结合,探讨了具亮丽彩虹色的银纳米片/热塑性聚氨酯(TPU)复合纤维制备的可行性及相关技术条件,并作性能优化的深入研究分析,还进行了将所制复合纤维应用到实际纺织品生产中的可行性探究。本文所进行的工作首先是以表面等离激元作用下产生的颜色可覆盖整个可见光范围的银纳米片粒子作为研究目标,通过液相一步法快速还原制备出具有多彩可调控颜色的银纳米片胶体溶液,并通过光学及微观形貌表征得到形貌与颜色之间的定性与定量关系,为银纳米片基于SPR产生的颜色与其形貌尺寸之间的关系即光学色度尺的创建提供了依据。其次,结合微流控技术成功制备出具有可控颜色的银纳米片/TPU复合纤维,证实了银纳米片/TPU复合纤维能够有效承袭并呈现出与特定形貌银纳米片相对应的颜色,并且具有相对优异的力学性能和抑菌率达99%的抗菌性能。同时也证明了银纳米片/TPU复合纤维可以通过微流控装置实现连续制造,为产业化生产提供了现实依据。继而,对上述方法所制银纳米片/TPU复合纤维进行了性能优化的探索,采用热处理中的扩散退火工艺有效实现了复合纤维光学及力学性能的增强。实验表明在真空条件下,将银纳米片/TPU复合纤维于155℃的退火温度下处理10 mins,能够在不改变纤维化学组分的情况下,实现复合纤维内部孔隙的愈合以及光学性能、颜色持久性、力学性能的有效增强。原理在于退火处理促使TPU基质紧密包裹住内部的银纳米片粒子,阻隔了空气,有效地保护了银纳米片被氧化,大大提升了纤维色彩的保持效果;同时促使纤维内部及表面的孔隙愈合形成致密的实心纤维,相比于未经退火处理的复合纤维,断裂强度增强600%达35 Mpa,断裂伸长率提升69.23%至550%。最后,将所制基于SPR生色的银纳米片/TPU复合纤维运用到纺织品织物的实际应用探究中,成功织造出杯垫、帽子等实用纺织品。证明了本实验制备的复合纤维具有亮丽多彩的颜色、优良的机械性能,能够满足纤维在纺织品加工应用中对力学等各项性能的要求,也能够适用于针织、编织及钩针等工艺制作出具有实用性、美观性的各类纺织品。本实验的研究结果表明,银纳米片表面等离激元特性结合微流控技术所制备的银纳米片/TPU复合纤维具有绿色环保、色彩亮丽、可操作性强和工序周期短的特点,在实际应用以及产业化生产上具有很大的潜力,在纺织行业的环保着色技术等方面显示出广阔的应用前景。