热敏变色微胶囊的制备及其在纺织品上的应用研究

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热敏变色材料具有独特的热敏变色性。但是,绝大多数有机热敏变色材料变色范围狭窄,只在相同的色调范围内或相似的颜色区域内变化,严重限制了其应用,尤其是在追求美观和色彩丰富性的纺织领域。基于此,本论文在制备单色素热敏变色芯材体系的基础上,引入溶剂型扩展染料,以热敏变色染料和扩展染料复配物作为变色芯材,通过原位聚合反应制备热敏变色微胶囊,并以丝网印花方式实现其在纺织品上的应用。论文的主要研究内容分为以下三方面:(1)以结晶紫内酯、双酚A和十二酸十二酯作为热敏变色芯材体系,以密胺树脂作为壁材,通过调控芯材组成、乳化剂用量、乳化转速、乳化时间和芯壁比等因素,研究单色素热敏变色微胶囊的原位聚合制备方法;(2)以溶剂型染料(溶剂黄)、结晶紫内酯、双酚A和十二酸十二酯复配作为混合色素芯材,通过原位聚合反应制备混合色素热敏变色微胶囊,研究芯材组成、乳化剂浓度和芯壁比等对微胶囊粒径、表面形貌和包覆率的影响,并应用DSC分析结合Jeziorny法研究混合色素热敏变色微胶囊的非等温结晶动力学;(3)研制单色素和混合色素热敏变色微胶囊色浆,通过丝网印花的方式施加到纺织品上,考察色浆组成和印制工艺对热敏变色织物的变色性能、色牢度、手感等的影响。研究结果表明:(1)控制结晶紫内酯:双酚A:十二酸十二酯质量比为1:5:100,乳化剂司班80用量为1.2 wt%,芯壁比为4:5的条件下制备单色素热敏变色微胶囊。在20-35℃环境下,该微胶囊可以实现蓝色(?)无色的可逆变化;(2)控制溶剂黄:结晶紫内酯:双酚A:十二酸十二酯质量比为0.3:0.7:5:100,乳化剂司班80用量为1.2 wt%,芯壁比为4:5等条件制备混合色素热敏变色微胶囊。该微胶囊球形度良好,粒径分布在1-4μm,包覆率达86.73%,具有良好的热稳定性。在20-35℃环境下,可以实现墨绿色(?)黄色的可逆变化;DSC和Jeziorny法分析表明,密胺树脂壁材的包覆不影响混合色素热敏变色芯材的变色灵敏性;(3)通过丝网印花工艺制得的热敏变色织物在20-35℃具有良好的变色性能,经30次水洗或120次冷热循环后仍具有灵敏的颜色恢复性。
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