中国是纺织大国,但传统纺织染整工艺带来的环境污染不容小觑,我们亟需找到一种可以通过环保的方式获得颜色的方法。近年来,随着人们对于结构色的不断深入研究,环境友好型结构色在纺织领域也越来越被关注。结构色是一种由光与微纳结构的相互作用而形成的颜色。因其高亮度、不褪色和无污染的特性而引起人们的广泛关注,也成为一种有前景的纺织着色候选技术。但是目前制备出的结构色纤维大多存在着一些缺点,如:制备工艺复杂、成本高、纤维机械性能差、实用性不足等。本研究通过微流控技术制备得到一种皮芯同轴非晶结构色纤维,旨在通过简单工艺来得到性能良好的结构色纤维。主要研究结果及内容如下:1、通过微流控技术成功制备了具有皮芯结构的非晶结构色纤维。该纤维的芯层为可以产生结构色的聚苯乙烯(PS)纳米微球及少量纳米炭黑,皮层是通过海藻酸钠和氯化钙交联反应得到的海藻酸钙纤维。皮层不但为纤维提供机械性能,而且包裹着芯层以保证芯层中的微球排列结构不会在使用中被破坏。更重要的是,海藻酸钙皮层为透明层,这样才能确保在芯层中的由纳米微球产生的结构色能够显现出来。2、通过改变芯层加入的纳米炭黑的含量能够得到不同颜色饱和度的结构色纤维。探究了炭黑占PS微球的比例在0-2%范围之内纤维的颜色饱和度变化。在芯层无炭黑时,纤维颜色与PS微球水分散液的颜色相同接近白色。随着炭黑含量的增加,纤维颜色饱和度逐渐增加。但并不是炭黑含量越多纤维颜色饱和度越高,反而在炭黑占比增加到2%及以上时会导致纤维颜色偏暗而影响PS微球所产生的结构色亮度及饱和度。3、通过改变芯层中聚苯乙烯微球的尺寸能够得到不同颜色的结构色纤维。利用乳液聚合法合成了在150nm至295 nm之间的十二种尺寸的PS微球,纺丝后得到了十二种颜色的结构色纤维。分别是:深蓝色、蓝色、青色、深绿色、绿色、黄绿色、粉红色、粉紫色、紫色、深紫色、深蓝紫色、蓝紫色。这些颜色覆盖了全部可见光谱,而且随着微球尺寸的增加纤维颜色发生红移。4、通过该法制备的结构色纤维所对应的纺丝液分别是:浓度为3%的海藻酸钠水溶液作为外相纺丝液,浓度为10%的PS微球水分散液及少量炭黑作为内相纺丝液,浓度为4%的氯化钙溶液作为凝固浴。在微流控装置外相孔径为600 μm,内相孔径为120μm,纺丝速度分别为外相4 mL/h和内相1mL/h这样的纺丝参数下能够得到颜色性能和机械性能俱佳的结构色纤维。纤维的裂伸长率在80%以上,断裂强度为8 MPa左右,可以作为绣线在织物上进行绣花。