單分散SiO2膠體顆粒在織物表面的色澤呈現(xiàn).pdf

1、結構色是特定的周期性結構使光波發(fā)生折射、干涉、衍射或散射而產生的物理色，不需添加任何化學試劑，具有許多優(yōu)點，如高亮度、高飽和度、虹彩效應和永不褪色等。因此，將結構色這一綠色環(huán)保的著色方法應用于紡織面料，可以有效降低印染過程中的環(huán)境污染，并且豐富紡織染整色系。
　　本課題依據(jù)光子晶體結構色生色原理，利用垂直沉積自組裝法在織物上構建結構色，深入探討實驗條件對光子晶體結構的影響，并且從織物組織結構的角度出發(fā)，結合織物表面結構色生色機理分

2、析光子晶體的形態(tài)結構、光學特性及其影響因素，為開發(fā)一種具有實際應用價值和生產前景的結構色面料提供一定的理論和實踐基礎。
　　本論文主要開展了以下四個方面的工作：
　　（1）制備單分散SiO2膠體納米顆粒：利用St?ber法制備高圓整度和窄粒徑分布的SiO2納米顆粒（150~300nm）。討論氨水的添加量對二氧化硅膠體粒子粒徑大小和分布的影響，優(yōu)選出一套適合于后期有效組裝光子晶體的SiO2納米顆粒制備方案。應用場發(fā)射掃描電鏡、

3、納米粒度儀、紅外光譜儀和X射線衍射儀觀察納米顆粒的表觀形貌以及分析其成分及內部結構。
　?。?）光子晶體在硬質基材上的垂直沉積自組裝：將SiO2膠體顆粒采用垂直沉積法自組裝在表面平整光滑的載玻片上。通過FSEM觀察光子晶體結構的表觀形貌、結構特點及缺陷情況，系統(tǒng)討論SiO2粒徑大小、懸濁液的濃度以及沉積溫度對組裝光子晶體結構的影響，并且分析光子晶體結構中條紋和其他缺陷產生的原因。
　?。?）光子晶體在織物上的垂直沉積自組裝：

4、將上述制備光子晶體結構色薄膜的方法從硬質的玻璃基質轉移到柔性的織物上，優(yōu)化了SiO2光子晶體結構的制備條件，通過織物表面結構色生色機理分析討論織物原材料、織物底色、SiO2粒徑大小以及觀察角度對織物表面光子晶體顯色效果的影響。
　?。?）織物組織結構對光子晶體結構色顯色的影響：在相同的實驗條件下，在不同織物組織結構的滌綸表面組裝相同粒徑大小的SiO2納米顆粒，通過使用 UV3600紫外可見近紅外光譜儀和愛麗色RM200QC儀對不同

5、組織結構上織物的顯色效果定性和定量的分析。
　　通過上述研究，主要結論如下：可以通過改變催化劑氨水的用量比例來較好地控制所制備SiO2粒徑大小；可以通過調節(jié)納米顆粒粒徑大小和觀察角度得到不同光子禁帶所對應的光子晶體結構色，并且隨著組裝納米顆粒粒徑的增加或觀察角度的減小，結構色所對應可見光的波長增大，即結構色呈現(xiàn)紅移趨勢；滌綸織物表面構建的SiO2光子晶體結構色生色規(guī)律與硬質基材上的基本相似，且相比于白色底色織物，黑色織物上結構色的