單分散SiO2膠體顆粒在織物表面的色澤呈現(xiàn).pdf

1、結(jié)構(gòu)色是特定的周期性結(jié)構(gòu)使光波發(fā)生折射、干涉、衍射或散射而產(chǎn)生的物理色，不需添加任何化學(xué)試劑，具有許多優(yōu)點(diǎn)，如高亮度、高飽和度、虹彩效應(yīng)和永不褪色等。因此，將結(jié)構(gòu)色這一綠色環(huán)保的著色方法應(yīng)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(jié)構(gòu)色生色原理，利用垂直沉積自組裝法在織物上構(gòu)建結(jié)構(gòu)色，深入探討實(shí)驗(yàn)條件對(duì)光子晶體結(jié)構(gòu)的影響，并且從織物組織結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，結(jié)合織物表面結(jié)構(gòu)色生色機(jī)理分

2、析光子晶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、光學(xué)特性及其影響因素，為開發(fā)一種具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和生產(chǎn)前景的結(jié)構(gòu)色面料提供一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。
　　本論文主要開展了以下四個(gè)方面的工作：
　?。?）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(duì)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(yīng)用場(chǎng)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(nèi)部結(jié)構(gòu)。
　　（2）光子晶體在硬質(zhì)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(jié)構(gòu)的表觀形貌、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(duì)組裝光子晶體結(jié)構(gòu)的影響，并且分析光子晶體結(jié)構(gòu)中條紋和其他缺陷產(chǎn)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(jié)構(gòu)色薄膜的方法從硬質(zhì)的玻璃基質(zhì)轉(zhuǎn)移到柔性的織物上，優(yōu)化了SiO2光子晶體結(jié)構(gòu)的制備條件，通過織物表面結(jié)構(gòu)色生色機(jī)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(duì)織物表面光子晶體顯色效果的影響。
　?。?）織物組織結(jié)構(gòu)對(duì)光子晶體結(jié)構(gòu)色顯色的影響：在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，在不同織物組織結(jié)構(gòu)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(duì)不同

5、組織結(jié)構(gòu)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(jié)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??；可以通過調(diào)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(duì)應(yīng)的光子晶體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)色所對(duì)應(yīng)可見光的波長增大，即結(jié)構(gòu)色呈現(xiàn)紅移趨勢(shì)；滌綸織物表面構(gòu)建的SiO2光子晶體結(jié)構(gòu)色生色規(guī)律與硬質(zhì)基材上的基本相似，且相比于白色底色織物，黑色織物上結(jié)構(gòu)色的