本發(fā)明屬于紡織品生態(tài)著色，具體涉及一種cu2o微球結(jié)構(gòu)色織物的制備方法。

背景技術(shù)：

1、織物著色的主要途徑是通過有色的天然或合成染料附著在織物纖維上來產(chǎn)生顏色，依靠有色染料中的化學(xué)發(fā)色團(tuán)吸收特定波長的光，使人眼產(chǎn)生色覺。這類顏色屬于色素色。但在倡導(dǎo)綠色可持續(xù)發(fā)展的時代背景下存在著一些問題：染色過程中需要添加染料和各種化學(xué)品和助劑，加工工藝繁瑣復(fù)雜，能耗大，水耗高；生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的難處理的有色廢水，處理成本高，易污染環(huán)境。針對以上問題，提出了活性染料無鹽染色技術(shù)、泡沫染整技術(shù)、超臨界二氧化碳染色技術(shù)等新技術(shù)嘗試解決此問題。但色素分子本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在若干芳香環(huán)，因此人為合成難度較高。另外色素分子自身結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在長時間日曬下易分解，從而影響織物的正常使用。

2、相比于常規(guī)的織物染色技術(shù)，結(jié)構(gòu)生色具有生態(tài)友好、色彩鮮艷、抗褪色的優(yōu)點，在倡導(dǎo)綠色可持續(xù)的時代背景下具有突出顯著的優(yōu)勢，受到了科研工作者的廣泛關(guān)注。但該類技術(shù)目前仍存在以下問題：(1)光子晶體結(jié)構(gòu)通過光子帶隙產(chǎn)生顏色，需要高度有序的三維結(jié)構(gòu)，使得其在表面凹凸不平的柔性基底上構(gòu)筑的可行性降低，同時結(jié)構(gòu)色具有虹彩效果，也使得織物的實用性大打折扣。(2)帶有結(jié)構(gòu)色的織物依托于結(jié)構(gòu)色層產(chǎn)生顏色，一旦結(jié)構(gòu)色層脫落，顏色就會消失，因此結(jié)構(gòu)色層的牢度問題是決定結(jié)構(gòu)色在織物中實際應(yīng)用的關(guān)鍵。受到結(jié)構(gòu)色的生色機理和多層結(jié)構(gòu)的限制，在織物上同時實現(xiàn)亮麗、無虹彩、高色牢度的色彩輸出仍然是一個挑戰(zhàn)。采用具有較高折射率的均勻微球或多面體制備無定型具有結(jié)構(gòu)色的織物有望解決上述問題。氧化亞銅(cu2o)是一種常用的半導(dǎo)體材料，具有較高的折射率，而且具有類似貴金屬的電磁共振特性，其電磁共振的電磁場分布隨介質(zhì)的變化而變化，是理想的用于構(gòu)筑顏色亮麗的短程有序、長程無序結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)雙面不對稱結(jié)構(gòu)色的材料。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種顏色鮮艷、不易褪色的一種cu2o微球結(jié)構(gòu)色織物的制備方法。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種cu2o微球結(jié)構(gòu)色織物的制備方法，包括以下步驟：

3、1)、配置銅源前驅(qū)體溶液：

4、將聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、二水合檸檬酸三鈉(nacit·2h2o)和二元銅鹽按照7.8：0.8～1.2：1～1.8的摩爾比加入至由二元醇和去離子水組成的混合溶劑中，分散均勻(經(jīng)攪拌、超聲分散均勻)，形成銅源前驅(qū)體溶液(為澄清透明的淺藍(lán)色溶液)；

5、2)、配置氫氧化鈉溶液：

6、將氫氧化鈉(naoh)溶于離子水中，得氫氧化鈉溶液(氫氧化鈉水溶液)；

7、3)、配置還原劑溶液：

8、將還原劑溶于去離子水，得還原劑溶液；

9、4)、于劇烈攪拌條件下，按照氫氧化鈉：二元銅鹽＝3～6：1的摩爾用量比，將步驟2)制備的氫氧化鈉溶液加入(滴加)到步驟1)制備的銅源前驅(qū)體溶液中，經(jīng)劇烈攪拌均勻后，得溶液一(為深藍(lán)色澄清溶液)；

10、5)、于攪拌條件下，按照還原劑：二元銅鹽＝1.05～1.2：1的摩爾用量比，將步驟3)所得的還原劑溶液加入(滴加)到步驟4)所得的溶液一中，經(jīng)分散均勻(攪拌、超聲分散均勻)，得到溶液二(攪拌過程中，由深藍(lán)色澄清溶液變成帶有其他顏色的渾濁溶液，即所得為含有氧化亞銅微球的乳濁液)；

11、6)、將步驟5)所得的溶液二進(jìn)行固液分離，分離所得固體經(jīng)過洗滌后干燥，得到cu2o單晶球；

12、7)、配制cu2o單晶球分散液：

13、cu2o單晶球分散在無水乙醇中，得到均勻分散的cu2o單晶球分散液；

14、所述cu2o單晶球分散液中，cu2o單晶球分散的濃度為1.％～2.5wt％(優(yōu)選2wt％)；

15、8)、配制粘結(jié)劑分散液：

16、粘結(jié)劑分散在去離子水中，得到均勻分散的粘結(jié)劑分散液；

17、所述粘結(jié)劑分散液中，粘結(jié)劑分散的濃度為5％～30wt％(優(yōu)選20wt％)；

18、9)、先將粘結(jié)劑分散液噴涂在織物表面，而后進(jìn)行首次烘干，得預(yù)處理織物；

19、再噴涂cu2o單晶球分散液于預(yù)處理織物表面，而后進(jìn)行二次烘干，得到cu2o微球結(jié)構(gòu)色織物(為一種結(jié)構(gòu)色光子晶體織物)。

20、作為本發(fā)明的cu2o微球結(jié)構(gòu)色織物的制備方法的改進(jìn)：

21、步驟1)中二元銅鹽為以下任一：一水合醋酸銅、三水合硝酸銅、硫酸銅、氯化銅；

22、步驟3)中還原劑為以下任一：抗壞血酸、鹽酸羥胺；

23、步驟8)中的粘結(jié)劑為樹脂粘結(jié)劑。

24、作為本發(fā)明的cu2o微球結(jié)構(gòu)色織物的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：

25、步驟1)中二元醇為以下任一：丁二醇、戊二醇、乙二醇、己二醇、二甘醇。

26、步驟8)中樹脂粘結(jié)劑為以下任一：聚丙烯酸酯類(pa)，聚乙烯醇(pva)。

27、作為本發(fā)明的cu2o微球結(jié)構(gòu)色織物的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：

28、所述步驟1)中：二元銅鹽與混合溶劑的用量比為0.0017mol～0.0051mol/130ml～260ml；混合溶劑中，二元醇：去離子水＝2～4：10的體積比(優(yōu)選3:10)；

29、所述步驟2)中：氫氧化鈉溶液的濃度為0.3～1.0m；

30、所述步驟3)中：還原劑溶液的濃度為0.1m～1.0m。

31、作為本發(fā)明的cu2o微球結(jié)構(gòu)色織物的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：

32、步驟1)～步驟8)均可在5～50℃的溫度(例如為10～25℃的室溫)下進(jìn)行；

33、步驟4)中劇烈攪拌的速率為1000～1200r/min，其余步驟的攪拌速率300～900r/min；

34、所述步驟1)中：攪拌時間為20min～3h；超聲分散時間為5～60min(超聲功率為100％)；

35、步驟4)中，氫氧化鈉水溶液采用滴加的方式加入至銅源前驅(qū)體溶液中，滴加時間為10～20min；劇烈攪拌時間5～60min；

36、步驟5)中，還原劑溶液均分成兩次采用滴加的方式加入至溶液一中，每次的滴加時間為18～38s；兩次滴加的間隔時間為5～30min；滴加完畢后，經(jīng)攪拌60～80min、超聲分散為5～60min；

37、說明：在兩次滴加的間隔時間內(nèi)，仍然保持?jǐn)嚢瑁?/p>

38、步驟6)中利用離心機進(jìn)行固液分離，于4000～12000r/min的轉(zhuǎn)速下離心5～30min；

39、步驟7)的攪拌時間為5～30min；

40、步驟8)的攪拌時間為5～30min。

41、作為本發(fā)明的cu2o微球結(jié)構(gòu)色織物的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：

42、所述步驟9)為：噴涂(噴涂粘結(jié)劑分散液/噴涂cu2o單晶球分散液)通過連有空氣壓縮器的噴槍進(jìn)行，空氣壓縮機施加壓力為0.5psi，噴槍口徑為0.2mm。

43、作為本發(fā)明的cu2o微球結(jié)構(gòu)色織物的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：

44、所述步驟6)中：采用水和乙醇的混合溶液進(jìn)行洗滌；所述混合溶液中，水：乙醇＝1：1的體積比；所述干燥為：在50±10℃的真空烘箱里干燥3±0.5h；

45、所述步驟9)中：首次烘干為置于100±10℃風(fēng)干燥箱中烘干1±0.1min；二次烘干為先置于鼓風(fēng)干燥箱中160±10℃干燥3±0.3min。

46、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)優(yōu)勢：

47、本發(fā)明公開的一種結(jié)構(gòu)色光子晶體織物的制備方法，采用兩步液相還原法合成單分散cu2o單晶球，通過嚴(yán)格控制二水合檸檬酸三鈉(nacit·2h2o)和二元銅鹽的反應(yīng)配比(摩爾比0.8～1.2：1)，制備得到氧化亞銅微球，微球粒徑在165nm～275nm之間；然后采用噴涂法在織物上制備cu2o單晶球無序結(jié)構(gòu)色層，得到帶結(jié)構(gòu)色的織物。這種結(jié)構(gòu)色織物顏色亮麗，不易褪色，解決了化學(xué)有機物染料易褪色，對人體有害的缺點。同時，由于氧化銅合氧化亞銅(cu2o)納米顆?？梢耘c細(xì)菌或真菌的細(xì)胞膜相互作用破壞其細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)而抑制其生長和繁殖。檢測得出這類結(jié)構(gòu)色織物對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有良好的抗菌性。這種抗菌機制是納米顆粒對多種病原微生物具有較強的抗菌活性，因此制備的結(jié)構(gòu)色織物具有良好的抗菌性能。整個生產(chǎn)過程操作簡便，且能耗水耗都很少、生產(chǎn)成本低，符合綠色環(huán)保的發(fā)展理念，具有很高的實際應(yīng)用前景。整個生產(chǎn)過程操作簡便，且能耗水耗都很少、生產(chǎn)成本低，符合綠點色環(huán)保的發(fā)展理念，具有很高的實際應(yīng)用前景。