一种光致变色织物的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种光致变色织物的制备方法，包括：将织物浸入还原溶液中，搅拌、洗涤、干燥，得到前处理后的织物；将光致变色材料溶于溶剂中，得到溶液，然后将处理后的织物浸入溶液中，加入三乙胺，加热搅拌，洗涤，干燥，即得。本发明专利技术所制备的光致变色织物主要通过紫外线照射而产生优异的光致变色效果；在阴暗环境中，这种变化又会向逆方向进行使颜色变回原样；另外，点击化学反应条件温和、产物收率高、副反应少、环境污染小；该方法制备的光致变色织物具有优异的光致变色性能和良好的抗疲劳性，同时原料易得、前处理简便、耐水洗，并且制备工艺简单，价格低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种光致变色织物的制备方法
本专利技术属于功能性织物的制备领域，特别涉及一种光致变色织物的制备方法。
技术介绍
随着科技的发展和人们生活水平的提高，人们对纺织品高档化、个性化的要求日益增强，对纺织品功能性的要求日益提高，功能性纺织品越来越受到欢迎。具有高附加值和高效益的变色纺织品近年来迅速发展，在纺织服装领域的需求也越来越大，尤其是人们对纺织品的求新心理日益增强，对纺织品颜色的要求也由实用型转向丰富多彩。而变色纺织品恰好迎合了人们的这种消费心理，满足了人们的这种视觉感官要求。变色纺织品服用性能好，应用范围广，可作为儿童服装、T恤、裤子、休闲运动服、游泳衣、窗帘、玩具等应用于民用领域；可作为军事伪装和某些功能性测试应用于军事领域；也可作为防伪材料广泛应用于票据、证件、商标等防伪领域。因而变色纺织品具有广阔的应用前景。光致变色材料作为一类非常有潜质的新型功能性材料，近年来成为材料科学研究领域中的热门课题。螺噁嗪是一类光化学性质较为优异的光致变色化合物，具有较高的光稳定性和抗疲劳性，它们在光的照射下能产生瞬间性质的变化；在阴暗环境中，这种变化又会向逆方向进行使颜色变回原样，所以在纺织服装行业中有很大的发展空间。例如：申请号为200710068399.7的专利公开了一种光致变色印花涂层织物的制备工艺，它包括基布的常规处理和制备涂料印花浆，处理后制得的光致变色印花涂层织物集光致变色功能和防水及抗紫外等功能于一体。该方法制备的光致变色材料变色迅速、应用广泛，但存在制备工艺复杂，热稳定性差，耐疲劳性不强等问题。专利申请号201610939082.5公开了一种光致变色布及其制备方法，该专利技术的光致变色布包括基布层、光致变色层和纳米二氧化硅层，其中光致变色层由光致变色纤维层与光致变色微胶囊层交替层叠组成；光致变色纤维层与光致变色微胶囊层协同作用，共同使光致变色布的感光变色效果更好，并且持久性强；同时光致变色纤维层耐水洗，也使光致变色布具有持久的变色性能。但该方法所制备的光致变色布成本高昂，工艺复杂，摩擦牢度低，且透气性能、穿着适应性不佳。专利申请号200920198216.8公开了一种光致变色羊毛涂层面料，其特征在于所述的羊毛织物上涂覆有二氧化硅溶胶涂层；制得的羊毛织物可随光线、环境而呈现出不同色泽，同时微胶囊光致变色剂和二氧化硅溶胶中纳米级的二氧化硅结合，使羊毛织物容易吸收阳光中的紫外线，微胶囊光致变色剂更容易显示出其变色功能。但采用该技术制得的羊毛织物由于存在手感粗糙，耐洗色牢度低，价格昂贵，光致变色受涂层透明度的限制而降低变色效果等问题使其发展受到一定的限制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种光致变色织物的制备方法，本专利技术拓宽了织物在光致变色面料中的应用，克服现有技术中所存在的光致变色蛋白质纤维织物涂层面料耐洗牢度低，手感粗糙和耐疲劳性差的问题，提供一种基于点击化学的织物光致变色的制备方法，该制备方法简单，条件温和，相比于传统光致变色蛋白质纤维织物涂层工艺成本更低，并且制备的蛋白质纤维织物手感柔软，色变回复性及色变抗疲劳性更强，应用更加广泛。本专利技术的一种光致变色织物的制备方法，包括：(1)将织物浸入还原溶液中，在磁力搅拌器中温和搅拌、洗涤、干燥，得到前处理后的织物；(2)将螺噁嗪类光致变色化合物溶于溶剂中，得到溶液，然后将处理后的织物浸入溶液中，加入三乙胺，加热搅拌，洗涤，干燥，即得光致变色织物。所述步骤(1)中的织物为蛋白质纤维织物。所述蛋白质纤维织物为羊毛织物或蚕丝织物。所述步骤(1)中织物为：处理后的织物，具体为：织物置于乙醇溶液中，超声波清洗去除织物表面的油污，超声10-30min；其中织物和乙醇溶液的比例为1-2g：50-100mL。所述步骤(1)中还原溶液为TCEP溶液，溶剂为体积比为1:1的乙醇和水的混合溶液，还原溶液浓度为20-30mmol/L，用pH值为10.0的Na2CO3/NaHCO3缓冲液调节还原溶液的pH值至7.0；织物质量与乙醇和水混合溶液的体积比为1：30-50。所述步骤(1)中搅拌为：20-30℃水浴条件下搅拌3-4h；洗涤为：用蒸馏水冲洗三次；干燥为：置于40-60℃真空烘箱中烘干。所述步骤(2)中加热搅拌为：25-35℃水浴条件下搅拌1-2h；洗涤为将织物用十二烷基苯磺酸钠洗净织物表面残留物，干燥为40-60℃真空烘箱中烘干。所述步骤(2)中溶剂为二氯甲烷；处理后的织物、螺噁嗪类光致变色化合物、溶剂、三乙胺的比例为0.5-2g：3-5g：30-50ml：0.5-1ml。所述步骤(2)中螺噁嗪类光致变色化合物为9'-(2-溴-2-甲基乙氧羰基)-1,3,3-三甲基-螺[二氢吲哚-2,3'-[3H]-萘并[2,1-b][1,4]噁嗪]，其中制备方法，包括：(a)1-亚硝基-2,7-二羟基萘的合成：冰盐浴条件下，将2,7-二羟基萘溶于氢氧化钠溶液中，加入亚硝酸钠按100转每分钟的速率剧烈搅拌1h，然后在30-90min内滴加质量分数为50％的稀硫酸溶液，滴加完毕后按100转每分钟的速率继续搅拌2h，过滤并水洗至滤液为中性，干燥，得到1-亚硝基-2,7-二羟基萘；其中2,7-二羟基萘、氢氧化钠、亚硝酸钠、50％的稀硫酸溶液的比例为5.6-11.2g：2.8-5.6g：2.5-5g：50-110ml；(b)将1-亚硝基-2,7-二羟基萘溶液中，通入氮气并加热至回流状态，然后逐滴加入1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉溶液，在氮气氛围中保持回流状态4-8h并不断搅拌，反应完毕后加入活性炭回流，活性炭用量为样品质量的5％(回流10-20min，趁热过滤，将滤液减压蒸馏，去掉大部分溶剂(乙醇)，自然冷却并静置过夜，过滤析出产物并用乙醇多次洗涤，烘干，得到9'-羟基-1,3,3-三甲基-螺[二氢吲哚-2,3'-[3H]-萘并[2,1-b][1,4]噁嗪]；其中1-亚硝基-2,7-二羟基萘、1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉的质量比为5.67-11.34：5.2-10.4；(c)9'-羟基-1,3,3-三甲基-螺[二氢吲哚-2,3'-[3H]-萘并[2,1-b][1,4]噁嗪]溶于溶剂中，加入三乙胺，室温搅拌30-60min，然后将2-溴-异丁酰溴溶于溶剂中，在氮气下滴加至反应，将反应搅拌过夜(优选10-12h)，洗涤，干燥，旋转蒸发，即得9'-(2-溴-2-甲基乙氧羰基)-1,3,3-三甲基-螺[二氢吲哚-2,3'-[3H]-萘并[2,1-b][1,4]噁嗪]；其中9'-羟基-1,3,3-三甲基-螺[二氢吲哚-2,3'-[3H]-萘并[2,1-b][1,4]噁嗪]、三乙胺、2-溴-异丁酰溴的比例为2.5-5.0g：1-2mL：2-4g。所述步骤(a)中冰盐浴温度-5-0℃；干燥为40-60℃真空烘箱中进行干燥。所述步骤(a)中总的搅拌时间为2-4h。所述步骤(b)中1-亚硝基-2,7-二羟基萘溶液的溶剂为乙醇溶液；1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉溶液的溶剂为乙醇。所述步骤(b)中1-亚硝基-2,7-二羟基萘溶液中1-亚硝基-2,7-二羟基萘和乙醇溶液的比例为5.67-11.34g：140-280ml。所述步骤(b)中1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉溶液中1,3,3-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光致变色织物的制备方法，包括：(1)将织物浸入还原溶液中，搅拌、洗涤、干燥，得到前处理后的织物；(2)将螺噁嗪类光致变色化合物溶于溶剂中，得到溶液，然后将处理后的织物浸入溶液中，加入三乙胺，加热搅拌，洗涤，干燥，即得光致变色织物。

【技术特征摘要】
1.一种光致变色织物的制备方法，包括：(1)将织物浸入还原溶液中，搅拌、洗涤、干燥，得到前处理后的织物；(2)将螺噁嗪类光致变色化合物溶于溶剂中，得到溶液，然后将处理后的织物浸入溶液中，加入三乙胺，加热搅拌，洗涤，干燥，即得光致变色织物。2.根据权利要求1所述的一种光致变色织物的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中织物为：处理后的织物，具体为：织物置于乙醇溶液中，超声10-30min；其中织物和乙醇溶液的比例为1-2g：50-100mL；其中织物为蛋白质纤维织物。3.根据权利要求1所述的一种光致变色织物的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中还原溶液为TCEP溶液，溶剂为体积比为1:1的乙醇和水的混合溶液，还原溶液浓度为20-30mmol/L，用pH值为10.0的Na2CO3/NaHCO3缓冲液调节还原溶液的pH值至7.0。4.根据权利要求1所述的一种光致变色织物的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中搅拌为：20-30℃水浴条件下搅拌3-4h；洗涤为：用蒸馏水冲洗三次；干燥为：置于40-60℃真空烘箱中烘干。5.根据权利要求1所述的一种光致变色织物的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中加热搅拌为：25-35℃水浴条件下搅拌1-2h；干燥为40-60℃真空烘箱中烘干。6.根据权利要求1所述的一种光致变色织物的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中溶剂为二氯甲烷；处理后的织物、螺噁嗪类光致变色化合物、溶剂、三乙胺的比例为0.5-2g：3-5g：30-50ml：0.5-1ml。7.根据权利要求1所述的一种光致变色织物的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中螺噁嗪类光致变色化合物为9'-(2-溴-2-甲基乙氧羰基)-1,3,3-三甲基-螺[二氢吲哚-2,3'-[3H]-萘并[2,1-b][1,4]噁嗪]，其中制备方法，包括：(a)冰盐浴条件下，将2,7-二羟基萘溶于氢氧化钠溶液中，加入亚硝酸钠，然后滴加50％的稀硫酸溶液，滴加完毕后继续搅拌，过滤并水洗至滤液为中性，干燥，得到1-亚硝基-2,7-二羟基萘；...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊吉，俞丹，王炜，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31