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變色 服裝 材料 變色服裝材料是一種具有特殊組成或結構、受到光、熱、水分或輻射等外界條件刺激后可自動改變顏色的材料。根據導致變色的因素，可分為光致變色材料、溫致變色材料、濕致變色材料、電致變色材料等。 光敏變色纖維使用顯色劑，溫敏變色纖維使用熱致變色顯色劑。根據所用高聚物種類，可以直接共混于聚合物中紡絲，也可將具有變色功能的微膠囊與低熔點聚合物共混作為芯，不含微膠囊材料為皮，進行復合紡絲。 變色整理的纖維紡織品 1 、隨時間變色這類服裝的奇特之處在于，一天中至少可以變三次顏色。如在酷暑呈現純白色，可以很好的反射熱量；若在室內時它又會變成淺蘭色，給人一種樸實淡雅的感覺；到傍晚時，它又會變成漂亮迷人的紅或紫色，是出席晚宴的理想時裝。 2 、隨溫度變色這類變色服裝采用的是熱敏變色材料。這種材料就是將熱敏化合物摻到染料中去，再印染到織物上。染料由黏合劑樹脂的微小膠囊組成，每個膠囊都有液晶，液晶能隨溫度的變化而出現不同的折射率，使服裝變換出多種色彩。 英國倫敦的一家時裝公司曾舉辦過一次別開生面的時裝表演，臺上女模特的各種時裝不斷改變色彩，有如彩虹飛舞。原來這些時裝都是用一種含液晶的感溫變色紡織面料制造的，在 28℃時，面料是紅色；到 33℃時，又變成黃色；28℃~33℃之間，還可以變出其他各種色彩。
3 、隨濕度變色另據報道變色服裝，還有一種“水現織物”他看起來與普通面料沒有差異，但是，當它潮濕時就會顯示出花紋、圖案。這種織物非常適合游泳衣或雨衣、雨傘。當穿上這種游泳衣，一頭扎進清波碧水的游泳池中，泳衣上斑斕的圖案漸漸顯示出來，那有多么引人注目啊！ 4 、隨光線變色人們利用動物特性并以仿生學的原理與高新技術研制成功一種能自動變色的化學纖維，稱為光敏變色纖維。它是采用纖維中引入具有光敏變色性化合物，或合成能變色的聚合物紡絲的方法。如將能在可見光下發生氧化一還原反應物的、色澤變化可逆的硫堇衍生物導入聚合物，然后紡成纖維。該纖維制品不僅對光線十分敏感，而且濕度變化 也能夠引起顏色變化。 一 、 變色材料變色機理 1、 、 光致變色材料 光致變色材料分為有機、無機變色材料， 1分子結構異構化 分子結構的異構化可包括反式異構化和互變異構化等。反式順式異構化的典型化合物是偶氮染料和靛類染料。光能促使其分子內順式和反式結構排列的變化。互變異構化，即為氫原子移動的互變異構光變色，其典型化合物為 1，4 一二輕基蔥醒和亞水楊基苯胺類等。這類化合物在光照下會發生分子內氫原子的轉移，可由無色或淺黃色變為醒式的橙紅色。
2分子的離子化 具有代表性的是螺毗喃類化合物和三芳甲烷染料團。它們經光激發，在共價單鍵上發生分裂，電荷轉移產生一個穩定的化學構型變化，該類化合物一般由無色變為有色，變化明顯。 3氧化還原反應 以氧化還原機理產生光致變色現象的化合物有蔥醒、硫氮雜苯衍生物等。 2、 、 熱致變色材料 物質在不同溫度下發生顏色改變的現象稱為熱致變色，引起熱致變色的原因有多種，如物質在不同溫度下的晶型轉變、結構改變等。熱變色性質可分為可逆性和不可逆性兩類。可逆性變色就是當材料溫度達到或超過變色溫度時，顏色即發生變化，而當溫度降到變色溫度以下時，又回復到原來的顏色。紡織用變色材料主要是可逆性變色的。 常用的主要有以下幾類： 1）液晶類變色材料 液晶是介于固體和液體之間的一種物質形態。膽甾型液晶的熱敏效應特別強，溫度變色靈敏度可達±０.２℃，溫度稍一變化，液晶顏色就作出相應的改變。膽甾型液晶具有層狀分子結構，層內分子長軸相互平行，各層分子軸向與鄰層分子軸向都略有偏移，使得液晶分子呈螺旋狀結構，因而表現出獨特的光學性質。它對白光發生選擇性吸收并反射某些波長的偏振光變色服裝，表面反射和透過兩種不同顏色的光，且顏色會隨螺旋結構的伸長或縮短而變化。
螺旋結構對外界因素（如溫度）非常敏感，它的伸縮隨溫度而變化。因此，膽甾型液晶可在某一溫度范圍內，隨著溫度的變化，在整個可見光范圍內進行可逆顯色。 2有機類變色材料 具有熱致變色性能的三芳甲烷類、螢烷類、螺吡喃類等有機化合物。這種新型可逆熱變色機理主要為：組成物中導致ｐＨ值變化的可熔性化合物隨著溫度變化而熔化或凝固的同時，由于介質的酸堿變化或受熱引起分子結構變化，從而產生物質可逆而迅速的變色，變色的關鍵是體系中的一個碳原子由ｓｐ３雜化態轉為ｓｐ２雜化態，使原先被隔開的 π 體系轉變為完整的大 π 體系使化合物從無色變為有色。 3）電致變色材料 電致變色（electrochromic）是指物質在電化學的作用下發生顏色改變的現象。電致變色材料一般是由多層的原電池膜組成，這些膜在不變色的狀態下應是透明的，并且變色是可逆的。當有電流通過時，電致變色膜產生顏色，變色的深度可由通過的電流大小來控制，而且在切斷電流后仍保持原來的顏色不變。要想使之褪色，只要加上反向電流即可。聚吡咯（polypyrrole）可從乙腈溶液中電化學聚合而得，雙極化子是其穩定的載流子，其變色反應由無摻雜時的黃綠色轉變為Ｐ摻雜時的藍紫色。
4）溶劑致變色材料 物質與特定的溶劑接觸后發生顏色改變的現象稱為溶劑致變色（solvatochromic）。溶劑致變色材料分可分為無機和有機兩大類，無機類主要為過渡金屬區的金屬離子與水等溶劑的配位體，有機類由于種類龐雜，一般以雜多環化合物為主。 1 無機類過渡金屬離子溶劑致變色的機理可以從電子軌道理論來解釋。 2 有機物質的溶劑致變色機理一般由 Lakowicz 理論來解釋。二 、 變色纖維及織物 制備方法 變色纖維目前主要品種有光致變色和溫致變色兩種。按生產工藝不同，變色纖維的制造技術主要包括溶液紡絲法、熔融紡絲法、后整理法以及接枝聚合法。 １ 、 溶液紡絲法 與常規溶液紡絲法相近，但要在成纖的紡絲液中加入具有可逆變色功能的染料和防止染料轉移的試劑-即將變色化合物和防止其轉移的試劑直接添加到紡絲液中進行紡絲。如由丙烯睛／苯乙烯／氯乙烯共聚物和變色類化合物組成的紡絲液，經濕法紡絲制備光致變色纖維。 ２ 、 熔融紡絲法 熔融紡絲法又分為聚合法、共混紡絲法、皮芯復合紡絲法三種。 1）聚合法 將變色基團引入聚合物中，再將聚合物紡成纖維。如合成含硫衍生物的聚合體，然后紡成纖維，它能在可見光下發生氧化還原反應，在光照和濕度變化時顏色由青色變為無色。
2）共混紡絲法 將變色聚合物與聚酯、聚丙烯、聚酰胺等聚合物熔融共混紡絲。或把變色化合物分散在能和抽絲高聚物混融的樹脂載體中制成色母粒，再混入聚酯、聚丙烯、聚酰胺等聚合物中熔融紡絲。例如，原中國紡織大學采用該法制得兩種性能較佳的光敏變色聚丙烯纖維。一種為光敏劑和聚丙烯切片共混紡絲，所得纖維經陽光照射后會由白色變為藍色；另一種由光敏劑、聚丙烯切片和黃色色母粒共混紡絲，所得纖維陽光照射后由黃色變為綠色。該法雖然簡便易行，但對光致變色化合物的要求很高（如耐高溫等），因此其應用受到一定限制。 3）皮芯復合紡絲法 皮芯復合紡絲法是生產變色纖維的主要技術。它以含有光敏劑的組分為芯，以普通纖維為皮組分，共熔紡絲得到光敏變色皮芯復合纖維。日本的可樂麗和帝人公司就此項 技術申請了多項專利。由這種光致變色復合纖維制成的布料無論是在手感、耐洗性方面，還是在耐光性、發色效果等方面都得到了很大提高。 ３ 、 后整理法以及接枝聚合法 后整理法是在纖維表面進行涂層或聚合的方法。日本三井公司將熱敏變色的微膠囊的氯乙烯聚合物溶液涂于合成纖維表面，烘干，溶液轉為凝膠狀，制成熱致變色纖維。后整理技術既可以用于纖維，也可以用于紗線或織物。
它的做法是用有螺吡喃的苯乙烯或乙酸乙烯酯單體的溶液浸漬紡織材料，然后單體在纖維內聚合，得到光致變色纖維。接枝聚合法主要采用接枝聚合技術使纖維具有變色性能。例如，將纖維或織物用含螺吡喃衍生物的單體浸漬，單體（一般為苯乙烯或醋酸乙烯）在纖維內進行聚合，使纖維具有光致變色性。 變色染料（顏料）在光、熱及其他物理或化學因素作用下，能可逆地改變顏色的染料（顏料）稱為變色染料（顏料）。變色染料能用于紡織品的染色或印花。 三、光致變色材料的應用 1、 、 戰場上的變色服裝 能夠隨著周圍環境的變化而自動變色的軍服是由變色纖維制造的，或是織物采用變色染料印染而成的作訓服，深受部隊官兵的鐘愛。自動變色的新技術研究成功，將為部隊的偽裝和隱蔽提供了極大的方便。采用變色纖維制作的偽裝服，可隨地貌環境的變化而交替變換不同的顏色。 例如，美國 Clemson 大學和 Georgia 理工學院等幾所大學近年來正在探索在光纖中摻入變色染料或改變光纖的表面涂層材料，使纖維的顏色能夠實現自動控制，其中噻吩衍生物聚合后特有的電和溶劑敏感性受到格外重視。美國軍方研究人員認為，采用光導纖維與變色染料相結合，可以最終實現服裝顏色的自動變化。
光敏變色紡織品主要用于娛樂服裝、安全服和裝飾品以及防偽制品等。 2、 、 溫控變色紡織品 據《日本纖維新聞》報道，溫控變色紡織品在日本市場引起關注，利用溫度來改變顏色的產品在日本國內還不是很普遍，但在美國，近數年來，變色的 T 恤大放異彩。過去紡織印染界最重要的課題就要能夠精確地調出顏色，而且所調出的顏色不會起變化，但利用溫變纖維可實現顏色的變化。 現在被商品化的是以 T 恤為主的服裝，變化的標準溫度一般設定在 27℃，除了氣溫超過 27℃的盛夏白天以外，在平時面料顏色也很易起變化，而且所產生的變化在意料之外。這和人本身的體溫有關系，T 恤直接與肌膚接觸，所接觸的部分有 30℃左右的熱， 這種變化是否會到達 T 恤的表面，則看接觸時間而定。透過外界溫度、衣服內溫度以及體溫三者的綜合作用，T 恤的表面有時也會出現意想不到的花紋。而且花紋還會因身體的活動，就如同活的東西一樣地起變化。 因此，溫控變色纖維可以制造出前所未有的趣味性極高的商品。活用該技術的 T 恤的開發于美國，進而在歐洲普及起來。在歐洲增添了新風格的商品，現在也將在日本大行其道。 3 、TAMSA 集團變色服飾 TAMSA 集團正在銷售新開發的變色服飾，TAMSA 集團為確保變色服飾成功并快速登陸中國，以連鎖經營的模式向中國投資創業者隆重推出 TAMSA 變色服飾加盟連鎖 4、 、 變色時裝 近幾年來，國外已經研制出一些新型的衣料提供給許多專業人士享用。
例如，英國倫敦的一家時裝公司曾舉辦過一次別開生面的時裝表演，臺上女模特的各種時裝不斷改變色彩，有如彩虹飛舞。原來這些時裝都是用一種含液晶的感溫變色紡織面料制造的，在 28℃時，面料是紅色；到 33℃時，又變成黃色；28℃~33℃之間，還可以變出其他各種色彩。 另外，日本的一些人造纖維公司還研制出一種變色游泳衣。游泳衣在岸上是一種顏色，到了水中會變出紅、藍、綠等色彩。這種衣料是由感溫變色纖維制成的。這種面料可隨陸地、水中、野外、室內或海邊沙灘等地溫度變化變幻出不同色彩。 再者就是美國的幾所大學正在探索光纖中摻入變色染料或改變光纖的表面涂層材料，使纖維的顏色能夠實現自動控制。美國軍方人士認為有用光導纖維與變色染料相結合，可以實現服裝顏色的自動變化。 5、 、本 日本 Kanebo 公司開發的光敏變色織物 日本Kanebo公司將吸收350 nm～400 nm波長紫外線后由無色變為淺藍色或深藍色的螺吡喃類光敏物質包敷在微膠囊中，用于印花工藝制成光敏變色織物。微膠囊化可以提高光敏劑的抗氧化能力，從而延長使用壽命。采用這種技術生產的光敏變色 T 恤衫早就于 1989 年首次供應市場了，而近年來，國內也有類似的產品銷售。
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