結(jié)構(gòu)生色紡織品的研究進(jìn)展

朱小威，邢鐵玲

(蘇州大學(xué) 紡織與服裝工程學(xué)院，江蘇 蘇州215123)

0 前言

自然界中存在著繽紛多彩的顏色，可分為化學(xué)生色和結(jié)構(gòu)生色兩種類型。 化學(xué)生色即通過色素產(chǎn)生顏色，色素色由于電子在分子軌道的躍遷而對可見光產(chǎn)生特定的吸收與反射[1-2]。 而結(jié)構(gòu)生色則是由于自然可見光射入一種特殊的微納結(jié)構(gòu)上，入射光發(fā)生了一系列相互作用產(chǎn)生顏色[3-5]。 根據(jù)人類視覺識別系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)色可分為非虹彩結(jié)構(gòu)色和虹彩結(jié)構(gòu)色，非虹彩結(jié)構(gòu)色不具有角度依耐性，觀察者觀察角度的變化不會引起顏色的變化，典型的例子有蝴蝶翅膀和甲蟲鱗片上周期性排列的微納結(jié)構(gòu)，僅僅短程有序的排布結(jié)構(gòu)使其產(chǎn)生了非虹彩結(jié)構(gòu)色。 而虹彩結(jié)構(gòu)色則隨著觀察角度的變化而變化，例如短程有序長程無定形結(jié)構(gòu)的孔雀羽毛和海老鼠毛[6-9]。 傳統(tǒng)的染色方法易褪色[10-11]，印染廢水毒性大，對環(huán)境污染大，耗費(fèi)大量水資源[12-13]。 結(jié)構(gòu)生色只要特殊的微納結(jié)構(gòu)不被破壞，顏色就不會變化，制備過程中對環(huán)境污染小，并且顏色對比度高、飽和度高[14-17]。

1 結(jié)構(gòu)生色的理論基礎(chǔ)

結(jié)構(gòu)色是由于材料表面的微納結(jié)構(gòu)與光的相互作用產(chǎn)生的，可將其分為以下4 類：(1)光的干涉產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色；(2)光的散射產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色；(3)光的衍射產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色；(4)光子晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色。

1.1 光干涉產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色

光的干涉是振動頻率相同，相位差恒定，方向相同的兩列甚至是幾列光波在空間相遇時(shí)相互疊加產(chǎn)生的現(xiàn)象[18]。……