顏料還可能通過干涉和衍射影響紡織品的色光。許多顏料顯現(xiàn)出雙折射和二色性,這些顏料晶體具有較低的結(jié)構(gòu)對稱性,光學(xué)上屬各向異性,具有一個以上的折射率值,具有兩個折射值的特性稱為雙折射,光通過這種結(jié)構(gòu)對稱性差的顏料晶體后,透射光是偏振的。即雙折射晶體中的雙折射效應(yīng)會產(chǎn)生偏振光。
此外,滿足一定條件的偏振光會發(fā)生干涉,產(chǎn)生顏色,或影響原來的顏色,不同方向的偏振光,隨晶粒厚度增加色光變化是不同的,例如研究C.I.顏料紅1,發(fā)現(xiàn)它有兩種偏振透射光,一種為快光線,一種為慢光線,快光線隨晶粒厚度增加,開始時黃和紅色調(diào)不斷增強(qiáng),達(dá)到一定程度后,黃色調(diào)非但不增強(qiáng),反而快速減弱,即只增強(qiáng)紅色調(diào),對慢光線來說,則隨晶粒厚度增加,黃色調(diào)快遞減弱,綠色調(diào)不斷增強(qiáng)。以上表明,顏料如果具有雙折射和偏振光特性的話,隨著晶粒增大,其色光會變化,而且不同方向的顏色變化是不同的。
為了得到良好的遮蓋性和顏色強(qiáng)度,并提高它們的顏色穩(wěn)定性。生產(chǎn)顏料時,不僅要控制它們的顆粒大小和形狀,還要控制晶型。實際生產(chǎn)顏料時,不僅要控制它們的顆粒大小和形狀,還要控制晶型。在實際生產(chǎn)顏料時,要經(jīng)過嚴(yán)格的后加工,加入一定的添加劑,特別是分散劑和分散介質(zhì)。
2.3 反光、閃光和珠光印花及整理
對紡織品施加一些特殊物質(zhì),可以改變紡織品對光的反射、折射和散射,并產(chǎn)生干涉和衍射,獲得一些特殊的光學(xué)效應(yīng),特別是獲得光澤很強(qiáng)的花紋,例如反光、閃光和珠光花紋。這種產(chǎn)品很多,現(xiàn)簡要介紹其中主要的幾種印花和整理加工工藝。
。1)反光印花和整理
自然界有許多反光性極好的物體。包括一些細(xì)小的球珠和水滴,它們可以產(chǎn)生同方向反射,即反射光可以沿入射方向反射回來,而且強(qiáng)度基本不變,根據(jù)這種作用方式,選用一些透明微珠,用粘著劑或涂層劑均勻地固定在紡織品表面,使紡織品有極強(qiáng)的反光能力。因為當(dāng)入射光照到微珠,進(jìn)入內(nèi)部并折射后,在微珠的另一面發(fā)生內(nèi)反射,再從入射方向折射和反射出來,反射光與入射光基本保持平行,只是方向不同而已。這種反射不存在明顯的散射,反射效率很高,每一微珠是一個反射單元,眾多的微珠產(chǎn)生許多的平行光反射點(diǎn),形成一個反射面,可以清晰反映出反射體的形狀和位置。這種反射又稱回歸反射。
微珠一般是透明、均勻、反射能力強(qiáng)的玻璃或塑料材料,它通過粘著劑或涂層劑粘著在紡織品上。粘著狀態(tài)不同,效果也不同,粘著點(diǎn)很小,粘著不牢,粘著面太大,甚至涂層劑將微珠完全包復(fù)時,會大大降低反射效果。粘著劑或涂層劑結(jié)膜后形成膜的性質(zhì)對反射也有影響,所結(jié)的膜應(yīng)有好的透射和反射能力,不發(fā)生散射和干涉。
通常紡織品的底色愈深,吸收光愈多,反射光就愈弱,因此銀白色和檸黃色底色有很好的反光效果。反射光愈強(qiáng),顯示愈清楚醒目。這種紡織品一般用于警服和鐵路、公路人員的工作服。也可用于其它對光反射要求高的產(chǎn)品。
(2)閃光印花和整理
閃光印花和整理也有人稱為鉆石印花和整理。通過印花或涂層整理獲得有鉆石閃光特性的紡織品。
天然鉆石具有極好的反光和閃光性能,光彩奪目,它不僅由于折射率很高(2.42),反射性強(qiáng),而會發(fā)生色散,導(dǎo)致產(chǎn)生彩虹般閃光。隨著鉆石轉(zhuǎn)動,還可以看到顏色的晃動。鉆石的色散值極高,有炫耀的彩色閃光,這些都屬結(jié)構(gòu)生色。一些含鉛量高的玻璃也有很高的折射率(1.75)和色散值,所以常用來作枝形吊燈等反光材料。事實上,天然反光和閃光材料還有許多,例如一些月長石,這些月長石也稱寶石,它和鉆石不同,它是由多種組分混合而成,它們的閃光是由于其中的小顆粒散射所致。一種性能良好的人工仿制品是一種富鋁尖晶石晶體,主要化學(xué)組成為MgAl10O16,閃光是其中的AL2O3粒子。此外,使用不同組分,例如氟化物、磷酸鹽形成的玻璃體顆粒也有良好的閃光性。
無論是天然的或是人造的Al2O3。寶石,它們的顏色是含有著色雜質(zhì),它們的閃光性能則是由于含有細(xì)小的TiO2針狀物所致,這些針狀物以一定的角度排列成許多組,它們對一定方向人射的光發(fā)生交叉反射,并使寶石中的顏色發(fā)生晃動,星紅寶石的著色介質(zhì)是氧化鉻,星藍(lán)寶石則是FeTi的化合物。
閃光印花或涂層整理就是選用具有類似天然鉆石或?qū)毷拈W光特別強(qiáng)的細(xì)小顆粒物質(zhì),通過涂料印花或涂層整理工藝,施加到紡織品上,獲得閃光印花或涂層紡織品。這些閃光材料不僅有很好的反光能力,還可以發(fā)生色散產(chǎn)生彩虹色,這些彩虹色會隨觀察角度變化而變化。
最廉價的閃光粉是鋁粉,但它反光性不十分好,而且不具備色散性,一些人工制造的微形粉末反光物質(zhì)(它們實際上是一些薄狀反光物),包括鍍鋁薄膜或彩色聚酯薄膜,這些閃光片又稱彩蔥片?梢郧懈畛蓷l形、正方形、六角形、星形等。它們的閃光性能和粘著劑成膜性能關(guān)系很密切。如果應(yīng)用前述的干涉生色絲粉(長度僅為75u)作閃光印花或涂層粉,則不僅有閃光,還會呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)色,顏色明亮和持久,這種產(chǎn)品已用作車衣等產(chǎn)品。
。3)珠光印花和整理
珍珠自古以來就被視為貴重物品,它具有美麗的“珍珠光澤”,不僅反光性好,還具有閃光和彩虹色,光澤也較柔和。
珠光粉雖然可以將珍珠磨碎而得到,但發(fā)現(xiàn)這種珠光體在其它物體中可獲得,例如魚鱗,它的主要成分是2-氨基-6-羥基脲環(huán),又稱鳥嘌呤,結(jié)構(gòu)如下:
它的晶體屬長方晶型,大小約為0.1×0.02×0.00lmm3,表面積很大,是片狀物體對光有很強(qiáng)的反射能力,并對光產(chǎn)生很強(qiáng)的干涉,有干涉彩虹色。它本身無色,所以還可以和彩色涂料拼混,不影響涂料的顏色,但會呈顯較強(qiáng)的干涉色。
除了應(yīng)用天然的珠粉外,也有人工合成的珠粉,這包括堿式碳酸鉛、氧氯化鉍、磷酸鉛等無機(jī)化合物,它們的細(xì)粉也能產(chǎn)生類似珍珠粉的光澤,但效果稍差。
珠光印花或涂層整理工藝和常規(guī)的類似。但要注意粘著劑或涂層劑與珍珠粉的光學(xué)性能和加工性能的相容性。
結(jié)構(gòu)生色印花應(yīng)屬特種印花,由于它獨(dú)特的印花效果和良好的生態(tài)性質(zhì),在今后將會有快速發(fā)展,特別是用于一些具有特殊功能的功能印花產(chǎn)品。
結(jié)構(gòu)生色在自然界廣為存在,但在紡織染整加工利用它還是剛開始,人們對自然界的結(jié)構(gòu)生色認(rèn)識還很不夠,例如前述的蝴蝶翅膀的顏色就是色素生色和結(jié)構(gòu)生色的協(xié)同生色結(jié)果,非常美麗動人,而且又耐久無毒,屬生態(tài)生色途徑。事實上,蝴蝶翅膀中的色素是一種珍貴的天然顏料,稱為蝶啶素,大部分都是黃蝶呤衍生物,其結(jié)構(gòu)如下:
黃蝶啶染料核黃素又稱維生素B2,其結(jié)構(gòu)如上所示,也呈黃綠色的熒光,它是人類和動物的生長因子,黃蝶呤或維生素B2和一定的組織結(jié)構(gòu)可以使色素生色和結(jié)物生色發(fā)生協(xié)同生色作用。許多具有藥理或其它功能的物質(zhì)在一定條件下也可以有這種效果,這為我們提供了一條功能性生色印染的思路,即藥物功能染整加工。
又如本文前述的鳥類羽毛、甲殼蟲外殼的色素也是一類結(jié)構(gòu)生色和色素生色,同理,人類含有天然顏料黑色素,其結(jié)構(gòu)如下式所示。為多巴一黑素和多巴胺一黑素。
這些色素是動物的生理組成之一,它們形成不同顏色的原理和方式對紡織品著色也是很有啟發(fā)的。因為這些色素具有多種生理功能性。
來源: 宋心遠(yuǎn)
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