论文部分内容阅读
“蛾眼”结构减反射膜的折光指数沿膜厚方向梯度改变,可对入射光产生“捕获”效应,并降低减反射性能对入射光波长和入射角度的依赖性,因而可在宽波段高效减反射。当涂覆于有色基材表面时,基材的色彩还原性好。“溶胶-凝胶”粒子具有与“蛾眼”表面相似的圆形轮廓,虽可用于制备“蛾眼”结构减反射膜,但巧妙地平衡膜结构对颗粒大尺寸的需求以及减少大尺寸颗粒对入射光的散射,是消除减反射性能对可见光波长依赖性,实现高效减反射的关键。论文研究并提出一种基于小尺寸硅溶胶涂膜过程中的颗粒原位聚集,组装形成多孔的大尺寸溶胶聚集体,有效消除光散射,仿生构建“蛾眼”结构减反射膜的新方法。首先,论文将粒径20 nm的市售SiO2（Z-SiNP）稀释制成涂膜液,考查了涂膜液浓度对Z-SiNP膜厚度、表面形貌以及膜减反射性能的影响。研究表明:Z-SiNP涂膜表面具有“球状凸起”形貌,凸起尺寸与单颗SiO2粒子相当;经Z-SiNP涂膜后,基材可见光区透射率增强,但透射曲线呈“波浪形”,波长依赖性明显;随涂膜液浓度增高,涂膜厚度增大,透射曲线波动周期减小,波动性增强,表明涂膜具有多层结构。之后,论文以四乙氧基硅烷（TEOS）改性Z-SiNP,得到表面偶联烷氧基团的SiO2（T-SiNP）分散液,表征了改性粒子结构,并以T-SiNP分散液作为涂膜液涂覆石英基材,考察了涂膜表面形貌的形成机理以及涂膜的减反射性能。研究表明:T-SiNP表面连接乙氧基团,zeta电位绝对值减小,分散稳定性较改性前略有降低;T-SiNP能在成膜过程中原位聚集,并借助相邻粒子表面乙氧基缩合,组装形成稳定结构的大尺寸多孔团聚体,赋予涂膜“蛾眼”形貌;随涂膜液浓度增高,膜厚度增大,但“蛾眼”形貌变化不大;TEOS改性程度对“蛾眼”形貌的影响很小;经T-SiNP涂膜后,石英玻璃在可见光区内平行增透,透过率对波长无依赖性;经T-SiNP涂膜后,有色基材的色深增加,色光不变,色彩还原性明显优于Z-SiNP涂膜。细旦涤纶因折射率大和比表面积高,很难染得深色,并已成为业内共识。减反射增深是提高细旦涤纶表观色深值的重要加工手段。为此,论文分别采用Z-SiNP和T-SiNP为增深整理剂,浸轧整理细旦涤纶织物,并考察整理织物的色深值以及整理织物的多项性能。研究表明:相比Z-SiNP,T-SiNP在织物表面形成更加疏松的纳米多孔涂膜,能更高效地降低布面反射率,提高织物表观色深值;采用优化的整理工艺,T-SiNP附着质量浓度为1.5%时,织物表观色深值可提升28.5%;焙烘整理时,涤纶塑化后粘合T-SiNP涂膜,因此整理织物具有较好的耐洗牢度,经过7次洗涤后,增深度仍可达20%;经T-SiNP增深后,具有典型三原色的涤纶织物色光变化很小;T-SiNP整理后,涤纶织物亲水性增强,但摩擦色牢度降低。