智能变色纺织品由于其广泛的用途而受到纺织界的青睐,目前较成熟的制作变色纺织品的方法大多采用涂料印花的工艺,但该方法制作的变色纺织品存在着织物手感变硬,丰盈感变差,透气性变差等缺点,如果采用变色纤维制作的变色织物,则可以有很好的透气性、手感、耐洗涤,且在后整理中不需染色而符合环保理念。热敏变色纤维是利用热敏变色材料在受热或冷却时可见吸收光谱发生变化的性质而开发的一种功能纤维,采用微胶囊法制备的热敏变色纤维耐久性好,变色性能稳定,是近年热敏变色纤维研究的热点,国外学者尝试将热敏剂添加在聚丙烯、天丝等纺丝液中纺制热敏变色纤维用于高温警示领域,品种十分有限,且热致变色纤维都为有色变为无色的单层次变色产品。同时,高温极易使热敏变色纤维制品燃烧引起火灾,因此对热敏变色纤维进行阻燃改性十分必要。聚乙烯醇作为一种优良的成纤材料,广泛应用于服用纺织品和产业纺织品领域。本文以结晶紫内酯(CVL)微胶囊为热敏变色物质,聚乙烯醇(PVA)为聚合物基体制备复合纺丝液,采用数显匀胶技术和湿法纺丝工艺制备了热敏变色聚乙烯醇膜和纤维,并在纺丝液中加入超细微胶囊化红磷(MRP)以改善热敏变色聚乙烯醇纤维的阻燃性能;运用X-射线衍射分析、红外光谱分析、差示扫描分析、SEM形貌观察等对纤维的结构和性能进行表征,研究热敏变色微胶囊及微胶囊含量对薄膜及纤维各基本性能的影响。结果表明:1)实验用的微胶囊90%以上粒径在6μm以下,粒径在3-4μm的微胶囊分布最多,这符合一般纺丝的要求;微胶囊耐温临界温度为230℃,且在230℃不能加热超过15min;热敏变色微胶囊可耐酸性为p H=3~4,耐碱性为p H=12~13;热敏变色微胶囊对于丙酮、苯、DMF、DMAc和乙酸乙酯等常见有机溶剂有很好的的耐溶剂性能,因此在纺丝过程中,可以与以上有机溶剂共混。2)微胶囊含量为1%~5%时基本可以均匀分散,含量大于5%时出现少许团聚,整体而言微胶囊在制备的热敏变色聚乙烯醇薄膜中分散良好;红外光谱分析结果表明,添加了热敏剂的PVA复合膜特征峰与PVA膜相比并无太大变化,说明微胶囊的加入对聚乙烯醇的主要化学组成没有多大的影响。通过X射线衍射(XRD)分析可知,复合膜曲线在衍射角为11.13°,19.17°,22.19°出现明显的衍射峰,这与PVA的衍射峰一致,说明变色剂并没有改变PVA的结构,但PVA复合膜的结晶度较PVA膜有所降低。微胶囊的加入对薄膜的力学性能产生了显著影响,微胶囊含量为9%时,薄膜的强力损失达52.9%。对薄膜进行变色过程表征,薄膜达到预期可逆变色效果。3)制备的热敏变色聚乙烯醇初生纤维沿径向存在严重的皮芯结构,其表面基本光滑,微胶囊在纤维中分散效果较为理想,含量大于5%时出现少许团聚。微胶囊对热敏聚乙烯醇纤维的主要化学组成没有很大的影响。微胶囊的存在导致纤维断裂强力下降较大,在纺丝液中加入0.08%的硼酸后,纤维的断裂强度明显提高,可达到不经处理的纯PVA纤维和热敏PVA纤维的2倍以上。热敏变色PVA纤维的微结构与普通PVA纤维相比,结晶度较低,无定型含量高,导致热敏变色PVA纤维的吸湿性能高于普通PVA纤维。热敏变色PVA纤维的动、静摩擦系数均低于普通PVA纤维。对微胶囊含量为5%的纤维进行加热到40℃时常温冷却回复,可完全完成可逆变色,其变色时间需6.75秒。热敏变色纤维具有良好的耐热性能和耐疲劳性,但紫外照射的时间对热敏变色纤维的影响较大,所以它不适宜长期暴露在紫外线下。4)微胶囊红磷的加入对热敏变色纤维的阻燃性能有一定改善,但红磷的添加导致热敏变色纤维强力和断裂伸长率下降,而且随着添加量的增加,断裂强度和断裂伸长率下降的更快,微胶囊红磷的添加量不宜超过7%,在5%较为合适。用5%热敏变色微胶囊和5%微胶囊红磷制备的聚乙烯醇变色纤维,其颜色可在一定温度下由紫色变为红色,实现热敏变色纤维的双层次变色。