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胆甾相液晶作为一种温度响应变色材料具有变色可逆可重复、响应速率快、可调节全光谱显色等优势,采用胆甾相液晶实现智能纺织品开发在伪装、检测、防控等领域具有巨大的发展潜力。然而,胆甾相液晶具有流动性且与纤维无亲和力,不能固着在纺织材料上,需要通过一定的封装方式才能实现胆甾相液晶与纺织材料的结合。此外,由于纺织材料通常材质柔软、表面凹凸不平,胆甾相液晶固着在纺织材料上时难以达到胆甾相液晶平面显色的要求,从而导致胆甾相液晶纺织品颜色不够鲜艳,阻碍了胆甾相液晶纺织材料的应用。因此,将胆甾相液晶在纺织材料中封装从而构建非平面胆甾相液晶结构,研究胆甾相液晶非平面显色特点及变色性能,提高胆甾相液晶在纺织材料中的颜色鲜艳性是扩展胆甾相液晶在纺织领域应用的关键。基于此,本研究首先探究了胆甾相液晶的组成配比对其显色、变色性能的影响,筛选出适用于纺织品的胆甾相液晶混合物(CLC),随后分别采用三种封装方式构建非平面显色胆甾相液晶纺织材料,分析材料结构特点对胆甾相液晶纺织材料显色特点和温度响应性能的影响。并根据胆甾相液晶的显色原理和胆甾相液晶在纺织品中的构型特点对其颜色性能进行改进,制备颜色均一、色泽艳丽、变色层次清晰的胆甾相液晶纺织品,具体研究结果如下:(1)研究了胆固醇壬酸酯(CN),胆固醇油醇碳酸酯(COC)和氯化胆固醇(CC)三只胆甾相液晶混合的组成配比与所形成的CLC的清亮点、显色温度范围、颜色变化层次、变色灵敏度的关系,并通过HSV颜色模型对CLC的颜色性能进行分析。结果表明,在COC/CN和COC/CC两组分混合体系中,清亮点与组成配比呈线性关系,CLC显色范围扩大,并且初始显色温度随着两组分中熔点较高组分的质量分数的增加而升高。较佳的两组分配比是COC:CN=1:1,显色温度为31.9-34.4℃,其颜色随温度升高呈现出红→黄→绿→蓝→紫→无色的变化,温度分辨率可达到0.1℃,适用于常温变色织物。在COC/CN/CC三组分体系中,固定COC:CN=1:1,改变CC的用量,液晶混合物清亮点变化不大;CC用量增加可以改变体系的显色顺序,当COC:CN:CC=1:1:0.6时,逆色现象明显,颜色随温度升高呈现绿→红→无色变化。(2)通过静电纺丝技术将COC:CN:CC配比为1:1:0.6的CLC封装在纤维内部制备了PVP/CLC纤维。利用球形结构在空间上的对称性,可以有效消除Bragg反射角度依存的特性。因此,预先采用复配乳化剂Tween 20和Span 80将CLC分散成微球状,较佳的复配乳化剂Tween 20:Span 80为6:4,乳化剂用量为10%,乳化速率为5000 r/min,乳化时间为60 min。此条件下制备的CLC分散体的粒径为928 nm且呈表面光滑球形,并保持了CLC本身选择性反射的特性和变色特性。然后将CLC分散体用于制备PVP/CLC纤维,CLC微球被包裹在PVP/CLC纤维内部,造成纺锤状突起,PVP/CLC纤维颜色均一,无角度依存,并且具有可逆温致变色性能。(3)为了削减背景颜色对液晶纤维显色性能的影响,采用同轴涂覆的方法将COC:CN:CC配比为1:1:0.6的CLC封装在黑色尼龙单丝外部,分别设计并制备具有三层同心圆柱结构的液晶包层纤维(LCC纤维)和具有两层同心圆柱结构的聚合物分散液晶包层纤维(PDLCC纤维)。结果表明,LCC纤维中CLC平行于纤维轴取向且螺旋轴呈放射状排列,从而造成LCC纤维反射光谱相比于CLC平面态时向短波方向偏移,也使得LCC纤维的角度依存具有方向性,即沿纤维轴方向有角度依存,垂直于纤维轴方向无角度依存。此外,中心纤维形态对LCC纤维显色影响较大,扁平状的中心纤维由于平面性更好使得LCC纤维的反射率更高。PDLCC纤维中CLC以10μm左右微滴的形式分散在聚合物之中,同样导致PDLCC纤维反射光谱相比于CLC平面态显色时向短波方向偏移,且使得PDLCC纤维无角度依存特性。LCC纤维和PDLCC纤维颜色鲜艳明亮,能够达到裸眼可视的效果,并且保留了CLC本身的温度响应特性,颜色随温度升高呈现绿→红→无色变化。(4)以COC:CN配比为1:1的CLC作为芯材,明胶和阿拉伯胶作为壳材,通过复凝聚法将胆甾相液晶封装到微胶囊中,制备了全光谱显色的胆甾相液晶微胶囊(CLCM)。结果表明,复凝聚法制备CLCM呈球形,具有明显的核壳结构,并且密封性能、耐溶剂性能较好。CLCM显色性能与CLCM直径有关,当CLCM直径为3-30μm时,CLCM颜色亮丽,而当CLCM直径小于3μm时,CLCM颜色不明显。与平面织构下CLC变色性能一致,CLCM颜色随温度升高从红→黄→绿→蓝→紫→无色变化。将CLCM应用到棉织物涂层中发现,平整光滑的基材更有利于CLCM涂层显色,CLCM涂层层数达到三层时颜色最鲜艳,层数过多会造成涂层织物泛白。为了提高涂层棉织物的颜色鲜艳性,以COC:CN:CC配比为1:1:0.6的CLC为芯材制备左旋液晶微胶囊(LH CLCM),通过与具有相同显色温度区间和颜色的右旋液晶微胶囊(RH CLCM)的协同作用,能够将涂层织物的反射率从32%提高到60%,得到颜色鲜艳的涂层棉织物。