封面文章

• 2021年第12期封面故事----结构生色“染出”五彩缤纷的经纬世界！

  

  封面文章|王晓辉，刘国金，邵建中. 纺织品仿生结构生色[J]. 纺织学报，2021，42（12）：1-14.

  封面设计说明：封面中最突出的是一只翩翩起舞的美丽蝴蝶，那五彩斑斓、明艳亮丽的翅膀灵动迷人。蝴蝶翅膀是自然界生物体结构生色的典型代表，寓意本文的主题为仿生结构生色。蝴蝶左下侧小气泡内的黑白电镜照片，展示了蝴蝶翅膀表面鳞片的微观结构。排列规整的多层结构是蝴蝶翅膀对光的干涉和选择性反射产生颜色的奥秘所在，点明了结构生色起源于物体本身精细的组织结构，具有非化学生色的生态特征。封面的背景图呈现的是光学显微镜观察到的蓝色大闪蝶翅膀上的鳞片层，鳞片结构单元串联成波光粼粼的交错叠加结构，并且无尽延绵扩展，象征着纺织品仿生结构生色技术的无限生机和活力。

  
  

  主要内容介绍

  
  

  结构生色是一种无需应用染料、颜料等化学着色剂就能产生绚丽多彩颜色的物理生色途径，其实质是物体本身特殊的物理结构对光产生干涉、衍射、散射等作用而产生的生色效果。自然界的蓝天、白云、彩虹、蝴蝶翅膀、孔雀和蓝鹊羽毛、变色龙皮肤和天然蛋白石等绚丽多彩的颜色都是结构生色现象。

  颜色是纺织品的重要属性。长期以来，纺织品着色的主要途径是通过对纺织品施加染料、颜料等化学着色剂（色素）而实现化学生色效果。然而，传统的染料和颜料着色存在耗水耗能大，废水处理负担重等问题。近年来，面对生态纺织和可持续发展的迫切要求，纺织品仿生结构生色受到越来越广泛的关注，相关的研究蓬勃开展，方兴未艾。关于结构生色纺织品的制备和相关研究主要分为2个方向：（1）在纤维成形过程中构建特殊物理结构，获得结构生色纤维或纤维状材料；（2）在纺织制品上，以整理后加工的思路和方法构建特殊物理结构，获得结构生色纺织品。本文基于团队在仿生结构生色纺织品制备和应用及其相关理论方面的多年研究基础，较为系统地综述近年来国内外在纺织品仿生结构生色领域的研究现状和进展，重点介绍纺织品仿生结构生色常用的技术手段及其工业化应用所存在的主要问题和面临的挑战（生色结构的稳定性较差；难以大面积连续化快速制备等），提出解决这些问题的若干思路和策略；概述纺织品仿生结构生色技术在生态纺织、时尚纺织和智能纺织领域的应用和潜在应用，展望纺织品结构生色的未来发展方向。

  

  本文综述内容对于理解结构生色的基本原理，全面认识目前结构生色纺织品的制备水平和工业化应用现状具有参考价值，对相关问题的分析和提出的解决思路和策略，对于提升结构生色纺织品的制备技术与工程化应用具有积极的指导作用，阐述的相关观点和展望对纺织品仿生结构生色技术及其产品的发展具有一定的导向作用。

  

  
  

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  团队介绍

         在国家重点研发计划、国家自然科学基金、浙江省自然科学基金等项目的持续支持下，邵建中教授团队长期致力于纺织品生态着色技术的研究和开发，重点在纺织品仿生结构生色、纺织品蓝光固化喷墨印花和整理、非水介质染色等。在纺织品仿生结构生色研究方向，主要针对光子晶体结构生色工业化应用所存在的瓶颈问题（生色结构的稳定性较差；难以大面积连续化快速制备等）开展深入的原创性理论研究和技术的工程化。先后应用高分子界面动力学原理，构建稳定的多层次光子晶体结构，实现高结构稳定性和高颜色饱和度的统一；研制预结晶液态光子晶体并研发外力诱导自组装方法及相应的加工设备，实现光子晶体结构生色织物的大面积连续化快速制备，为纺织品仿生结构生色技术的工业化应用及其相关时尚纺织品和智能纺织品的开发奠定基础。

  
  

  
  

  
  

发布日期： 2021-12-31    浏览： 664