封面文章|曹根阳,王运利,盛丹,潘恒,徐卫林. 丝素粉体/ 颜料复合体耐热真空升华色牢度提升机制[J].纺织学报,2021,42(2):1-6.
封面设计说明：主图是一条长长的织物从地球延伸到月球，其自始至终喷薄而出的鲜红色表明了有色织物能够经受住极端太空环境条件的考验，而依旧保持本色不变，体现了在探索未知太空的过程中，高性能织物正在扮演着越来越重要的角色。图中从蚕到蚕茧、蚕丝及丝素粉体的演变过程则生动形象地展示了丝素粉体的制备过程，中间的红色纱线表明丝素粉体和颜料共同参与织物颜色的构筑，凸显了本文侧重介绍丝素粉体/颜料复合体对于热真空升华色牢度提升的主题，也体现出“蚕丝”这一中国元素与纺织在太空探索中的重要地位和价值。同时，也表明了中国在航空航天事业中继续探索前进的决心。
背景介绍
随着科技的进步，人类探索太空的脚步从未停歇，从月球到火星，不断前行。深空环境有别于地球环境，具有温差大、真空度高、辐射强等典型特征。这种环境对于常规材料而言是一种极端环境条件，因此常规材料很难满足有效载荷设计要求。在深空探测过程中，各种新材料应运而生，如芳纶、聚芳酯纤维、聚酰亚胺纤维等，这些新材料以其优异的特性为推进太空探索做出了重大贡献。当前，针对新材料在极端环境条件下的颜色问题研究鲜有报道，其中关于极端环境条件下材料的颜色牢度已经成为太空探索的新热点之一。极端环境条件下纤维材料的颜色问题主要分为2类：第1类是构筑颜色，第2类是颜色牢度。高性能纤维着色是染色领域热点之一，颜色构筑技术不断涌现，如原液着色、载体染色等技术。颜色牢度的研究则不同，传统色牢度的评价方法是在正常大气压和规定的温湿度条件下进行，并不完全适用于极端环境条件下材料色牢度评定。
创新研究与结论
本研究提出采用微纳米丝素粉体调控涂料膜结构，利用微纳米粒子的尺寸效应以及材料分子结构间氢键作用改善涂料膜性能，在此基础上实现涂料印花织物在热真空循环条件下，保证其具有优良的耐热升华色牢度，对类似产品的问题解决提供思路。颜料粒子在热真空条件下易热升华造成相互沾色现象。微纳丝素粉体具有体积小，比表面积大的特点，其分子结构中含有大量的酰胺键；萘酚红F3RK粒子属于微纳米级，与丝素粉体具有良好的结合力，结合官能团及尺寸效应，两者混合后的储能模量显著增加。通过研究丝素粉体与萘酚红F3RK粒子之间的相互作用机制，构建了微纳米丝素粉体对涂料膜结构的调控模型。实验证明，丝素粉体调控后色浆印制的织物彻底解决了热升华沾色问题，耐热升华色牢度达到了5级，这为开发适用于极端热真空环境条件的有色织物提供了有效借鉴。
团队介绍
在国家重点研发计划、国家科技支撑计划、国家重大专项探月工程三期子项目（月面国旗项目）、国家自然科学基金等项目的持续资助下，徐卫林教授团队长期致力于纱线及其面料的颜色构建等方面的原创性理论研究与技术的产业化。先后揭示了天然蛋白质纤维粒子本质特征，深入研究了粒子的表面吸附力、化学反应活性等特性，提出了纤维微纳结构粒子化的规律以及粒子结构可控机制，并将其广泛应用在化学纤维改性、生物医用、透湿透气薄膜、生物材料等领域。
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