利用光學(xué)原理提高面料的視覺(jué)深度

　　“仿蛾眼”增深劑施展“視覺(jué)魔術(shù)”

　　◎洪恒飛 本報(bào)記者 江 耘

　　往深色面料上滴點(diǎn)水，濕潤(rùn)區(qū)域的顏色看起來(lái)深了很多，水一干就又恢復(fù)原樣。這種現(xiàn)象背后的光學(xué)原理，是科研人員研發(fā)增深劑的靈感之一。

　　近日，在浙江科峰有機(jī)硅股份有限公司的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，兩塊使用同類材質(zhì)、等量染色劑的面料擺放在記者面前，肉眼可見(jiàn)二者顏色一深一淺，手感卻別無(wú)二致。

　　“唯一的變量在于，深色那塊在加工過(guò)程中使用了‘仿蛾眼’增深劑。”浙江省現(xiàn)代紡織技術(shù)創(chuàng)新中心項(xiàng)目推進(jìn)部經(jīng)理、浙江理工大學(xué)紹興柯橋研究院常務(wù)副院長(zhǎng)楊雷博士向記者介紹，“仿蛾眼”增深劑不參與染色，但可在不增加染料用量的前提下，利用光學(xué)原理提高面料的視覺(jué)深度。讓面料的顏色達(dá)到相同的特深色效果，相比完全靠染色，它可節(jié)約30%左右的染料。

　　前不久，由浙江省現(xiàn)代紡織技術(shù)創(chuàng)新中心、浙江理工大學(xué)、浙江科峰有機(jī)硅股份有限公司、浙江紅綠藍(lán)紡織印染有限公司、浙江理工大學(xué)紹興柯橋研究院、浙江理工大學(xué)上虞工業(yè)技術(shù)研究院共同承擔(dān)的色光可控的“仿蛾眼”面料高效增深關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用項(xiàng)目通過(guò)中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)鑒定，被認(rèn)為達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

　　色彩是時(shí)尚紡織的組成元素，既是紡織品圖案和款式的靈魂，又象征著紡織品的區(qū)域文化和人文特性。其中，深色尤其是特深色面料獨(dú)有的視覺(jué)美感使其在國(guó)際市場(chǎng)長(zhǎng)盛不衰。然而，加工深色面料時(shí)，不僅染料用量多，還會(huì)受到飽和上限限制，這不僅造成面料浮色多、易褪色，而且存在染料浪費(fèi)、水污染嚴(yán)重等問(wèn)題。

　　作為“仿蛾眼”增深劑技術(shù)負(fù)責(zé)人，楊雷介紹，目前市面上常用的增深劑是硅油類，我國(guó)增深硅油的應(yīng)用有十余年歷史，有很多更新?lián)Q代的產(chǎn)品面世。但這類產(chǎn)品的增深率較低，會(huì)使面料手感油膩、易紕裂，而且色光易發(fā)生改變，成品色光不可控。

　　“增深現(xiàn)象其實(shí)很常見(jiàn)。比如布匹浸水后，顏色的視覺(jué)深度就加深了?！睏罾捉忉尩?，人眼看到的面料顏色，其實(shí)是面料直接反射的無(wú)色自然光和染料選擇吸收形成的有色光的混合光。當(dāng)面料表面沾水后，直接反射的無(wú)色光比重減少，由于能量守恒，染料選擇吸收而成的有色光比重隨之增大，使得面料顏色看起來(lái)更深。

　　2015年開(kāi)始，楊雷團(tuán)隊(duì)開(kāi)始設(shè)想研發(fā)新型增深劑，經(jīng)過(guò)摸索試驗(yàn)，逐漸明確了“仿蛾眼”結(jié)構(gòu)減反射增深及色光調(diào)控機(jī)制，開(kāi)發(fā)了增深率高、色光可控的非硅類“仿蛾眼”增深產(chǎn)品及相關(guān)加工技術(shù)。團(tuán)隊(duì)以納米球形乳膠粒為結(jié)構(gòu)單元，對(duì)面料表面進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)了“仿蛾眼”結(jié)構(gòu)高效增深面料的技術(shù)方案。

　　自然界中，蛾類通常在夜間行動(dòng)，特殊的眼部構(gòu)造使其雙眼具備超低反射率，在夜間也能捕捉到微弱的光線。

　　“微觀視角下，蛾眼表面是一層排列緊密的納米凸起結(jié)構(gòu)，會(huì)讓光線折射率沿深度方向呈連續(xù)變化，以致大部分的光會(huì)被吸收，只有極少量的光會(huì)被反射?！睏罾渍f(shuō)，表現(xiàn)在面料上，這就像一場(chǎng)視覺(jué)魔術(shù)。

　　經(jīng)過(guò)數(shù)年研發(fā)，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)通過(guò)調(diào)控乳化劑用量及共聚組成，制備出特定粒徑的具有高熱保形能力的納米聚丙烯酸酯乳液，將其在一定用量下對(duì)織物進(jìn)行整理，在織物纖維表面形成“仿蛾眼”增深結(jié)構(gòu)，賦予面料色光可控的濃色效果。

　　“調(diào)制有效的助劑配方、確保其在不同的加工設(shè)備及環(huán)境參數(shù)下保持增深效果，需要經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)?！闭憬品逵袡C(jī)硅股份有限公司副總經(jīng)理李劍浩介紹，為此，研發(fā)測(cè)試期間，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)經(jīng)常實(shí)驗(yàn)到深夜。

　　楊雷介紹，基于“仿蛾眼”面料高效增深系列技術(shù)，團(tuán)隊(duì)聯(lián)合企業(yè)目前已建成年產(chǎn)1萬(wàn)噸增深系列產(chǎn)品的生產(chǎn)線，生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了高端增深產(chǎn)品的進(jìn)口替代?！胺露暄邸痹錾顒┮言?0余家企業(yè)推廣應(yīng)用，提升了產(chǎn)品的色深、色牢度、手感、外觀等應(yīng)用指標(biāo)。下一步，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)將持續(xù)優(yōu)化技術(shù)工藝，推廣“仿蛾眼”增深劑的應(yīng)用，助力紡織印染行業(yè)綠色化發(fā)展。