手机版印花网
微信号：yinhuashijie
集萃印花网 CCEDPW.COM 版权所有
E-mail：YONG_JIA@126.com
Copyright©2003- ccedpw.com. All Rights Reserved
客户服务
【集萃网观察】爱美之心，人皆有之。随着经济的不断发展，人民生活水平的日益提高，人们对服饰、家纺用品的要求也早已不仅限于实用性，而在很大程度上对其外观、色彩有着更苛刻、更多样化的追求。
目前，纺织品的颜色绝大多数都是通过加入各种化学染料和助剂的印染而获得，据不完全统计，目前，各种人工合成染料已有数十万种，其中最常用的也有近万种。作为世界性的纺织印染加工基地，我国纺织品量产占世界总量的1/3以上。但无论何种人工合成的染料，都直接或间接存在着环境污染。
难道在纺织印染工业中，美丽必须以牺牲环境为代价？答案也许是：不。
试看，大自然中，山不染而青，水不染也绿，更有羽绚鳞闪、蝶彩珠莹，自然界的魔法如何造就了如此众多缤纷绚烂的色彩？这正是我们所探求的。
留意可以发现，自然界有些颜色不只是平铺直叙地呈现在眼前，而是随着光线和（眼睛）观察角度的变化而灵动地闪烁。骄阳下孔雀开屏，洒金般耀眼；倏忽间翠鸟掠过，鬼魅般惊艳；翩然间蝴蝶飘飞，精灵般闪现，这一切都让我们惊叹。
自然界颜色产生主要有色素色和结构色两种。色素产生颜色是对光产生选择吸收作用的结果,即选择吸收产生的颜色；而结构色是由色散、散射、干涉和衍射引起选择反射产生的颜色。
现代科技的发展让人类可以用科学技术来揭示美丽多彩的奥秘，通过仿生，使纺织品色彩绚丽而富于变化。
纳米光子晶体成色启发纤维应用灵感
日常的经验观察和科学研究都发现：孔雀羽毛的颜色不仅绚丽多彩，而且富有变化，如同金属光泽，闪烁发亮，更奇特的是它的颜色是“渐变的”——拿起一束孔雀的羽毛，把眼睛从羽毛的一侧转到另一侧，会发现其颜色从蓝绿色变成了黄绿色，这正就是物理结构生色比传统的化学染料生色更加独特和神奇的魅力。
北京服装学院龚龑教授通过验证孔雀羽毛结构得到启发，探索利用物理光学技术，通过一种具有纳米结构的“光子晶体”为纤维形成特定颜色。
孔雀小羽枝中的蛋白纤维呈现二维光子晶体结构，积聚状态会产生一种二维周期结构，并沿表皮方向对某一波段的光有很强的发射，形成不同颜色，其调控方式主要有两种：调控周期长度和周期数目。孔雀羽毛不同颜色由表皮下周期结构不同的周期长度来控制，小羽枝的棕色、黄色、绿色、蓝色对应周期长度依次减少。
为了验证孔雀羽毛颜色特点与一般纺织品颜色的不同，可以比较孔雀羽毛不同颜色部分的差别，并测定其红外光谱。红外谱图研究发现，孔雀羽毛的黄色与蓝色区域的羽毛的化学成分没有本质区别，证实了孔雀羽毛的颜色不是通过颜料（色素）生色的原理形成的，而是通过其自身的结构生色。
光学显微镜放大100倍数下，可以清楚地看到羽毛在白光照射下呈现彩色。随着观察角度的变换，颜色差别很大，从淡黄到深绿。在500倍的放大倍数下，可以很清楚地看到小羽枝的色彩呈现金属光泽，表面有清晰的鳞片层，呈竹节状结构。
放大倍数为200倍再用扫描电镜观察，发现小羽枝的轴直径平均为50-80微米，每个节的长度平均为30-40微米。但这种外在形态并不是生色的主要结构，小羽枝内部还有更微观的结构机理决定着颜色生成。
通过用扫描电镜1500倍、8000倍、15000倍到最高的25000倍观察某小羽枝上的一个羽毛裂纹，能看到小羽枝内排列着一层层蛋白纤维，这种极细的蛋白纤维直径大小为150-160纳米，达到了纳米级。
它们的排列形成了一种二维光子晶体纤维结构，粗细度均匀，层次分明，并严格按照小羽枝的轴向定向排列。这种纳米级的微观物理结构，当受到光束照射时，会对光子形成良好的干涉和叠加，类似于白光通过三棱镜形成七彩光，进而生成颜色。
许多鸟儿羽毛色彩丰富或艳丽，都与其羽毛内部的纳米级微结构有关。这种结构的特点就是纳米级纤维物质的排列存在一定的规律性、周期性，从而呈现出不同寻常的功能。
利用科技手段让自然之美为纺织品增色
中国古人早就发现并利用了孔雀羽毛独特的生色特性来“美化”纺织品，云锦就是其中之一。其织造过程中用特殊的工艺把孔雀羽毛碾成丝，加入到纺织品中去，形成了艳丽和富于变化的色彩，而且不褪色。
可利用的自然生色机制
色散
发生色散的物质很多，最常见的是空气中的小水滴。宝石与其它一些材料在反光时也会发生色散。例如金刚石油极高的色散值，旋转时，有炫耀的彩色闪光出现。一些材料以细小颗粒施加到纺织品上，也可以通过色散产生彩虹一样的颜色。
散射
自然界生物通过散射产生颜色是由生物体表面存在某些细小颗粒组织引的。
例如蓝鹊的羽毛，其小倒刺是重叠的，它存在于羽支侧面的带钩的组织上。羽支外层角质：无色透明、厚度约为10μm。角质下面有箱状细胞，它含有大量不规则的气囊，大小在30~300 nm，它对光有很强的散射能力。
羽支对光发生瑞利散射后产生蓝色。
干涉
干涉是同一光源发出的两相干光源在空间相遇，发生的一种明暗条纹交替出现的现象。干涉条纹会随位置距离发生周期性变化。
在薄膜干涉中，导致皂泡、水上油膜、双折射材料和一些动物产生彩虹色彩。这种光干涉产生的颜色的色调很纯,有金属般光泽和透明性。
很多鸟类的羽毛随着羽毛表面薄片的折射率、大小形状和厚度不同，会产生各种颜色。
随着薄层厚度减小，颜色由红经绿变到蓝。另外鱼类的鱼的鳞片、眼睛以及蛇皮，一些矿石，还有珍珠、苔藓、海藻叶片等都是由于干涉作用而出现眩闪色泽。
衍射
衍射是光在传播中过程中绕过障碍物边缘而偏离直线传播的现象。衍射颜色取决于层间隔距离，并随着观察角度的变化而变化。
天然蛋白石是一种天然衍射光栅,能在白或黑的背景上显示各种颜色闪光,称为颜色晃动。
来源：印染世界商情网
