摘要：本文以感温变色微胶囊为对象配制印花色浆，采用单因素分析和正交实验，通过测定织物各项牢度、舒适性变化，探讨了粘合剂用量、交联剂用量、焙烘条件等因素的影响，获得实验用微胶囊印花的优化工艺：聚丙烯酸粘合剂25%，交联剂1.5%，焙烘温度150℃，焙烘时间 4min。本文还针对市场中感温变色材料的不足将普通涂料和感温变色微胶囊通过一定比例配色，极大丰富了色彩变化，为感温变色面料的设计、推广和应用提供良好基础。
关键词：感温变色；微胶囊；印花工艺；色彩
Study on Printing with Thermochromic Microcapsule and Its Application
Abstract： Printing process of thermochromic microcapsule was studied. Through single factor tests and orthogonal experiments， the effects of the concentration of binder and crosslinking agent and the baking condition were discussed. By testing color fastness and comforts of printed fabrics， the optimum printing process was obtained， which was the concentration of binder 25%， the concentration of crosslinking agent 1.5%， baking at 150 ℃ for 4 min. Furthermore， the color change of thermochromic materials is generally from one color to colorless and can not satisfied with the demand of market. In order to enrich the color of the printed fabrics， thermochromic microcapsule and pigment were blended with different proportion to match multifarious colors， which might provide the foundation for the more extensive design and application of thermochromic fabrics.
Key words： thermochromic； microcapsule； printing； color
随着人们生活水平的提高，消费者对服饰美的追求层次也越来越高，消费者对服装面料的要求正在由实用型向创新型转变。传统纺织品的色泽是静态的，即纺织品经印花或染色后，织物便呈现一种不变的色泽或花型，随着电子、信息、半导体等技术与纺织服装技术的不断融合，智能、创新纺织品应运而生，其中感温变色纺织品打破了常规，赋予纺织品动态的美。
感温变色纺织品的制造方法主要由两种：纤维技术和印染技术。纤维技术是将感温变色材料应用在纺制纤维的过程中，技术难度大，但效果好。印染技术是通过印花、浸染等技术将感温变色材料应用于面料中，技术较为简单，效果也比较理想。
一般而言，感温变色材料主要有两种：一种是液晶类感温变色物质，通过温度环境的刺激，使分子在液晶的形态和聚集态发生改变，从而导致颜色变化；另一种是由电子给予体、电子接受体、溶剂性物质等3部分组成的体系，这种体系通过电子的得失发生颜色改变。两种感温变色材料应用于面料的前提技术是微胶囊技术，只有将感温变色材料包覆在微胶囊中才能保证感温变色的实现。同时由于微胶囊对纤维几乎没有亲和力，因此需要用粘合剂将感温变色材料固着在纤维、面料上，印花是常用方法之一。
丙烯酸类粘合剂来源广泛，容易合成，工艺较为简单，而且使用安全方便，因此本文采用聚丙烯酸类粘合剂进行感温变色印花工艺的探索及应用。
1实验
1.1印花材料与仪器
织物：白色涤氨纬平组织结构织物（涤90%/氨10%）。
助剂：感温变色微胶囊，30℃左右时由红色变为无色；novenPrintRite595粘合剂，诺誉化工；亚胺类非离子交联剂FX8100，昂高化工；聚氨酯触变型增稠剂，冠志化工。
仪器：MD定形烘干小样机，广东精湛染整设备厂有限公司；电热鼓风干燥箱，上海申光仪器仪表有限公司；平动式常温小样机，靖江市新旺染整设备厂；D2F-6050型真空干燥箱，上海一恒科技有限公司。
1.2印花工艺流程
调色浆→平网印花→烘干（80℃，2min）→焙烘。
1.3性能测试
摩擦色牢度按GB/T3920―1997进行评定；耐皂洗色牢度按GB/T3921―2008进行评定；透气率按GB/T5453―1997进行测试；透湿性按GB/T12704.2―2009进行测试；弯曲长度按GB/T18318.1―2009进行测试；顶破强力按GB/T19976―2005进行测试；织物吸湿性能按GB/T21655.1―2008进行评定；手感测试采用主观评价法：由5位纺织相关专业人员进行触摸感觉，并与未印花面料比较进行柔软程度评级，结果分为5级，从-1级到-5级绝对值越大面料越硬。
2印花工艺实验结果与讨论
2.1粘合剂用量的影响
在焙烘温度140℃、焙烘时间4min的条件下，首先对粘合剂用量的影响进行讨论，结果如表1所示。
表1显示，粘合剂用量在20%～35%时各项色牢度较为理想。当用量过低时，粘合剂成膜较薄，与纤维作用力较小，尽管透气保留率较好，但色牢度较低；随着粘合剂用量增多，成膜厚度增加，与纤维作用力加强，从而牢度提升，但透气性随之降低；且当用量超过35%时，色牢度不再进一步提高，粘合剂成膜厚度过大而导致织物手感发硬。
2.2交联剂用量的影响
交联剂在焙烘过程中可以在织物上形成网状结构，有助于提升成膜牢度。在焙烘温度140℃、焙烘时间4min、粘合剂用量为25%条件下，探讨交联剂用料的影响，结果见表2。
由表2可知，在一定范围内随着交联剂用量增加，形成的网状结构所覆盖的面积增大，织物的色牢度相应提高，且交联剂的加入量对印花织物的透气性影响并不显著，因此交联剂用量以1.5%为宜。
2.3焙烘温度的影响
粘合剂、交联剂只有在一定的高温条件下，才能于织物表面发生反应成膜，粘合剂与织物的结合牢度决定了感温变色微胶囊的牢度性能。在粘合剂用量25%，交联剂用量1.5%，焙烘时间4min的条件下，考察焙烘温度的影响，结果如表3所示。
表3显示，随着温度提升，湿摩擦和皂洗牢度略有增加，150℃时牢度较理想，当温度达到170℃，色牢度有所降低，可能是温度过高粘合剂或交联剂分子键被破坏所致，且此时织物的透气性变差。
2.4正交实验
在单因素分析的基础上，采用4因素3水平进行正交实验，正交实验进行正交实验，如表4所示。
测试印花后织物的各种性能指标，结果见表5。
正交实验的结果由多指标表征，单个指标不能全面反映面料的性能，因此本文采用Z分综合评价法（Z-score）。此方法是按一定的准则，对各项指标结果进行综合评定，得出综合评分，是把多指标化为单一数量指标反映面料的综合性能，再进行统一计算分析的方法。此方法计算公式为：
Zi=（Xi-Xi）/Si（1）
式（1）中，Xi为某指标值，Xi值为该指标的平均值，Si为该指标标准差。Zi值的计算首先是让指标无量纲化，消除各项指标的单位及其数值数量级间的悬殊差别带来的影响，也可以考察该指标是否高于均值。将各指标利用公式转化为Zi后，利用式（2）进行综合评定。
ΣZi=∑i=1JiZi（2）
式（2）中，n为不同指标的个数，Ji为Zi数值前的系数，对于数值越大越好的指标Ji取值为1，对于数值越小越好的指标Ji取值为-1，此公式下得到ΣZi值越大代表结果越优。据此对表5进行分析，结果如表6所示。
由表6可知，实验范围内各因素对面料综合性能影响程度为：焙烘时间>交联剂用量>粘合剂用量>焙烘温度，其最优工艺水平是粘合剂25%，交联剂1.5%，焙烘温度150℃，焙烘时间4min。
3色彩应用
受感温变色微胶囊的特性所限，其色彩变化单一，绝大多数为有色转为无色，无法满足消费者千变万化的色彩需求，严重阻碍了变色微胶囊的发展和应用，笔者尝试采用感温变色微胶囊和普通涂料拼色，并对其拼色效果及性能进行探索。
采用红色感温变色微胶囊和普通涂料红、黄、青进行拼色，所有处方中微胶囊和涂料的配比均为1∶1，即微胶囊用量和涂料总用量（为红、黄、青总和）分别为2.5%、2.5%，印花工艺条件采用前述试验的优化工艺。测试结果如表7、表8所示。
印花过程中变色微胶囊与涂料相容性良好。表7显示，拼混后的微胶囊保持了良好的变色效果，并借助与涂料的拼色，呈现出多彩的变色效果，改善了从有色变为无色的单一效果。
由表8可知，微胶囊与涂料拼混印花织物的色牢度良好，各项色牢度均达到4级或4级以上。微胶囊与涂料拼混印花织物的透气保持率达到92.12%、透湿率119g.m-2.h-1，表明印制后织物透气透湿性能依然保持良好，服用舒适性能够满足基本要求。
4结论
（1）结合色牢度和服用性能，实验用感温变色微胶囊用于涤氨面料的优化印花工艺为：粘合剂用量25%，交联剂用量1.5%，焙烘温度150℃，焙烘时间4min。
（2）感温变色微胶囊与普通涂料具有良好的拼色性能，二者相互配合使用可有效改善微胶囊有色变无色的单一效果，赋予织物更丰富的色彩变化。
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