利用光學原理提高面料的視覺深度

　　“仿蛾眼”增深劑施展“視覺魔術”

　　◎洪恒飛 本報記者 江 耘

　　往深色面料上滴點水，濕潤區域的顏色看起來深了很多，水一干就又恢復原樣。這種現象背后的光學原理，是科研人員研發增深劑的靈感之一。

　　近日，在浙江科峰有機硅股份有限公司的實驗室內，兩塊使用同類材質、等量染色劑的面料擺放在記者面前，肉眼可見二者顏色一深一淺，手感卻別無二致。

　　“唯一的變量在于，深色那塊在加工過程中使用了‘仿蛾眼’增深劑。”浙江省現代紡織技術創新中心項目推進部經理、浙江理工大學紹興柯橋研究院常務副院長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，利用光學原理提高面料的視覺深度。讓面料的顏色達到相同的特深色效果，相比完全靠染色，它可節約30%左右的染料。

　　前不久，由浙江省現代紡織技術創新中心、浙江理工大學、浙江科峰有機硅股份有限公司、浙江紅綠藍紡織印染有限公司、浙江理工大學紹興柯橋研究院、浙江理工大學上虞工業技術研究院共同承擔的色光可控的“仿蛾眼”面料高效增深關鍵技術及產業化應用項目通過中國紡織工業聯合會鑒定，被認為達到國際先進水平。

　　色彩是時尚紡織的組成元素，既是紡織品圖案和款式的靈魂，又象征著紡織品的區域文化和人文特性。其中，深色尤其是特深色面料獨有的視覺美感使其在國際市場長盛不衰。然而，加工深色面料時，不僅染料用量多，還會受到飽和上限限制，這不僅造成面料浮色多、易褪色，而且存在染料浪費、水污染嚴重等問題。

　　作為“仿蛾眼”增深劑技術負責人，楊雷介紹，目前市面上常用的增深劑是硅油類，我國增深硅油的應用有十余年歷史，有很多更新換代的產品面世。但這類產品的增深率較低，會使面料手感油膩、易紕裂，而且色光易發生改變，成品色光不可控。

　　“增深現象其實很常見。比如布匹浸水后，顏色的視覺深度就加深了。”楊雷解釋道，人眼看到的面料顏色，其實是面料直接反射的無色自然光和染料選擇吸收形成的有色光的混合光。當面料表面沾水后，直接反射的無色光比重減少，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更深。

　　2015年開始，楊雷團隊開始設想研發新型增深劑，經過摸索試驗，逐漸明確了“仿蛾眼”結構減反射增深及色光調控機制，開發了增深率高、色光可控的非硅類“仿蛾眼”增深產品及相關加工技術。團隊以納米球形乳膠粒為結構單元，對面料表面進行改造，實現了“仿蛾眼”結構高效增深面料的技術方案。

　　自然界中，蛾類通常在夜間行動，特殊的眼部構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構，會讓光線折射率沿深度方向呈連續變化，以致大部分的光會被吸收，只有極少量的光會被反射。”楊雷說，表現在面料上，這就像一場視覺魔術。

　　經過數年研發，聯合團隊通過調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織物進行整理，在織物纖維表面形成“仿蛾眼”增深結構，賦予面料色光可控的濃色效果。

　　“調制有效的助劑配方、確保其在不同的加工設備及環境參數下保持增深效果，需要經過反復試驗。”浙江科峰有機硅股份有限公司副總經理李劍浩介紹，為此，研發測試期間，聯合團隊經常實驗到深夜。

　　楊雷介紹，基于“仿蛾眼”面料高效增深系列技術，團隊聯合企業目前已建成年產1萬噸增深系列產品的生產線，生產運行穩定，實現了高端增深產品的進口替代。“仿蛾眼”增深劑已在30余家企業推廣應用，提升了產品的色深、色牢度、手感、外觀等應用指標。下一步，聯合團隊將持續優化技術工藝，推廣“仿蛾眼”增深劑的應用，助力紡織印染行業綠色化發展。