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| 編輯推薦： |
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结构生色是通过光子晶体等微纳结构，结合衍射、反射等光学现象，产生色彩，其中，不需要任何的染料和颜料，进而就无需废水、废气等处理，节能环保，颜色鲜艳，持久性强，不会褪色。结构生色将在纺织品，尤其是功能纺织品领域获得重要的应用，发展前景惊人。本书详细介绍了多种结构着色的方法与工艺，并对所得颜色的明度和亮度进行了表征。
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| 內容簡介： |
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结构色有别于色素色，是一种可见光和与其光波波长量级相当的微纳米尺寸的结构相互作用而产生的物理色。纺织品结构生色可以在一定程度上减少对水资源及染料、助剂等化学品的需求，减少污染物的排放，有利于纺织印染企业转型升级和提高产品附加值，拓展纺织品特别是功能纺织品在服装、包装与装饰、可穿戴设备、军事等方面的应用。本书共分六章，详细介绍了光子晶体、磁控溅射薄膜以及压印光刻技术使纺织品结构生色，并对相关产品表征以及应用做了简要介绍。本书适宜纺织品相关领域的科研工作者使用，亦可供有兴趣的读者阅读。
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| 關於作者： |
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黄美林，男，五邑大学纺织材料与工程学院教师，博士、副教授、硕士生导师，中国纺织工程学会高级会员，广东省纺织新材料及产品协同创新工程技术研究中心、广东省功能性纤维与纺织品工程技术研究中心研究员。曾任实验室主任、系主任、江门市纺织工程学会副秘书长（2012-2020）；曾赴美国加州州立大学富立顿分校（CSU-Fullerton）访学。主要从事针织产品、功能纺织品、纳米纺织材料及结构色纺织品等方面的教学与科学研究。在国内外刊物上发表学术研究论文24 篇和教学研究论文10 多篇，Scopus 收录15 篇（其中SCI 收录8 篇、EI 收录2 篇）；专利授权2 项。高伟洪，男，上海工程技术大学纺织服装学院教师，博士、副教授、硕士生导师，纺织工程系副主任，中国纺织工程学会会员，英国曼彻斯特大学学士、博士（直博）、访问学者，上海高校青年东方学者，《纺织学报》首届青年编委。主要从事光子晶体结构色纳米材料的制备及其在纺织领域的应用研究。主持国家自然科学基金青年项目 1 项、校级人才引进科研启动项目 1 项，指导国家级、市级大学生创新训练项目各1 项。参加世界纺织大会、亚洲纺织大会、中国纺织学术年会等国内外高水平学术会议6 次，发表SCI、EI 及中文核心期刊论文 20 余篇，出版英文书籍章节1 章，申请发明专利8 项。曾获英国染色家学会（SDC）Main Bursary，指导学生获得中国纺织工程学会陈维稷优秀论文奖2 项、宗平生针织优秀论文奖1 项。
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| 目錄：
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第1章 概述 001
1.1 颜色与结构色 003
1.1.1 光波与颜色 003
1.1.2 色素色与结构色 004
1.2 颜色的测量与表征 008
1.2.1 目视法、灯箱对色与数码照片 008
1.2.2 光谱图 008
1.2.3 纺织品颜色深浅与K/S 值 009
1.2.4 色度、色域、色彩空间与色彩模型 010
1.2.5 色素色与结构色的测量和表征 018
1.3 颜色的起因及常见材料的颜色 018
1.3.1 导体金属材料的颜色 020
1.3.2 矿物的颜色 020
1.3.3 半导体及绝缘体的颜色 022
1.3.4 固体状态的离子化合物的颜色 023
1.3.5 薄膜的颜色 024
1.4 结构色主要生色机理 025
1.4.1 光干涉产生结构色 026
1.4.2 光衍射产生结构色 035
1.4.3 光散射产生结构色 043
1.5 纳米技术、微纳结构色与纺织品结构生色 045
1.5.1 纳米技术在纺织上的应用 045
1.5.2 超表面、表面等离子体与微纳结构色 047
1.5.3 纺织品结构生色 051
1.6 本章小结 054
参考文献 055
第2章 光子晶体及其应用于纺织品结构生色 061
2.1 引言 063
2.2 光子晶体胶粒（微球）的制备及其应用于纺织品结构生色 064
2.2.1 重力沉降法 066
2.2.2 垂直沉积法 070
2.2.3 喷墨印花（打印）法 070
2.2.4 电泳沉积法 072
2.2.5 胶体静电纺丝法 073
2.2.6 静电自组装法 075
2.2.7 丝网印刷法 076
2.2.8 喷涂法 076
2.2.9 剪切诱导自组装法 078
2.3 光子晶体制备结构色纺织品的相关研究情况 079
2.3.1 光子晶体结构色纤维 079
2.3.2 光子晶体结构色纱线 081
2.3.3 光子晶体结构色织物 083
2.3.4 非晶光子晶体制备结构色纺织品 086
2.4 基于类黑色素纳米粒子的光子晶体结构色的相关研究 088
2.5 本章小结 091
参考文献 092
第3章 磁控溅射沉积薄膜及其应用于纺织品结构生色 097
3.1 引言 099
3.2 溅射沉积单层薄膜获得颜色 102
3.2.1 Cu或CuO 单层膜 102
3.2.2 CuN或TiN 单层膜 108
3.3 溅射沉积双层薄膜获得颜色 111
3.3.1 Ag/TiO2 双层膜 111
3.3.2 Al/TiO2 双层膜 117
3.3.3 Ag/ZnO双层膜 118
3.3.4 Ag/Ag2O 双层膜 121
3.3.5 Au/Ge双层膜 123
3.4 溅射沉积多层薄膜获得颜色 124
3.4.1 SiO2/TiO2 周期性多层膜 124
3.4.2 TiO2/Cu/TiO2 复合薄膜 131
3.5 工业化磁控溅射设备制备结构色纺织品的情况 133
3.6 本章小结 135
参考文献 138
第4章 压印光刻及其应用于纺织品结构生色 143
4.1 引言 145
4.2 紫外固化方式纳米压印制备结构色 147
4.3 辊对辊接触方式纳米压印制备结构色 149
4.4 本章小结 158
参考文献 159
第5章 结构色材料及结构色纺织品的应用 161
5.1 引言 163
5.2 水印纸（膜）、镭射膜、3D全息膜与纳米膜 164
5.2.1 水印纸（膜） 165
5.2.2 镭射膜 167
5.2.3 3D全息膜 170
5.2.4 纳米变色膜 174
5.3 油墨、涂料、颜料和化妆品 175
5.4 服装、服饰、箱包及可穿戴产品 182
5.5 包装与装饰 185
5.6 防伪加密与隐身伪装 189
5.7 显示与安全警示 191
5.8 结构色打印（图案化印刷）及微流控技术 193
5.9 本章小结 200
参考文献 200
第6章 总结与展望 203
6.1 总结 205
6.2 展望 206
编者简介 209
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| 內容試閱：
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传统的纺织印染通过以水为媒介将染料、颜料或涂料等化学色素材料附着在纤维上获得各种颜色。这种传统的染色、生色、着色方法存在对水和染料、助剂等化学品的大量需求以及生产导致的环境污染等问题。近年来，为绕开或减少传统印染生色方法的不良影响，纺织品仿生结构色作为一种创新的生色方法，已成为纺织、印染、服装相关行业关注和研究的热点之一，受到学术界和工业界相关技术研究人员的广泛关注。结构色纺织品的研究符合《纺织行业“十四五”科技发展指导意见》提到的《纺织行业“十四五”发展纲要》和《科技、时尚、绿色发展指导意见》的要求，是纺织行业“十四五”科技发展需要重点突破的关键共性技术中的绿色制造技术，具有重要意义。
实现纺织品结构色有许多方法，如利用薄膜干涉实现单层薄膜或多层薄膜结构的干涉结构色；利用人工胶粒进行自组装形成人工光子晶体附着在纺织品表面实现光子晶体衍射结构色；利用微纳米加工方法自上而下地在纺织品表面形成微纳米结构实现光栅或衍射结构色，等等。纺织品结构色的制备需要在柔性粗糙的纺织物基底上实现从纳米特征、微观结构到宏观大面积等的跨尺度制造，其关键在于有机材料、金属材料、无机非金属材料以及纳米材料等力学性能、光学性能迥异的功能材料间界面的精确控制，涉及纺织纤维高分子、材料、物理、化学等多学科的交叉，亟待进一步的研究和探索。
本书从光波与颜色的关系出发，介绍了光与颜色、色素色与结构色的生色机理、颜色的测量与表征方法，讲述了纳米结构色的起源及定义；结合纳米技术、超构表面技术介绍了结构色纺织品的生色机理。系统阐述了包括人工光子晶体、物理磁控溅射镀膜、微纳压印光刻等应用于制备结构色纺织品的相关研究；分析总结了目前结构色材料及结构色纺织品在各行业中的应用，并对未来的发展情况进行了展望。编者将学术与科普相结合，在概括大量中外相关文献、结合国际上最前沿的研究进展和动态的同时，也介绍了编者团队近年来在纺织品结构生色领域的相关研究经验与取得的成果。编写本书的目的是及时总结结构色纺织品制备技术相关的最新研究工作，反映国内外学术界尤其是我国从事相关纺织品结构生色研究的科技工作者近年来的最新研究进展，展示和传播重要研究成果，促进学术交流，推动基础研究和应用基础研究，为纺织传统染色方法提供新策略，也为结构色纺织品的研发提供科学的理论借鉴和参考。本书为相关科研、教学领域的专业技术人员、研究人员、教师、相关院校学生和研究生等提高对纺织品结构生色的注意与兴趣、了解创新研究成果、拓宽研发思路提供参考，并传授一些科普知识和基本的专业知识。
本书共六章，第1章、第3章和第6章由五邑大学的黄美林编写；第2章由上海工程技术大学的高伟洪和五邑大学的巫莹柱编写；第4章由五邑大学的巫莹柱和易宁波共同编写；第5章由黄美林、高伟洪和石狮市瑞鹰纺织科技有限公司的夏继平共同编写。全书由黄美林统稿，广东工业大学的鲁圣国教授审稿。本书编者都是从事金属/陶瓷/高分子材料、结构色纺织品、功能纺织品相关工作的研究人员，均具有丰富的材料及纺织方面的教学与科研经验。本书编写过程中，得到了许多老师和学生的大力帮助与支持，特别是硕士研究生彭美婷、本科生罗宝珊等做了大量的图片编辑、文献查找和文字校对等工作，在此一并表示由衷的感谢。
限于编者学识水平与经验，书中难免有不足之处，恳请读者批评指正。
编者
2023年10月
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