一种使用天然染料制备可见光和近红外伪装涤纶织物的方法与流程

    专利查询2025-07-24  26


    本发明涉及一种红外伪装和防护材料技术,尤其是一种使用天然染料制备可见光和近红外伪装涤纶织物的制备方法。


    背景技术:

    1、在古代,人们通过伪装将自己隐身于环境,以此欺骗并捕杀猎物。在现代战争中,伪装是减少战损、保护武器和士兵的重要措施。然而,随着探测技术的迅猛发展,特别是高光谱成像技术的普及。高光谱成像能捕捉物体的详细光谱信息,使得目标物体即使在夜间也容易被识别和区分。因此,仅依靠可见光伪装已无法满足现代战场的需求,必须开发出在可见光和近红外波段均具备伪装效果的材料。战争环境可分为陆地、天空和海洋。在陆地环境中,森林是最常见的地面背景之一,绿叶成为伪装的重要模拟对象。模拟绿叶的光谱特性不仅要在外观颜色上相似,还需使伪装材料的光谱反射率与绿叶高度一致,以应对高光谱探测设备的侦查。

    2、使用纺织品作为基材制备伪装材料,主要通过染料或颜料进行染色或涂层处理。有相关研究已用红蓝黄三种色调的还原染料制备糊料,并印刷在织物上,实现对绿叶的光谱模拟。有文献报道以cr2o3、聚乙烯醇、氯化锂制备仿生涂层,并通过交联反应和表面疏水改性可以提高耐久性。该涂层可以提高武器装备和士兵的生存率,在高光谱伪装领域具有应用潜力。但伪装染料主要为合成染料或无机颜料,尽管它们能够在一定程度上模拟绿叶的光谱特性,但这些材料往往具有一定的毒性和环境危害。

    3、近年来,随着绿色环保理念的兴起,天然染料因其来源广泛、无毒无害和环境友好等优点,逐渐受到关注。与合成染料或无机颜料相比,天然染料来源于植物,理论上其光谱曲线与绿叶的相似程度较好,而且在应用过程中对环境的影响较小。据相关报道,在林地环境下,天然染料印刷的织物具有一定的可见光和近红外伪装效果。因此开发使用天然染料的红外伪装材料具有重要的研究意义和应用前景。


    技术实现思路

    1、发明目的在于:提供一种使用天然染料制备可见光和近红外伪装涤纶织物的方法,能够通过印刷技术模拟绿叶的光谱特性,达到优异的伪装效果。

    2、技术方案:本发明所述的使用天然染料制备可见光和近红外伪装涤纶织物的方法,包括如下步骤:

    3、步骤1,制备叶绿素铜钠糊料;

    4、步骤2,制备靛蓝和栀子黄混合糊料;

    5、步骤3,将靛蓝和栀子黄混合糊料印刷在涤纶织物上再进行烘干,并在烘干完成后再进行一次靛蓝和栀子黄混合糊料的印刷和烘干,获得第一印刷涤纶织物;

    6、步骤4,将叶绿素铜钠糊料印刷在第一印刷涤纶织物上并进行烘干,获得伪装涤纶织物。

    7、进一步的,步骤1中,制备叶绿素铜钠糊料时:通过将叶绿素铜钠与增稠剂以及粘合剂混合搅拌进行制备。

    8、进一步的,增稠剂为海藻酸钠,粘合剂为水性聚氨酯。

    9、进一步的,叶绿素铜钠基于粘合剂的重量百分比为1~3%owf,增稠剂基于粘合剂的重量百分比为0.5~0.6%owf。

    10、进一步的,步骤2中,制备靛蓝和栀子黄混合糊料时:通过将靛蓝和栀子黄与增稠剂以及粘合剂混合搅拌进行制备。

    11、进一步的,增稠剂为海藻酸钠,粘合剂为水性聚氨酯。

    12、进一步的,靛蓝基于粘合剂的重量百分比为0.6~0.8%owf,栀子黄基于粘合剂的重量百分比为1.4~5.6%owf,增稠剂基于粘合剂的重量百分比为0.5~0.6%owf。

    13、进一步的,混合搅拌的时间为15~25min。

    14、进一步的,步骤3和4中,印刷方法均为刮涂法,且每次印刷的糊料用量为18.18g/m2~24.24g/m2,经过三次印刷后伪装涤纶织物上总的糊料用量为54.55g/m2~72.73g/m2。

    15、进一步的,步骤3和4中,烘干温度均为150~165℃,烘干时间均为2~4min。

    16、本发明与现有技术相比,其有益效果是:发明方法制备的伪装涤纶织物在380~1200nm范围内的光谱性能与绿叶相似度可高达0.98,能够有效伪装于林地环境中,显著提高了伪装效果;本发明的原料采用天然染料叶绿素铜钠、靛蓝、栀子黄,避免了传统染料中可能存在的环境污染问题,符合绿色发展的要求;本发明的制备方法简单高效,适用于大规模生产,能够在不显著增加成本的情况下,实现高质量的伪装涤纶织物制备。



    技术特征:

    1.一种使用天然染料制备可见光和近红外伪装涤纶织物的方法,其特征在于,包括如下步骤:

    2.根据权利要求1所述的使用天然染料制备可见光和近红外伪装涤纶织物的方法,其特征在于,步骤1中,制备叶绿素铜钠糊料时:通过将叶绿素铜钠与增稠剂以及粘合剂混合搅拌进行制备。

    3.根据权利要求2所述的使用天然染料制备可见光和近红外伪装涤纶织物的方法,其特征在于,增稠剂为海藻酸钠,粘合剂为水性聚氨酯。

    4.根据权利要求2所述的使用使用天然染料制备可见光和近红外伪装涤纶织物的制备方法,其特征在于,叶绿素铜钠基于粘合剂的重量百分比为1~3%owf,增稠剂基于粘合剂的重量百分比为0.5~0.6%owf。

    5.根据权利要求1所述的使用天然染料制备可见光和近红外伪装涤纶织物的方法,其特征在于,步骤2中,制备靛蓝和栀子黄混合糊料时:通过将靛蓝和栀子黄与增稠剂以及粘合剂混合搅拌进行制备。

    6.根据权利要求5所述的使用天然染料制备可见光和近红外伪装涤纶织物的方法,其特征在于,增稠剂为海藻酸钠,粘合剂为水性聚氨酯。

    7.根据权利要求5所述的使用天然染料制备可见光和近红外伪装涤纶织物的方法,其特征在于,靛蓝基于粘合剂的重量百分比为0.6~0.8%owf,栀子黄基于粘合剂的重量百分比为1.4~5.6%owf,增稠剂基于粘合剂的重量百分比为0.5~0.6%owf。

    8.根据权利要求2或5所述的使用天然染料制备可见光和近红外伪装涤纶织物的方法,其特征在于,混合搅拌的时间为15~25min。

    9.根据权利要求1所述的使用天然染料制备可见光和近红外伪装涤纶织物的方法,其特征在于,步骤3和4中,印刷方法均为刮涂法,且每次印刷的糊料用量为18.18g/m2~24.24g/m2,经过三次印刷后伪装涤纶织物上总的糊料用量为54.55g/m2~72.73g/m2。

    10.根据权利要求1所述的使用天然染料制备可见光和近红外伪装涤纶织物的方法,其特征在于,步骤3和4中,烘干温度均为150~165℃,烘干时间均为2~4min。


    技术总结
    本发明公开了一种使用天然染料制备可见光和近红外伪装涤纶织物的方法,步骤包括:制备叶绿素铜钠糊料;制备靛蓝和栀子黄混合糊料;将靛蓝和栀子黄混合糊料印刷在涤纶织物上再进行烘干,并在烘干完成后再进行一次靛蓝和栀子黄混合糊料的印刷和烘干,获得第一印刷涤纶织物;将叶绿素铜钠糊料印刷在第一印刷涤纶织物上并进行烘干,获得伪装涤纶织物。该方法制备的伪装涤纶织物在380~1200nm范围内的光谱性能与绿叶相似度可高达0.986,与标准色(中绿)色差为1.45,小于3.0L<supgt;*</supgt;a<supgt;*</supgt;b<supgt;*</supgt;单位,符合GJB 1082A‑2021标准,能够有效伪装于林地环境中,显著提高了伪装效果。

    技术研发人员:杨明,周洋,杨玉华,于坤,李庆
    受保护的技术使用者:江苏华宏昌明科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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