文章重要内容

       江南大学纺织科学与工程学院付少海教授团队成功模拟了绿色植被在可见光-近红外光谱范围内的光谱特性，为军事伪装材料的开发提供了新的可能性。研究团队通过采用自分散纳米颜料绿和生物基尼龙56（PA56）的熔融共混法，制备出了具有优异光谱伪装性能的原液着色纤维。这些纤维不仅在微观结构和热力学性能上表现出色，而且在光谱伪装上达到了GJB 1411-2015二级光学伪装和二级光谱伪装的标准，为未来军事装备的隐身技术提供了强有力的材料支持。

文章背景

       在现代军事领域，伪装技术的发展对于提高战场生存能力和战术灵活性至关重要。绿色植被作为自然环境中最常见的掩护，其在可见光-近红外光谱范围内的特性一直是科研人员模拟的重点。然而，如何制备出能够在这一光谱范围内精准模拟绿色植被光谱的新材料，一直是行业内的技术难题。本研究正是在这样的背景下，针对如何通过原液着色法制备出高性能的生物基尼龙56原液着色纤维，展开了深入的研究和探索。

文章概述

       最近，江南大学付少海教授团队为了模拟绿色植被的光谱特征，制备出能够在400~1200 nm范围内精准模拟绿色植被光谱的新材料。研究团队选用亚甲基双萘磺酸钠（NNO）作为分散剂，通过喷雾干燥技术制备出自分散纳米颜料绿，并将其与生物基尼龙56切片熔融共混，制备出原液着色纤维，制备流程图如图1所示。通过对自分散颜料绿性能的测试（如图2所示），以及将自分散颜料绿通过熔融共混制备PA56原液着色纤维后，对PA56原液着色纤维的微观结构、热性能、力学性能（如图3所示）以及光谱性能（如图4所示）的全面测试和分析，结果表明，所制备的原液着色PA56纤维在光谱伪装性能上达到了极高的标准，颜色模拟效果优异，色牢度性能（表1）均满足军事纺织品的要求。

图1 PA56原液着色纤维的制备流程

将颜料蓝-6124与颜料黄-1103以质量比为2:1混合，通过喷雾干燥法制备的自分散纳米颜料绿，其自分散性能良好，并且能够模拟绿色植被在可见光-近红外(400~1200 nm)范围的“绿峰”、“红边”和“近红外高原”等特征。

 PA56原液着色纤维的红外图谱表明在原液着色加工后的分子结构没有变化，但氨基峰蓝移，颜料可能与氨基形成了氢键或者颜料使结晶区向非结晶区转移；PA56原液着色纤维的XRD图结果表明颜料影响了PA56的结晶性能，使结晶度下降；PA56原液着色纤维的SEM图表明，颜料在PA56中分布均匀，相容性好，但颜料含量影响纤维的均匀性；PA56原液着色纤维的TG结果表明一定程度的颜料添加量能够提高纤维的热降解性能，DSC 结果表明颜料的加入使纤维的熔点和结晶温度略微降低；原液着色纤维与原PA56纤维的力学性能对比得出，原液着色加工后纤维的断裂伸长和断裂强力有所提高，但模量降低。

PA56原液着色纤维模拟绿色植被的光谱性能良好，纤维的光谱曲线与绿色植被光谱的光谱距离小于0.65、光谱角度小于0.13 rad，光谱相关系数高于0.98，达到了GJB 1411-2015二级光学伪装和二级光谱伪装的要求。PA56原液着色纤维的颜色与绿色植被的颜色也较为接近，当颜料用量为1%时，在颜色上可模拟GBJ 1082A-2021伪装网颜色MG1151；当颜料用量为2%时，可以很好地模拟DG0730颜色性能。PA56原液着色纤维的色牢度如表1所示，纤维的耐日晒变色牢度大于6级，耐皂洗的变色和沾色牢度达到4~5级，耐汗渍色的变色和沾色牢度达到4~5级。

该研究制备出的原液着色生物基尼龙56纤维可以模拟绿色植被在可见光-近红外光谱范围内的光谱特征，该制备方法简单、效率高，可连续化、大批量生产，并应用于军用作战服或伪装网，在实际应用中具有重要的军事价值。

       上述工作以研究论文形式已在《高分子学报》2025年第2期印刷出版，论文第一作者为江南大学硕士生罗巧玲，通讯作者为付少海教授、王冬副研究员。

引用本文：

罗巧玲, 邵力文, 林琴, 王冬, 付少海. 

原液着色生物基尼龙56纤维的制备及其可见光-近红外光谱性能.

高分子学报, 2025, 56(2), 322-330

Luo, Q. L.; Shao, L. W.; Ling, Q.; Wang, D.; Fu, S. H.

Study on preparation and visible near infrared spectral performance of dope dyeing biobased polyamide 56 fiber. 

 Acta Polymerica Sinica, 2025, 56(2), 322-330

doi:  10.11777/j.issn1000-3304.2024.24222

CSTR: 32057.14.GFZXB.2024.7327