目前纤维/纺织品上着色的主要途径是通过施加有色物质(染料或颜料)来产生颜色。结构色的产生无须染料或颜料等化学着色剂的存在,具有不褪色和虹彩效应等优点。与传统色素色对光的选择性吸收产生颜色的方式不同,结构色是物体特定的组织结构对光的选择性反射、干涉等作用而产生的视觉效果。其中以薄膜干涉(单层薄膜干涉和多层薄膜干涉)产生的结构色最为常见。本论文基于自制的表面带电的无机纳米粒子,采用静电自组装技术,制备了大面积有序的、具有较均匀结构色的干涉生色薄膜。结合纺织纤维的化学组成,选择性地研究了PET、玻璃和PP硬质基质的表面性质对构造结构色薄膜的影响。在不同基质表面分别构造了Si O2/polyethyleneimine(PEI)、Zn O/poly(sodium-p-styrenesulfonate)(PSS)和Si O2/Zn O复合薄膜,优化了薄膜的制备条件,研究了不同粒径、不同厚度和观察角度对薄膜结构色的影响,分析了薄膜的表面形貌和微观结构,探讨了薄膜的结构生色机理,探明了静电力驱动的薄膜自组装过程,并初步将Si O2/PEI薄膜应用于纺织纤维表面实现了结构生色,为薄膜结构生色技术的拓展应用和纺织纤维的生态着色提供了一定的实践积累和理论指导。主要研究内容和结果有:(1)以St?ber法制备了不同粒径的单分散Si O2溶胶粒子,采用静电自组装技术制备了Si O2/PEI薄膜。考察了poly(ethylene terephthalate)(PET)、玻璃和polyprolene(PP)三种不同基质对制备的薄膜结构色的影响,发现负电性高、亲水性好、粗糙度低的基板有利于Si O2粒子在其表面的均匀分布,其形成的薄膜结构色较均匀。进一步优化了薄膜的制备条件,控制合适的提拉速率、Si O2溶胶液和PEI溶液浓度,其制备的薄膜结构色的均匀性和重现性较好。(2)分别在PET和玻璃基质上制备了Si O2/PEI薄膜,其结构色随Si O2溶胶粒子粒径的增大和/或组装周期数的增加,其对应的中心波长有红移趋势。同一薄膜在不同的观察角度下发生亮度和色度的变化。这些光学现象与单层薄膜的干涉生色现象相符。表面形貌分析表明,薄膜中Si O2溶胶粒子层间穿插分布,与空隙形成了光学意义上的均匀膜层。分析了自组装过程中的静电作用力对构造薄膜的影响:带相反电荷的高分子电解质与无机纳米溶胶粒子之间的静电引力驱动薄膜的自发组装和纵向增长,而已组装的纳米粒子对后续的纳米粒子产生静电斥力,这种静电引力和斥力的共存、对抗和平衡体系驱使薄膜的自组装错层增长,并以此提出了静电自组装过程模型。(3)采用溶胶-凝胶两步法合成了不同粒径的Zn O溶胶粒子,以PET为基质,制备了高折射率的Zn O/PSS薄膜,薄膜结构色的亮度较高。Zn O/PSS薄膜的结构色随周期数和角度的变化表明,其结构色也是由单层光学薄膜的干涉产生的。结构分析表明,基质表面的薄膜形成了较均匀的膜层结构。(4)由于Si O2/PEI和Zn O/PSS单层光学薄膜的反射率较低,在多光束干涉中只考虑前两束光的干涉作用。两种薄膜的折射率分别低于和高于基质的折射率,其相长干涉的条件不同。且当薄膜的光学厚度nd=λ0/4时,反射率的极值刚好相反。在单层光学薄膜的研究基础上,分别制备了不同的Si O2/Zn O多层薄膜,并研究了其结构色。结果发现Si O2/Zn O双膜层的反射峰变宽且结构色鲜艳度降低,多层薄膜的结构色随着双膜层周期数的增加既有亮度的变化,又色度的变化。此现象是由分界面处形成的折射率从n1渐变到n2的等效非均匀过渡膜层导致的。(5)将静电自组装Si O2/PEI结构生色薄膜技术初步应用于柔性的涤纶织物表面,考察了各种因素对薄膜构建及其结构色的影响。结果表明,涤纶织物表面构建的Si O2/PEI薄膜的结构生色规律与硬质基材上的基本相似,但结构色的鲜艳度相对较低,这主要是受织物组织结构和纤维粗糙表面对光的选择性相长干涉效应的影响。