AN INVESTIGATION OF THE ACTIVATION OF MULTI-COLOUR CHANGING PHOTOCHROMIC TEXTILES

Recent development in chemistry, fibres and electronic technology provides new material directions for designers to develop dynamic textiles that can change colour and pattern as a response to external environmental stimuli. Such dynamic textiles create many opportunities including novel surface decorations, development of flexible displays that can express emotions or signals and textiles for safety and camouflage. The photochromic material can be used to design textiles embedded with reversible multi- colour changing effects that can be experienced in daylight conditions. The activation of the colour changing effect of photochromic textiles is mainly influenced by the ultraviolet radiation that has a wavelength below 400 nm. One of the limitations of using photochromic colourants for the development of multi-colour changing textiles is the inability to control the activation of individual colours that have been applied to the textile surface. As such, the resulting visual experience has the tendency to become predictable for observers, thus, restrict the creative product design possibilities. The research conducted in this paper aimed to address this by exploring the possibility of handling different activation methods to control the kinetic behaviour of photochromic textiles. Three different activation methods including; sunlight, artificial UV lights and SMD UV LEDs were examined, and the possibilities to use each of these activation methods for the excitation of controllable multi-colour changing photochromic effects was highlighted. The paper concludes with a discussion on the creative design possibilities that can be exploited with such controllable multi-colour changing photochromic textiles, and appropriate visuals have been referred to justify the findings.

ÇOKLU RENK DEĞİŞTİREBİLEN FOTOKROMİK TEKSTİLLERİN AKTİVASYONU İLE İLGİLİ BİR ARAŞTIRMA

Kimya, lif ve elektronik teknolojisindeki son gelişmeler, tasarımcıların dış ortam uyaranlarına cevap olarak renklerini ve desenlerini değiştirebilen dinamik tekstiller geliştirmeleri için yeni malzeme yönelimleri sağlamaktadır. Bu tür dinamik tekstiller, yenilikçi yüzey süslemeleri, duygu ve sinyalleri ifade edebilen esnek ekranların geliştirilmesi, güvenlik ve kamuflaj tekstilleri gibi birçok fırsat yaratmaktadır. Fotokromik malzemeler, gün ışığı altında çift yönlü çoklu renk değiştiren özelliklere sahip tekstilleri tasarlamak için kullanılabilmektedir. Fotokromik tekstillerin renk değiştirme etkisinin aktivasyonu, temel olarak dalga boyu 400 nm'nin altında olan ultraviyole ışınımından etkilenmektedir. Çok renk değiştiren tekstillerin geliştirilmesi için fotokromik renklendiricilerin kullanılmasının sınırlamalarından biri, tekstil yüzeyine uygulanan bireysel renklerin aktivasyonunun kontrol edilememesidir. Bu nedenle, ortaya çıkan görsel deneyim gözlemciler için öngörülebilme eğilimindedir. Dolayısıyla bu, yaratıcı ürün tasarım olanaklarını kısıtlamaktadır. Bu çalışmada, fotokromik tekstillerin kinetik davranışını kontrol etmek için farklı aktivasyon yöntemlerinin kullanılma olasılığı araştırılmaktadır. Güneş ışığı, yapay UV ışıklar ve SMD UV LED'ler olmak üzere üç farklı aktivasyon yöntemi incelenmiş ve bu aktivasyon yöntemlerinin kontrol edilebilir çoklu renk değiştiren fotokromik etkilerin uyarılması için kullanım olanakları ortaya konmuştur. Bu çalışma, kontrol edilebilir çoklu renk değiştiren fotokromik tekstillerle oluşturulabilecek yaratıcı tasarım olanakları üzerine bir tartışma ile son bulmaktadır ve bulguları açıklamak için uygun görsellere atıfta bulunulmuştur.

PDF

___

1. Bamfield, P. and Hutchings, M.G., (2010). Chromic Phenomena. 2nd Revised edition ed. Cambridge: Royal Society of Chemistry.

2. Christie, R.M., (2013). Chromic materials for technical textile applications. In: Advances in the Dyeing and Finishing of Technical Textiles. Elsevier, pp.3–36.

3. Tian, H. and Zhang, J., (2016). Photochromic Materials: Preparation, Properties and Applications. Wiley VCH.

4. Parhizkar, M., Zhao, Y. and Lin, T., (2014). Photochromic Fibers and Fabrics. In: X. Tao, ed., Handbook of Smart Textiles. Springer Singapore, pp.1–23.

5. Aldib, M., (2013). An investigation of the performance of photochromic dyes and their application to polyester and cotton fabrics. Thesis, Heriot-Watt University.

6. Little, A.F., (2008). An investigation into textile applications of photochromic dyes. Ph.D., Thesis, Heriot-Watt University.

7. Billah, S.M.R., Christie, R.M. and Shamey, R., (2008). Direct coloration of textiles with photochromic dyes. Part 1: Application of spiroindolinonaphthoxazines as disperse dyes to polyester, nylon and acrylic fabrics. Coloration Technology, 124(4), pp.223–228. 8. Aldib, M. and Christie, R.M., (2011). Textile applications of photochromic dyes. Part 4: application of commercial photochromic dyes as disperse dyes to polyester by exhaust dyeing. Coloration Technology, 127(5), pp.282–287.

9. Little, A.F. and Christie, R.M., (2010). Textile applications of photochromic dyes. Part 1: establishment of a methodology for evaluation of photochromic textiles using traditional colour measurement instrumentation. Coloration Technology, 126(3), pp.157–163.

10. Vikova, M., (2011). Photochromic textiles. Ph.D. Thesis, Heriot- Watt University.

11. Little, A.F. and Christie, R.M., (2010). Textile applications of photochromic dyes. Part2: factors affecting the photocoloration of textiles screen-printed with commercial photochromic dyes. Coloration Technology, 126(3), pp.164–170.

12. Little, A.F. and Christie, R.M., (2011). Textile applications of photochromic dyes. Part 3: factors affecting the technical performance of textiles screen-printed with commercial photochromic dyes. Coloration Technology, 127(5), pp.275–281.

13. Corns, S.N., Partington, S.M. and Towns, A.D., (2009). Industrial organic photochromic dyes. Coloration Technology, 125(5), pp.249– 261.

14. Lucas, R., McMichael, T., Smith, W. and Armstrong, B., (2006). Solar ultraviolet radiation : global burden of disease from solar ultraviolet radiation. Environmental burden of disease series ; no. 13. Geneva: World Health Organization.

15. Viková, M., Christie, R. m. and Vik, M., (2014). A Unique Device for Measurement of Photochromic Textiles. Research Journal of Textile and Apparel, 18(1), pp.6–14.

16. Kneissl, M., 2016. A Brief Review of III-Nitride UV Emitter Technologies and Their Applications. In: M. Kneissl and J. Rass, eds., III-Nitride Ultraviolet Emitters, Springer Series in Materials Science. [online] Springer International Publishing, pp.1–25. Available at: [Accessed 24 Dec. 2016].