电致变色织物及其制备方法和织造方法技术

本申请的目的是提供一种电致变色织物及其制备方法和织造方法，其主要是由导电织物基层、设置在导电织物上的电解质层、设置在电解质层上的电致变色层、设置在电致变色层上的透明导电层等构成。与现有技术相比，通过电解质层可较好的实现电致变色层在导电织物基层上的粘合，同时通过导电织物基层和电解质层来替代离子储存以及辅助变色层，以向电致变色层提供离子，因此简化了电致变色器件所使用的层数，从而简化了电致变色织物的结构，降低了生产成本，且使得该电致变色织物易于制造，能够广泛应用。

Electrochromic fabrics and their preparation methods and weaving methods

【技术实现步骤摘要】
电致变色织物及其制备方法和织造方法
本专利技术涉及一种织物，尤其涉及一种电致变色织物及其制备方法和织造方法。
技术介绍
电致变色织物，作为一种智能纺织品，因其可以在电流或电场的作用下发生变色的现象，并且这种现象具有可逆性，已在信息、能源、电子、日常生活等方面得到了广泛的应用。目前智能型电致变色织物主要有两条研究思路，一是将电致变色材料制成薄膜，然后组装成电致变色器件；二是直接将电致变色材料制造成纤维长丝，然后加工成织物。其中，电致变色器件是将电致变色器件与控制电路相结合，经外加电压控制造成器件色彩的变化，电致变色效应具有可逆性和记忆存储功能。同时可控制与调节不同波长电磁辐射的入射量，达到滤光、明暗控制与节能的目的。完整的电致变色器件有七层，分别为透明基材1、透明导电层2、电致变色层、离子导体层3、离子储存4以及辅助变色层5，其结构图如图1所示。离子导体层提供离子传输通道，离子储存层起存储离子及平衡电荷的作用。电致变色层是核心层，起变色作用。然而，现有的电致变色器件存在结构较为复杂，生产成本高以及制作工艺繁杂等缺点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种电致变色织物及其制作方法，简化结构，降低生产成本。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电致变色织物，包括:导电织物基层；设置在所述导电织物基层上的电解质层；设置在所述电解质层上的电致变色层；设置在所述电致变色层上的透明导电层。与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：本申请的电致变色织物，主要是由导电织物基层、电解质层和电致变色层以及透明导电层等所构成，通过电解质层可较好的实现电致变色层在导电织物基层上的粘合，同时通过导电织物基层和电解质层来替代离子储存以及辅助变色层，以向电致变色层提供离子，因此简化了电致变色器件所使用的层数，从而简化了电致变色织物的结构，降低了生产成本，且使得该电致变色织物易于制造，能够广泛应用。具体地，所述导电织物基层可以为镀有金属层的织物或金属导电纤维织造形成的织物，或者所述导电织物基层可以为镀有石墨烯层或混纺有石墨烯材料的导电纤维织造形成的织物。以提升导电织物基层的导电性能，降低导电织物基层的制造成本，加快电致变色层的变色速度，并满足不同类型和规格的电致变色织物的设计需求。为了满足实际的生产和设计需求，所述透明导电层可以为ITO导电膜、石墨烯导电膜或透明导电纤维交织而成的。为了避免电致变色层与导电织物基层出现无法较好粘合的现象，所述电解质层可以优选为聚甲基丙烯酸甲醋基凝胶电解质。进一步作为优选地，所述电致变色层为质子酸掺杂的聚苯胺材料构成的薄膜或混有质子酸掺杂的聚苯胺材料的纤维构成的变色织物层。以使得电致变色层在导电织物基层和透明导电层作为正负极时，可以快速的变色。进一步作为优选地，所述导电织物基层包括：第一组经纱和第一组纬纱相互交织形成的织物里层，且所述第一组经纱和所述第一组纬纱包括：镀有金属层的导电纤维、混纺有石墨烯材料的导电纤维中的任意一种或其组合构成的纱线；所述透明导电层包括：第二组经纱和第二组纬纱相互交织形成的织物表层，且所述第二组经纱和第二组纬纱中至少一组为由透明导电纤维构成的纱线，且所述织物表层在所述第二组经纱和第二组纬纱相互交织后，至少有部分形成透明区；所述电致变色织物还包括：穿梭于所述织物表层和所述织物里层之间用于联结所述织物表层和所述织物里层的联结线。进一步作为优选地，所述电致变色层包括:第三组经纱和第三组纬纱相互交织构成的织物中间层；其中，所述第三组经纱和第三组纬纱中至少有一组为两种电致变色纤维纱线所构成，且所述电致变色纤维纱线相邻排列设置，在所述变色织物层中同步平行穿梭或相互交叉穿梭。本申请还提供了一种用于制作上述电致变色织物的制备方法，包括以下子步骤：在所述导电织物上涂敷的电解质层；在所述电解质层上涂敷的电致变色层；在所述电致变色层上涂敷的透明导电层；通过热压密封的方式将所述导电织物、所述电致变色层、所述透明导电层和所述透明导电层压合成整体。与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：本申请的电致变色织物，主要是由导电织物基层、电解质层和电致变色层以及透明导电层等所构成，通过电解质层可较好的实现电致变色层在导电织物基层上的粘合，同时通过导电织物基层和电解质层来替代离子储存以及辅助变色层，以向电致变色层提供离子，因此简化了电致变色器件所使用的层数，从而简化了电致变色织物的结构，且使得该电致变色织物易于制造，能够广泛应用。本申请还提供了一种用于制作上述电致变色织物的织造方法，包括以下步骤：在第一组经纱和第一组纬纱在织机上相互交织形成织物里层，以构成所述导电织物基层的过程中，第二组经纱和第二组纬纱在织机上相互交织形成位于织物表层下方且具有透明区的织物表层，以构成所述透明导电层；所述织物里层的上表面依次涂敷有所述电解质层和所述电致变色层的溶液，并进行加热处理得到所述电解质层和所述电致变色层；通过控制联结线在所述织物表层和所述织物里层之间的穿梭，使所述织物表层和所述织物里层在织机上相互联结成多层织物，以得到所述电致变色织物。与现有技术相比，本申请还具有如下有益效果：本申请的电致变色织物不仅可简化结构，降低生产成本，同时，还可以通过第二组经纱和第二组纬纱之间的相互交织，即通过相应的织物组织结构设计相应的透明区，通过电致变色层在透明区中的显示来控制变色图案的问题，此外，通过联结线将导电织物基层和透明导电层联结所形成的结构，提升了导电织物基层、电解质层、电致变色层和透明导电层之间的连接牢度，并克服了现有的电致变色器件无法进行柔性变形，或电致变色织物在柔性变形时因局部的不平整导致电致变色层无法较好的与导电织物基层贴合，从而导致变色缓慢，或无法变色的现象。此外，通过在织物里层的上表面依次涂敷电解质层和所述电致变色层的溶液，以及对多层织物的加热处理，使得电解质层和所述电致变色层的溶液被烘干成电解质层和电致变色层，即可实现在织造过程中，完成电致变色织物的制作，并使得各层之间紧密连接，节约了工序，提高了生产效率。本申请还提供了一种用于制作上述电致变色织物的织造方法，包括以下步骤：在第一组经纱和第一组纬纱在织机上相互交织形成织物里层以构成所述导电织物基层的过程中，第二组经纱和第二组纬纱在织机上相互交织形成位于织物表层下方且具有透明区的织物表层以构成所述透明导电层，第三组经纱和第三组纬纱相互交织形成位于所述织物表层和所述织物里层之间的织物中间层，以构成所述电致变色层；通过控制联结线在所述织物表层、所述织物中间层和所述织物里层之间的穿梭使所述织物表层、所述织物中间层和所述织物里层在织机上相互联结成多层织物；对所述多层织物进行加热处理，所述织物里层的上表面有部分熔融；对多层织物进行冷却处理，织物里层的上表面熔融的部分冷却凝固形成电解质层，以得到电致变色织物。与现有技术相比，本申请还具有如下有益效果：本申请的电致变色织物不仅可简化结构，降低生产成本，同时，还可以通过第二组经纱和第二组纬纱之间的相互交织，即通过相应的织物组织结构设计相应的透明区，通过电致变色层在透明区中的显示来控制变色图案的问题，此外，通过联结线将导电织物基层和透明导电层联结所形成的结构，提升了导电织物基层、电解质层、电致变色层和透明导电层之间的连接牢度，并克服了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电致变色织物，其特征在于，包括:导电织物基层；设置在所述导电织物基层上的电解质层；设置在所述电解质层上的电致变色层；设置在所述电致变色层上的透明导电层。

【技术特征摘要】
1.一种电致变色织物，其特征在于，包括:导电织物基层；设置在所述导电织物基层上的电解质层；设置在所述电解质层上的电致变色层；设置在所述电致变色层上的透明导电层。2.根据权利要求1所述的电致变色织物，其特征在于，所述导电织物基层为镀有金属层的织物或金属导电纤维织造形成的织物，或者所述导电织物基层为镀有石墨烯层或混纺有石墨烯材料的导电纤维织造形成的织物。3.根据权利要求1所述的电致变色织物，其特征在于，所述透明导电层为ITO导电膜、石墨烯导电膜或透明导电纤维交织而成的。4.根据权利要求1所述的电致变色织物，其特征在于，所述电解质层为聚甲基丙烯酸甲醋基凝胶电解质。5.根据权利要求1所述的电致变色织物，其特征在于，所述电致变色层为质子酸掺杂的聚苯胺材料构成的薄膜或混有质子酸掺杂的聚苯胺材料的纤维构成的变色织物层。6.根据权利要求1所述的电致变色织物，其特征在于，所述导电织物基层包括：第一组经纱和第一组纬纱相互交织形成的织物里层，且所述第一组经纱和所述第一组纬纱包括：镀有金属层的导电纤维、混纺有石墨烯材料的导电纤维中的任意一种或其组合构成的纱线；所述透明导电层包括：第二组经纱和第二组纬纱相互交织形成的织物表层，且所述第二组经纱和第二组纬纱中至少一组为由透明导电纤维构成的纱线，且所述织物表层在所述第二组经纱和第二组纬纱相互交织后，至少有部分形成透明区；所述电致变色织物还包括：穿梭于所述织物表层和所述织物里层之间用于联结所述织物表层和所述织物里层的联结线。7.根据权利要求6中任意一项所述的电致变色织物，其特征在于，所述电致变色层包括:第三组经纱和第三组纬纱相互交织构成的织物中间层；其中，所述第三组经纱和第三组纬纱中至少有一组为两种电致变色纤维纱线所构成，且所述电致变色纤维纱线相邻排列设置，在所述变色...

【专利技术属性】
技术研发人员：张邱平，边丽娟，
申请(专利权)人：上海市纺织科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31