一种智能红外与可见光双波段隐身织物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种智能红外与可见光双波段隐身织物及其制备方法。隐身织物由上往下依次包括可见光颜色定制层、红外发射率调控层、红外低发射层和保护层；其中可见光颜色定制层为红外透过率大于0.5的疏水染色织物；红外发射率调控层为含吸湿性物质的多孔柔性织物，多孔柔性织物孔隙率大于10％，红外透过率大于0.5；红外低发射层为红外发射率小于0.5的薄膜；保护层为疏水柔性织物。通过将四层结构按顺序进行纺织整合制备得到。该织物可根据所覆盖物体温度的变化动态调控红外发射率，并可实现可见波段的伪装，轻质、柔性、可重复使用，适用范围广，制备简单，可大批量生产制造，有望用于军事作战、服装制造、热管理等多个领域。热管理等多个领域。

【技术实现步骤摘要】
一种智能红外与可见光双波段隐身织物及其制备方法


[0001]本专利技术属于红外伪装领域，具体涉及一种智能红外与可见光双波段隐身织物及其制备方法。

技术介绍

[0002]现代战争中热武器威力的升级主要源于发动机功率的提升和精密电子设备的运用，但这些军事装备运行时产热量大，使得很多遥感定位设备针对此研制“红外线热侦测”定位系统，导致武器装备面临被摧毁的巨大危险。同样的，人体也会产热，面临被红外检测和锁定的危险。因此，面对红外探测技术的精准打击，对士兵和军事设备的红外信号进行伪装，对于提高战场的生存能力至关重要。
[0003]伪装技术，其基本原理是通过改变物体整体或局部的光学特性，从而实现物体与周围环境的融合，提高军事设施、运输工具、士兵等的隐蔽性，提高战场上的生存能力，在军事领域具有重要的应用价值。红外伪装，主要是指消除、减小、改变或模拟目标与背景间中远红外波段两个大气窗口(电磁波波长3～5μm、8～14μm)辐射特性的差别，以对付热红外探测所实施的伪装。实现伪装的技术主要是改变物体表面温度、改变物体表面红外发射率。现有的红外伪装技术大致有如下三种：(1)隔热敷层，目标表面覆盖低导热系数隔热毯降低温度，例如德国主战坦克Marder 1A5，以及中国专利2016105247974所述，采用一种新型隔热空心陶瓷微球为主要原料制备红外伪装涂层材料，其导热系数较小，可以有效降低表面的物体表面的温度；(2)静态伪装，低红外发射率涂层，降低目标红外辐射能量，如Au、Al、Cu等材料，以及中国专利CN201210545654.3所述通过多种聚合材料混合制成的伪装涂料，降低兵器表面红外发射率；(3)动态伪装，实时测量周围环境的温度分布，通过计算机等控制系统对发热物体表面温度或红外发射率进行调控，如中国专利CN109855326A所述，该模块包括电源、温度采集单元、伪装板单元、控制单元，几处共同合作，达到与环境动态融合的红外伪装。
[0004]但以上的伪装方法都存在以下两种问题：(1)被动式薄膜无法实现动态调控；(2)可见和红外的同时调控极具挑战。

技术实现思路

[0005]针对以上技术问题，本专利技术提供了一种智能红外与可见光双波段隐身织物及其制备方法；该织物能根据所覆盖物体温度的变化动态调控红外发射率，并且可以调控可见波段，可见波段颜色可根据需要定制，还具有轻质、柔性、可重复使用的特性，适用范围广，制备简单，可大批量生产制造，有望用于军事作战、服装制造、热管理等多个领域。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：
[0007]一种智能红外与可见光双波段隐身织物，由上往下依次包括可见光颜色定制层、红外发射率调控层、红外低发射层和保护层；其中：
[0008]可见光颜色定制层为具有高红外透过率的疏水染色织物，红外透过率大于0.5；
[0009]红外发射率调控层为含吸湿性物质的多孔柔性织物，所述多孔柔性织物孔隙率大于10％，具有高红外透过率，红外透过率大于0.5；
[0010]红外低发射层为具有红外低发射特性的薄膜，红外发射率小于0.5；
[0011]保护层为疏水柔性织物。
[0012]按上述方案，所述可见光颜色定制层为特定可见波段颜色的纺线织成的织物。
[0013]按上述方案，所述红外发射率调控层中，吸湿性物质为具有吸湿性的盐溶液或有机物；优选地，盐溶液为LiBr溶液、LiCl溶液或CaCl2溶液；有机物为甘油或有机硅树脂组合物。吸湿性物质可以根据温度、湿度自发地进行吸、失水。
[0014]按上述方案，所述红外低发射层为金属单质、导电氧化物或合金；优选地，金属单质为金、银、铜、铝或合金；导电氧化物为ITO玻璃或含铝的氧化锌；合金为不锈钢或黄铜。
[0015]按上述方案，所述可见光颜色定制层为聚乙烯织物或Kraton树脂织物；所述红外发射率调控层中，多孔柔性织物为聚乙烯织物；所述保护层为聚乙烯织物、PET织物、芳纶织物或涤纶织物。
[0016]按上述方案，所述可见光颜色定制层厚度为0.1
‑
100μm；红外发射率调控层厚度为0.1
‑
100μm；红外低发射层厚度为0.1
‑
100μm。优选地，可见光颜色定制层厚度为1
‑
10μm；红外发射率调控层厚度为1
‑
20μm。
[0017]按上述方案，所述保护层厚度为0.1μm
‑
100mm。
[0018]按上述方案，红外发射率调控层通过将多孔柔性织物进行表面亲水处理后，在含有吸湿性物质的溶液中浸泡得到。
[0019]按上述方案，所述智能红外与可见光双波段隐身织物中，红外低发射层沉积在红外发射率调控层一侧表面或保护层一侧表面，然后将保护层、红外低发射层、红外发射率调控层和可见光颜色定制层按从下到上的顺序，利用具有高红外透明特性的纺线进行纺织整合，即得智能红外与可见光双波段隐身织物；其中高红外透明特性的纺线的红外透过率大于0.5，优选为PE纺线。
[0020]提供一种上述智能红外与可见光双波段隐身织物的制备方法，包括如下步骤:
[0021]1)利用镀膜技术在红外发射率调控层的织物一侧表面或保护层的织物一侧表面镀一层具有红外低发射特性的镀层，得到红外低发射层，红外发射率小于0.5；
[0022]2)按从下到上依次为保护层、红外低发射层、红外发射率调控层和可见光颜色定制层的顺序，利用具有高红外透明特性的纺线进行纺织整合，使其成为一张织物，即得智能红外与可见光双波段隐身织物；其中，具有高红外透明特性的纺线的红外透过率为大于0.5。
[0023]按上述方案，所述步骤1)中，镀膜技术为磁控溅射镀膜技术、电镀膜技术、pvd镀膜技术或离子束溅射镀膜技术等。
[0024]按上述方案，所述步骤1)中，所述具有红外低发射特性的镀层为金属单质、导电氧化物或合金。
[0025]按上述方案，所述步骤2)中，可见光颜色定制层为红外透过率大于0.5的疏水染色织物；优选为聚乙烯织物。染色织物为特定可见波段颜色的织物。
[0026]按上述方案，所述红外发射率调控层的制备为：
[0027]①
将多孔柔性织物通过真空等离子体清洗机腔体进行表面亲水处理，使其表面及
内部孔隙间附着亲水基团，其中多孔柔性织物孔隙率大于10％，具有高红外透过率，红外透过率大于0.5；
[0028]②
将步骤
①
经过亲水处理后的多孔柔性织物放入具有吸湿性物质的溶液中，浸泡20
‑
120min后取出，得到红外发射率可调节的红外发射率调控层。
[0029]优选地，多孔柔性织物通过多孔纺线或多孔编织条织成。
[0030]优选地，所述步骤
①
中，多孔柔性织物为聚乙烯织物或Kraton树脂织物。
[0031]优选地，所述步骤
②
中，具有吸湿性物质的溶液为具有自发吸湿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能红外与可见光双波段隐身织物，其特征在于，由上往下依次包括可见光颜色定制层、红外发射率调控层、红外低发射层和保护层；其中：可见光颜色定制层为具有高红外透过率的疏水染色织物，红外透过率大于0.5；红外发射率调控层为含吸湿性物质的多孔柔性织物，所述多孔柔性织物孔隙率大于10％，具有高红外透过率，红外透过率大于0.5；红外低发射层为具有红外低发射特性的薄膜，红外发射率小于0.5；保护层为疏水柔性织物。2.根据权利要求1所述的隐身织物，其特征在于，所述红外发射率调控层中，吸湿性物质为具有吸湿性的盐溶液或有机物；其中盐溶液为LiBr溶液、LiCl溶液或CaCl2溶液，有机物为甘油或有机硅树脂组合物。3.根据权利要求1所述的隐身织物，其特征在于，所述红外低发射层为金属单质、导电氧化物或合金。4.根据权利要求1所述的隐身织物，其特征在于，所述可见光颜色定制层为聚乙烯织物或Kraton树脂织物；所述红外发射率调控层中，多孔柔性织物为聚乙烯织物；所述保护层为聚乙烯织物、PET织物、芳纶织物或涤纶织物。5.根据权利要求1所述的隐身织物，其特征在于，所述可见光颜色定制层厚度为0.1
‑
100μm；红外发射率调控层厚度为0.1
‑
100μm；红外低发射层厚度为0.1
‑
100μm。6.根据权利要求1所述的隐身织物，其特征在于，红外发射率调控层通过将多孔柔性织物进行表面亲水处理后，在含有吸湿性物质的溶液中浸泡得到。7.根据权利要求1所述的隐身织物，其特征在于，通过以下步骤制备得到：首先将红外低发射层沉积在红外发射率调控层一侧表面或保护层一侧表面，然后将保...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘抗，刘辉东，王晨逸，廖雨田，毛铭冉，冯春早，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：