| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202310793982.3 | 申请日 | 2023-06-30 |
| 公开(公告)号 | CN116892120A | 公开(公告)日 | 2023-10-17 |
| 申请人 | 东华大学; | 申请人类型 | 学校 |
| 发明人 | 王宏志; 韩昊志; 范庆超; 翟凯悦; 李克睿; 李耀刚; 侯成义; 张青红; | 第一发明人 | 王宏志 |
| 权利人 | 东华大学 | 权利人类型 | 学校 |
| 当前权利人 | 东华大学 | 当前权利人类型 | 学校 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：上海市 | 城市 | 当前专利权人所在城市：上海市松江区 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：上海市松江区松江新城区人民北路2999号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：201620 |
| 主IPC国际分类 | D06M13/355 | 所有IPC国际分类 | D06M13/355 ; D04C1/02 ; D04C3/00 ; D06B3/02 ; D04C1/06 ; D06M13/51 ; D06M13/477 ; D06M11/74 ; D06M13/473 ; D06M13/438 ; D06M13/232 ; D06M15/256 ; D06M11/48 ; D06M15/564 ; D06M15/61 ; D06M15/37 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 上海泰能知识产权代理事务所 | 专利代理人 | 黄志达; |
| 摘要 | 本 发明 涉及一种基于多波段 电致变色 纤维 的智能显示织物及其制备和应用，所述电致变色织物含多波段电致变色纤维的编织物。本发明制备得到的智能显示织物可通过点阵控制实现多波段动态显示，可应用于军事伪装、智能可穿戴和 汽车 内饰等领域。 | ||
| 权利要求 | 1.一种电致变色织物，其特征在于，所述电致变色织物含多波段电致变色纤维的编织物；其中所述多波段电致变色纤维由内到外依次包括：导电对电极、至少两种螺旋缠绕在导电对电极上的电致变色纤维、外保护层；其中所述螺旋缠绕在导电对电极上的电致变色纤维包括： |
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| 说明书全文 | 一种基于多波段电致变色纤维的智能显示织物及其制备和应用 技术领域[0001] 本发明属于功能材料领域，特别涉及一种基于多波段电致变色纤维的智能显示织物及其制备和应用。 背景技术[0002] 纤维作为织物和服装的基本构成单元，广泛应用于日常生活中。随着智能可穿戴设备的普及，智能变色纤维的开发与其在可穿戴显示等领域的应用愈发受到关注。近些年，基于不同的变色原理，研究人员开发了多种智能变色纤维，例如光致变色纤维、力致变色纤维、磁致变色纤维、热致变色纤维和电致变色纤维，其中通过电来控制颜色变化无疑是一种最为便携可控的方法。目前，通过电控制颜色变化可分为电热致变色和电致变色两种。加拿大国家研究院的Laforgue等人(ACSAppl Mater Interfaces.2012,4(6):3163‑8.)通过熔融纺丝制备了多层核壳结构的电热致变色单丝，核层是导电聚丙烯‑CNT复合物，中间层是聚丙烯‑TiO2复合物，壳层是包含热变色微胶囊的聚丙烯‑TiO2复合物，由电热致变色纤维制成的电热致变色织物，在0V和60V电压下可实现绿色和米黄色之间颜色变化，但由于核层纤维导电性较差，变色电压远高于人体安全电压，纤维导电性仍需优化。相较而言，电致变色作为一种基于活性物质氧化还原反应的可逆光学变化，具有可控性高、能耗低、材料种类和颜色变化丰富等优点，从而为实现色彩智能化提供了极具潜力的发展方向，因此一系列电致变色纤维的研究快速发展。例如，澳大利亚迪肯大学的Lin等人(Adv Mater.2014,26(48):8126‑32；Adv Electron Mater.2018,4(5):1800104.)在一根纤维表面使用两个线圈电极作为工作电极和对电极，通过电沉积电致变色材料和电解质涂覆，构建了电致变色纤维，并显示出快速颜色变化和单根纤维的单一色彩切换。 [0003] 尽管已经制备了多种电致变色纤维，但由于复杂的器件结构和不成熟的连续加工技术等现实因素的限制，只能实现单根纤维的单一色彩的切换、有限的波段调控范围、较慢的变色速度以及只能在实验室手工制作有限长度的纤维无法满足织物的编织需求，使电致变色纤维器件进一步推向智能电致变色织物产业应用仍面临巨大的挑战。 发明内容[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种基于多波段电致变色纤维的智能显示织物及其制备和应用，能够克服现有电致变色纤维仅能实现单一色彩的切换、调控波段范围有限、变色速度较慢以及不能织物化制备的缺陷。该多波段电致变色织物制备工艺简单、响应速度快、能够实现多种可见光与红外光宽波段调控。 [0005] 本发明的一种电致变色织物，所述电致变色织物含多波段电致变色纤维的编织物；其中所述多波段电致变色纤维由内到外依次包括：导电对电极、至少两种螺旋缠绕在导电对电极上的电致变色纤维、外保护层；其中所述螺旋缠绕在导电对电极上的电致变色纤维包括：一种或几种可见光波段电致变色纤维和一种红外波段电致变色纤维； [0006] 其中所述可见光波段电致变色纤维由内向外依次包括：导电内电极、可见光电致变色层和固态电解质层；所述红外波段电致变色纤维由内向外依次包括：导电内电极、固态电解质层和红外调控层。 [0007] 优选地，所述至少两种螺旋缠绕在导电对电极上的电致变色纤维为四种螺旋缠绕在导电对电极的电致变色纤维，四种电致变色纤维包括：三种可见光波段电致变色纤维和一种红外波段电致变色纤维。 [0008] 进一步地，所述三种可见光波段电致变色纤维为电致显色红、绿、蓝的电致变色纤维。其中所述电致显红色的电致变色纤维中含1‑庚基‑4‑(4‑吡啶)溴化吡啶的电致变色材料，所述电致显绿色的电致变色纤维中含1,1’‑二苯基‑4,4’‑二氯化联吡啶、聚苯胺、聚噻吩中的一种或几种的电致变色材料，所述电致显蓝色的电致变色纤维中含1,1’‑二乙基‑4,4’‑二溴化联吡啶、1,1’‑二丙基‑4,4’‑二溴化联吡啶、氧化钨、五氧化二钒中的一种或几种的电致变色材料。 [0010] 优选地，所述导电内电极为金属纤维、碳纤维、导电聚合物纤维、导电纱线中的一种或几种；所述导电内电极的直径为0.05～0.5mm。 [0011] 优选地，所述外保护层包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯中的一种或几种； [0012] 优选地，所述多波段电致变色纤维结构为螺旋电极结构； [0013] 优选地，所述可见光电致变色层材料包括：氧化钨、五氧化二钒、聚苯胺、二茂铁、四甲基哌啶氧化物、4,4’‑联吡啶衍生物、聚噻吩中的一种或几种；其中所述4,4’‑联吡啶衍生物为1‑庚基‑4‑(4‑吡啶)溴化吡啶、1,1’‑二苯基‑4,4’‑二氯化联吡啶、1,1’‑二乙基‑4,4’‑二溴化联吡啶、1,1’‑二丙基‑4,4’‑二溴化联吡啶中的一种或几种； [0014] 优选地，所述固态电解质层均包括无机电解质盐和/或离子液体、有机溶剂和高分子聚合物；其中，有机溶剂能够提高溶解度，另外作为增塑剂，增强溶液的粘附性。电解质浆料整体经过加热固化成为固态电解质层。 [0016] 优选地，所述无机电解质盐包括氯化钠、氯化钾、氯化锌、高氯酸锂、氢氧化钾中的一种或几种；所述离子液体包括1‑乙基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1‑乙基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐、1,3‑二甲基咪唑醋酸盐、1‑乙基‑3‑甲基咪唑二氰胺盐、1‑丙基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐、1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐中的一种或几种；有机溶剂包括N,N‑二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、碳酸丙烯酯、异丙醇、N‑甲基吡咯烷酮中的一种或几种；高分子聚合物包括聚偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物、聚氨酯、酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯中的一种或几种。 [0017] 优选地，所述可见光电致变色层的厚度为0.1～10μm，固态电解质层厚度在10～500μm，红外调控层厚度为0.05～10μm，导电对电极直径为0.1～2mm，导电内电极直径为 0.05～0.5mm，外保护层厚度为0.5～1000μm。 [0018] 进一步优选地，所述红外调控层厚度为0.05～10μm。 [0019] 进一步优选地，所述高分子聚合物(外保护层)厚度为10～500μm。 [0020] 本发明提供一种电致变色织物的制备方法，包括： [0021] (1)利用动力传送装置牵引导电内电极纤维，将可见光电致变色浆料涂覆在导电内电极上，经过烘干后涂覆电解质浆料，再经过烘干，得到可见光波段电致变色纤维； [0022] (2)利用动力传送装置牵引导电内电极纤维，将电解质浆料涂覆在导电内电极上，经过烘干后涂覆红外调控浆料，再经过烘干后得到红外波段电致变色纤维； [0023] (3)使用纤维编织机，将至少一种可见光波段电致变色纤维与一种红外波段进行螺旋缠绕，缠绕内芯为导电对电极，然后包覆保护层，得到多波段电致变色纤维，然后编织，得到电致变色织物。 [0024] 上述制备方法的优选方式如下： [0026] 所述步骤(1)、(2)中电解质浆料包括无机电解质盐和/或离子液体、有机溶剂2和高分子聚合物；其中无机盐或离子液体和有机溶剂质量比为1:19～1:0，高分子聚合物占整体含量的5wt％～90wt％；其中有机溶剂2为甲醇、乙醇、异丙醇、N,N‑二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、碳酸丙烯酯、异丙醇、N‑甲基吡咯烷酮中的一种或几种。 [0027] 所述步骤(2)中红外调控浆料包括红外调控材料和溶剂；其中溶剂3为水、甲醇、乙醇、异丙醇、N,N‑二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、碳酸丙烯酯、异丙醇、N‑甲基吡咯烷酮中的一种或几种。 [0028] 步骤(1)、(2)中利用动力传送装置牵引导电内电极材料；所述涂覆为通过涂覆槽涂覆；所述烘干为通过加热装置进行烘干固化；其中纤维传送速度为0.5～10m/min；涂覆槽的孔径为0.2～3mm；烘干温度均为60～230℃； [0029] 所述步骤(1)和步骤(2)同时进行； [0030] 所述步骤(3)中编织为编织为块状织物，并将块状织物进行合并；其中块状织物尺2 2 寸为1cm～1m ；通过电路设计，电致变色织物可以实现变色显示阵列，利用电路和程序控制不同位置的块状织物的颜色切换可实现不同色彩、图案显示效果。 [0031] 所述电致变色织物的制备方法进一步具体包括： [0032] (1)可见光波段电致变色纤维的制备：分别将可见光电致变色材料分散在溶剂1，无机电解质或离子液体和高分子聚合物混合溶于有机溶剂2中，利用动力传送装置牵引导电内电极纤维通过涂覆槽将可见光电致变色材料涂覆在导电内电极上，经过烘干后经过涂覆槽涂覆电解质浆料，再经过烘干后得到可见光波段电致变色纤维； [0033] (2)红外波段电致变色纤维的制备：分别将红外调控电致变色材料分散在溶剂3，无机电解质和/或离子液体和高分子聚合物混合溶于有机溶剂2中，利用动力传送装置牵引导电内电极纤维通过涂覆槽将电解质浆料涂覆在导电内电极上，经过烘干后经过涂覆槽涂覆红外调控电致变色材料，再经过烘干后得到红外波段电致变色纤维； [0034] (3)使用纤维编织机将三种可见光波段电致变色纤维与一种红外波段进行螺旋缠绕，缠绕内芯使用导电对电极，最后经过熔融挤出机包覆高分子聚合物保护层得到多波段电致变色纤维；将多波段电致变色纤维使用织机制备块状织物，并将块状织物进行合并，得到多波段智能显示电致变色织物。 [0035] 所述步骤(1)中溶剂1为水、甲醇、乙醇或异丙醇；有机溶剂2为甲醇、乙醇、异丙醇、N,N‑二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、碳酸丙烯酯、异丙醇和N‑甲基吡咯烷酮；所述步骤(2)中溶剂3为水、甲醇、乙醇或异丙醇。 [0036] 本发明提供一种所述方法采用的装置，其特征在于，所述装置依次包括：第一组件、第二组件、第三组件，其中第二组件为螺旋编织器，第一组件和螺旋编织器之间设有第一导线轮，螺旋编织器与第三组件之间设有第二导线轮，通过第一组件的第一纤维或纱线通过第一导线轮传输至螺旋编织器，并将第一纤维或纱线螺旋缠绕在作为内芯的第二纤维或纱线上，然后再通过第二导线轮传输至第三组件；其中第一组件依次包括：第一放线器、第一涂覆槽、第一烘干装置、第二涂覆槽、第二烘干装置；第三组件依次包括：熔融包覆装置、收线器。 [0037] 所述涂覆槽为并列排列的涂覆槽，具体可选择为2个以上； [0038] 所述放线器和收线器作为动力传送装置。 [0039] 所述还包括第二放线器，通过第二纤维或纱线与螺旋编织器连接。 [0040] 进一步地，将导电内电极依次通过第一放线器、第一涂覆槽、第一烘干装置、第二涂覆槽、第二烘干装置，然后通过第一导线轮传输至螺旋编织器，并将处理后的导电内电极螺旋缠绕在内芯为导电对电极上，然后通过第二导线轮传输至熔融包覆装置、收线器，然后通过编织装置进行编织。 [0042] 本发明利用涂覆装置将能够进行红/绿/蓝切换的三种电致变色功能材料分别涂覆在三根导电纤维上，再将电解质浆料涂覆在纤维上，经过烘干装置后制备出可见光波段的多色彩电致变色纤维，再利用相同的装置涂覆红外调控材料制备出红外波段调控纤维。将四种纤维以螺旋缠绕的方式包覆电芯纤维制备出多波段电致变色纤维，最后通过模块化编织、电路设计、控制编程即可制备智能显示织物。 [0043] 有益效果 [0044] (1)本发明中单根纤维不仅可以实现由黄色向红色、绿色、蓝色三原色的快速切换外，还可以实现在中远红外波段的快速切换效果。 [0045] (2)本发明中的多波段电致变色纤维由连续化制备工艺生产，可以满足大面积多波段电致变色织物的生产。 [0046] (3)本发明中组成多波段电致变色纤维的可见光电致变色纤维和红外波段电致变色纤维都在最外侧，对电极在多波段电致变色纤维内部位置，有效的解决了外部电极遮挡电致变色纤维显色和均匀性的问题。 [0047] (4)本发明中多波段电致变色纤维编织成块状织物后，进行串联组装成点阵像显示模块，可以实现织物的多波段智能显示效果，能够应用在热管理、红外伪装、智能可穿戴和汽车内饰等领域。 [0048] (5)本发明提供了一种基于多波段电致变色纤维的智能显示织物制备方法。该方法不仅工艺简单，可以制备大面积织物，而且通过优化工艺制备的多波段电致变色织物具有快速的可见光波段和红外波段调控效果。 [0050] 图1实施例2多波段电致变色织物变色前后的数码照片；其中(a)为初始状态(黄色)数码照片；(b)为变色后(绿色)数码照片； [0051] 图2实施例2连续化制备红外调控纤维工艺示意图：1为放线器，2为涂覆槽，3为烘干装置，4为涂覆槽，5为烘干装置，6为导线轮，7为螺旋编织器，8为熔融包覆装置，9为收线器，10为编织装置； [0052] 图3实施例2多波段电致变色纤维的结构示意图； [0053] 图4实施例2制备的多波段电致变色纤维的变色前后光学照片；其中(a)初始状态，(b)绿色，(c)蓝色，(d)红色，(e)红绿蓝多色彩变色； [0054] 图5实施例2制备的多可见光纤维的变色前后光学照片；其中(a)初始状态和红色之间可逆切换，(b)初始状态和绿色之间可逆切换，(c)初始状态和蓝色之间可逆切换； [0055] 图6实施例2制备的多波段电致变色纤维的显微红外热成像照片；(a)低发射状态，(b)高发射状态； [0056] 图7实施例2制备的多波段电致变色织物在变色前后的可见光波段反射光谱曲线；(a)红色，(b)绿色，(c)蓝色； [0057] 图8实施例2制备的多波段电致变色织物在变色前后的红外光波段反射光谱曲线。 具体实施方式[0058] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。 [0059] 聚偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯购于法国阿科玛公司。聚氨酯购于顺捷塑料有限公司。碳纤维、铜包镍金属纤维、导电纱线、聚氯乙烯、聚乙烯由上海科炎光电技术有限公司提供。氯化钠、氯化钾、氯化锌、高氯酸锂和氢氧化钾、甲醇、乙醇、异丙醇、N,N‑二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、碳酸丙烯酯、异丙醇和N‑甲基吡咯烷酮购于国药集团化学试剂有限公司。4,4'‑联吡啶衍生物购于梯希爱(上海)化成工业发展有限公司。聚乙撑二氧噻吩、聚苯胺和氧化钨购于默克sigma公司公司。石墨烯、碳纳米管由中国科学院成都有机化学有限公司提供。1‑乙基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1‑乙基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐、1,3‑二甲基咪唑醋酸盐、1‑乙基‑3‑甲基咪唑二氰胺盐、1‑丙基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐和1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐购于默尼化工(上海)有限公司提供。 [0060] 使用FLIRA625型号热成像仪进行红外热成像测试，测试时基底温度条件为50℃，环境温度条件为21℃。可见光光谱测试由光纤光谱仪EK2000Pro在室温条件下测试。 [0061] 实施例1 [0062] 连续化生产装置依次包括：第一组件、第二组件、第三组件，其中第二组件为螺旋编织器，第一组件和螺旋编织器之间设有第一导线轮，螺旋编织器与第三组件之间设有第二导线轮，通过第一组件的导电内电极材料通过第一导线轮传输至螺旋编织器，并将处理后的导电内电极缠绕在作为内芯的导电对电极上，然后再通过第二导线轮传输至第三组件；其中第一组件依次包括：第一放线器、第一涂覆槽、第一烘干装置、第二涂覆槽、第二烘干装置；第三组件依次包括：熔融包覆装置、收线器、编织装置。 [0063] 实施例2 [0064] 将1g 1‑庚基‑4‑(4‑吡啶)溴化吡啶、1.5g二茂铁和20ml乙醇溶液在室温下搅拌均匀得到黄色变红色可见光调控层浆料；将1g 1,1’‑二乙基‑4,4’‑二溴化联吡啶，1.5g二茂铁和10ml乙醇溶液在室温下搅拌均匀得到黄色变蓝色可见光调控层浆料；将1g 1,1’‑二苯基‑4,4’‑二氯化联吡啶，1.5g二茂铁和10ml乙醇溶液在室温下搅拌均匀得到黄色变绿色可见光调控层浆料；将0.05g碳纳米管在100ml异丙醇中在10℃温度下超声分散1h得到红外调控层浆料；将5g 1‑乙基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、10g碳酸丙烯酯和7.5g聚偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物，室温搅拌后得到电解质浆料。 [0065] 利用图2所示的动力传送装置1,9牵引镀镍铜内电极纤维通过涂覆槽2将可见光电致变色材料涂覆在镀镍铜内电极纤维上，经过60℃的烘干装置3烘干后经过涂覆槽4涂覆电解质浆料，再经过110℃的烘干装置5烘干后得到可见光波段电致变色纤维。利用动力传送装置1,9牵引镀镍铜内电极纤维通过涂覆槽2将电解质浆料涂覆在镀镍铜内电极上，经过110℃的烘干装置3烘干后经过涂覆槽涂4覆红外调控电致变色材料，再经过60℃的烘干装置5烘干后得到红外波段电致变色纤维。使用导线轮6和纤维编织器7将三种可见光波段电致变色纤维与一种红外波段进行螺旋缠绕，缠绕内芯使用镀镍铜对电极，最后经过熔融挤出机8包覆高分子聚氯乙烯保护层得到多波段电致变色纤维。将多波段电致变色纤维使用织机10制备块状织物，并将块状织物进行合并，得到多波段智能显示电致变色织物。 [0066] 如图1所示多波段织物在1.5V电压下显示出黄色与绿色之间的切换，织物显色均匀。 [0067] 如图3所示，扫描显微镜SEM照片显示纤维表面平整光滑，包覆紧密。电致变色层的厚度为0.1μm，固态电解质层厚度为100μm，红外调控层厚度为0.3μm，镀镍铜对电极直径为0.5mm，镀镍铜内电极直径为0.25mm，聚合物保护层厚度为100μm。 [0068] 如图4和图5所示，1‑庚基‑4‑(4‑吡啶)溴化吡啶纤维施加‑1.6V电压，多波段电致变色纤维由黄色切换为红色状态，在540nm波长下反射率变化为38％；1,1’‑二苯基‑4,4’‑二氯化联吡啶纤维施加‑0.8V电压，多波段电致变色纤维由黄色切换为绿色状态，在640nm波长下反射率变化为54％；1,1’‑二乙基‑4,4’‑二溴化联吡啶纤维施加‑1.3V电压，多波段电致变色纤维由黄色切换为绿色状态，在600nm波长下反射率变化为53％，并能够同时显示出红/绿/蓝三种色彩； [0069] 如图6所示，多波段电致变色纤维施加‑3V外加电压纤维温度上升至51.1℃，施加+3V外加电压下降至46.3℃，温度调控范围达到4.8℃。由低发射状态向高发射状态转换施加电压时间为3s；由高发射状态向低发射状态转换时间电压时间为5s。 [0070] 实施例3 [0071] 将1g 1‑庚基‑4‑(4‑吡啶)溴化吡啶，1.5g四甲基哌啶氧化物和20ml异丙醇溶液在室温下搅拌均匀得到黄色变红色可见光调控层浆料；将1g氧化钨和10ml乙醇溶液在室温下搅拌均匀得到黄色变蓝色可见光调控层浆料；将1g聚苯胺和10ml乙醇溶液在室温下搅拌均匀得到黄色变绿色可见光调控层浆料；将0.05g石墨烯在100ml异丙醇中在10℃温度下超声分散1h，搅拌均匀后得到红外调控层浆料；将3g 1‑乙基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、2g氯化钠、10g碳酸丙烯酯和7.5g聚氨酯，室温搅拌后得到电解质浆料。 [0072] 利用图2所示的动力传送装置1,9牵引碳纤维内电极纤维通过涂覆槽2将可见光电致变色材料涂覆在碳纤维内电极上，经过90℃的烘干装置3烘干后经过涂覆槽4涂覆电解质浆料，再经过150℃的烘干装置5烘干后得到可见光波段电致变色纤维。利用动力传送装置1,9牵引导电内电极纤维通过涂覆槽2将电解质浆料涂覆在碳纤维内电极上，经过150℃的烘干装置3烘干后经过涂覆槽涂4覆红外调控电致变色材料，再经过90℃的烘干装置5烘干后得到红外波段电致变色纤维。使用导线轮6和纤维编织器7将三种可见光波段电致变色纤维与一种红外波段进行螺旋缠绕，缠绕内芯使用碳纤维对电极，最后经过熔融挤出机8包覆高分子聚乙烯保护层得到多波段电致变色纤维。将多波段电致变色纤维使用织机10制备块状织物，并将块状织物进行合并，得到多波段智能显示电致变色织物。 [0073] 多波段电致变色织物可以实现在450nm(蓝)、540nm(绿)和640nm(红)波长以及2.5～16μm波长下反射率变化，能够同时显示出红黄蓝三种色彩和红外热成像图像的改变。织物在加‑1.6V电压，多波段电致变色织物由黄色切换为红色状态，在640nm波长下反射率变化为16％；织物施加‑1.6V电压，多波段电致变色织物由黄色切换为绿色状态，在540nm波长下反射率变化为22％；织物施加2.2V电压，多波段电致变色织物由黄色切换为蓝色状态，在450nm波长下反射率变化为25％，并能够同时显示出红黄蓝三种色彩；多波段电致变色织物施加‑2V外加电压纤维温度上升至51.1℃，施加+2V外加电压下降至48.3℃，温度调控范围达到2.8℃。由低发射状态向高发射状态转换施加电压时间为12s；由高发射状态向低发射状态转换时间电压时间为6s。 [0074] 实施例4 [0075] 将1g 1‑庚基‑4‑(4‑吡啶)溴化吡啶，1.5g四甲基哌啶氧化物和20ml甲醇溶液在室温下搅拌均匀得到黄变红可见光调控层浆料；将1g氧化钨和10ml乙醇溶液在室温下搅拌均匀得到黄变蓝可见光调控层浆料；将1g聚苯胺和10ml乙醇溶液在室温下搅拌均匀得到黄变绿可见光调控层浆料；将0.1g聚乙撑二氧噻吩100ml异丙醇中超声分散1h，搅拌均匀后得到红外调控层浆料；将4g 1‑乙基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1g高氯酸锂、10g碳酸丙烯酯和10g聚氨酯，室温搅拌后得到电解质浆料。 [0076] 利用图2所示的动力传送装置1,9牵引碳纤维内电极纤维通过涂覆槽2将可见光电致变色材料涂覆在碳纤维内电极上，经过120℃的烘干装置3烘干后经过涂覆槽4涂覆电解质浆料，再经过200℃的烘干装置5烘干后得到可见光波段电致变色纤维。利用动力传送装置1,9牵引导电内电极纤维通过涂覆槽2将电解质浆料涂覆在碳纤维内电极上，经过200℃的烘干装置3烘干后经过涂覆槽涂4覆红外调控电致变色材料，再经过120℃的烘干装置3烘干后得到红外波段电致变色纤维。使用导线轮6和纤维编织器7将三种可见光波段电致变色纤维与一种红外波段进行螺旋缠绕，缠绕内芯使用碳纤维对电极，最后经过熔融挤出机8包覆高分子聚氨酯保护层得到多波段电致变色纤维。将多波段电致变色纤维使用织机10制备块状织物，并将块状织物进行合并，得到多波段智能显示电致变色织物。 [0077] 多波段电致变色织物可以实现在450nm(蓝)、540nm(绿)和640nm(红)波长以及2.5～16μm波长下反射率变化，能够同时显示出红黄蓝三种色彩和红外热成像图像的改变。织物在加‑1.6V电压，多波段电致变色织物由黄色切换为红色状态，在640nm波长下反射率变化为10％；织物施加‑1.6V电压，多波段电致变色织物由黄色切换为绿色状态，在540nm波长下反射率变化为12％；织物施加2.2V电压，多波段电致变色织物由黄色切换为蓝色状态，在450nm波长下反射率变化为35％，并能够同时显示出红黄蓝三种色彩；多波段电致变色织物施加+1.3V外加电压纤维温度上升至50.2℃，施加‑1.5V外加电压下降至47.8℃，温度调控范围达到2.4℃。由低发射状态向高发射状态转换施加电压时间为22s；由高发射状态向低发射状态转换时间电压时间为30s。 [0078] 实施例5 [0079] 将1g 1‑庚基‑4‑(4‑吡啶)溴化吡啶，1.5g二茂铁和20ml异丙醇溶液在室温下搅拌均匀得到黄变红可见光调控层浆料；将1g 1,1'‑二丙基‑4,4'‑联吡啶和10ml乙醇溶液在室温下搅拌均匀得到黄变蓝可见光调控层浆料；将1g聚苯胺和10ml乙醇溶液在室温下搅拌均匀得到黄变绿可见光调控层浆料；将0.05g碳纳米管和0.05g聚乙撑二氧噻吩在100ml异丙醇中分散在10℃温度下超声分散1h，搅拌均匀后得到红外调控层浆料；将15g 1‑丁基‑3‑甲基咪唑六氟磷酸盐、30g碳酸丙烯酯和15g聚偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物，室温搅拌后得到电解质浆料。 [0080] 利用图2所示的动力传送装置1,9牵引导电纱线内电极纤维通过涂覆槽2将可见光电致变色材料涂覆在导电纱线内电极上，经过60℃的烘干装置3烘干后经过涂覆槽4涂覆电解质浆料，再经过230℃的烘干装置5烘干后得到可见光波段电致变色纤维。利用动力传送装置1,9牵引导电纱线内电极纤维通过涂覆槽2将电解质浆料涂覆在碳纤维内电极上，经过230℃的烘干装置3烘干后经过涂覆槽涂4覆红外调控电致变色材料，再经过60℃的烘干装置5烘干后得到红外波段电致变色纤维。使用导线轮6和纤维编织器7将三种可见光波段电致变色纤维与一种红外波段进行螺旋缠绕，缠绕内芯使用导电纱线对电极，最后经过熔融挤出机8包覆高分子聚乙烯保护层得到多波段电致变色纤维。将多波段电致变色纤维使用织机10制备块状织物，并将块状织物进行合并，得到多波段智能显示电致变色织物。 [0081] 多波段电致变色织物可以实现在450nm(蓝)、540nm(绿)和640nm(红)波长以及2.5～16μm波长下反射率变化，能够同时显示出红黄蓝三种色彩和红外热成像图像的改变。织物在加‑1.6V电压，多波段电致变色织物由黄色切换为红色状态，在640nm波长下反射率变化为26％；织物施加‑0.8V电压，多波段电致变色织物由黄色切换为绿色状态，在540nm波长下反射率变化为23％；织物施加‑1.5V电压，多波段电致变色织物由黄色切换为蓝色状态，在450nm波长下反射率变化为35％，并能够同时显示出红黄蓝三种色彩；多波段电致变色织物施加‑1.5V外加电压纤维温度上升至48.5℃，施加+2.6V外加电压下降至45.2℃，温度调控范围达到3.3℃。由低发射状态向高发射状态转换施加电压时间为6s；由高发射状态向低发射状态转换时间电压时间为5s。 |
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