【摘要】：近年來面向智能織物的變色纖維技術(shù)發(fā)展迅速,但其在纖維可穿戴性、低成本制備及規(guī)�；a(chǎn)等方向的不足大大限制了變色纖維的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及其在現(xiàn)實(shí)場景中的應(yīng)用。因此,通過低成本工藝生產(chǎn)具有優(yōu)異性能的超長連續(xù)智能變色纖維具有非常重要的科研價(jià)值。本論文首次通過纖維熱拉制的工藝制備出不同結(jié)構(gòu)的熱致變色纖維以及嵌入金屬電極的電熱致變色纖維。不僅實(shí)現(xiàn)微米級(jí)熱致變色纖維及電熱致變色纖維,還為以纖維熱拉制工藝實(shí)現(xiàn)多電極結(jié)構(gòu)柔性纖維奠定了基礎(chǔ)。本論文采用溶液混合法制備出熱致變色微膠囊摻雜濃度為1.5 wt.%,5 wt.%,8 wt.%和12 wt.%的熱致變色復(fù)合材料,并通過纖維熱拉制工藝將此復(fù)合材料制備成熱致變色纖維及電熱致變色纖維。隨著熱致變色微膠囊摻雜濃度的增加,復(fù)合材料透明度明顯降低,但是變色溫度沒有改變(32℃)。單電極皮芯結(jié)構(gòu)電熱致變色纖維通過電壓(~3V)控制在較短的時(shí)間內(nèi)(10 s)實(shí)現(xiàn)由綠變白可逆的顏色變化。并且將電熱致變色纖維編織成簡易織物亦能保持快速的可逆顏色變化,滿足可穿戴變色織物的要求。
【圖文】：

中，變色龍等生物能夠迅速改變皮膚顏色是因?yàn)槠淦つw表列[35]。一些研究人員基于此原理研發(fā)了應(yīng)力變色材料，它改變顏色。應(yīng)力變色纖維在外在應(yīng)力的刺激下纖維表面或致使纖維的布拉格反射光譜發(fā)生了改變。復(fù)旦大學(xué)彭慧勝覆碳納米管（CNT）的柔性纖維上沉積一層周期排列的光子通過調(diào)節(jié)晶體尺寸和它們之間的距離實(shí)現(xiàn)纖維顏色的變化。和顏色可逆性[36]。如圖 1-1 所示為該光子晶體光纖結(jié)構(gòu)示國 MIT 的 MathiasKolle 教授課題組聯(lián)合東京大學(xué)的 J. K. C無源可拉伸變色纖維的應(yīng)變傳感器來定量測量繃帶下壓力率差的兩種高彈性聚合物材料構(gòu)成多層交替包覆的光子帶見光波段，通過纖維的拉伸改變其交替層厚度以改變光子改變（圖 1-2）。此類無源應(yīng)力傳感變色纖維在傳統(tǒng)紡織業(yè)潛力，，但其顏色難以精準(zhǔn)控制，且難以規(guī)�；a(chǎn)。

變色光纖[37]。a) 繃帶壓力指示器的概念；b) 多層包層纖維橫截顏色變化與層數(shù)之間的關(guān)系；d) 薄膜卷繞過程示意圖；e) 無源照片，彩虹色纖維沿其長度周期性變化，導(dǎo)致不同的應(yīng)變及著色纖維中的變色材料在特定波長（如紫外光）光照后物質(zhì)結(jié)構(gòu)遷移，導(dǎo)致物質(zhì)顏色發(fā)生明顯變化，但該變色物質(zhì)可在另，如圖 1-3 所示為典型的光致變色反應(yīng)及其吸收光譜示意服裝學(xué)院現(xiàn)代絲綢國家工程實(shí)驗(yàn)室通過在棉纖維表面浸涂VA）復(fù)合材料制備了連續(xù)的光致變色纖維[39]。該光致變色子轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致變色材料晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致反射波變?yōu)樯钏{(lán)色，而在紅外線加熱處理后纖維顏色又能恢復(fù)至編織成各種不同形狀的光致變色纖維在紫外光照射前和照得的光致變色纖維可以大規(guī)模生產(chǎn)并被編織成各種圖案，性能。此外，也有課題組在聚丙烯（PP）材料中摻入紫外納米材料通過熔融紡絲技術(shù)制備具有紫外光響應(yīng)能力的芯
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS102.5

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本文編號(hào)：2652381