CN105661679B - 一种湿度驱动智能衣服及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种湿度驱动智能衣服及其制备方法。本发明属于功能高分子材料领域，特别涉及一种湿度驱动智能衣服及其制备方法。本发明为了解决现有智能衣服制备困难、不可直接水洗以及需要外加电子元件成本高问题。本发明的智能衣服包括两种结构，一种是具有可张开闭合的窗口，另一种是具有拱形支撑结构。这两种结构都可以通过相对湿度调节人体体表温度，可张开闭合多孔结构的智能衣服是通过人体产生汗液对孔进行张开闭合控制来实现温度调节，拱形支撑结构的智能衣服是通过汗液产生的相对湿度对衣服的厚度进行自动调节实现温度控制。本发明所述的湿度响应智能衣服具有稳定的吸湿性能，在不同的相对湿度条件下进行自动调温，反应过程迅速，只需几秒或者几十秒。

Description

一种湿度驱动智能衣服及其制备方法
技术领域
本发明属于功能高分子材料领域，特别涉及一种湿度驱动智能衣服及其制备方法。
背景技术
智能衣服是能够感知外部环境或者内部状态变化，并且做出响应的一种高科技可穿戴产品。随着科学技术的发进步，智能衣服已经逐渐地走入人们的视线，甚至在很大程度上改变着人们的日常生活。多学科交叉的科学技术与传统衣服的有效结合，使智能衣服的种类呈现多样性。目前，智能服装主要包括智能抗菌服装、调温服装、光敏服装、温敏变色服装、形状记忆服装、智能作战服、纳米“隐身”服、智能医疗服、电子智能服装等，这些不同功能的智能服装可以广泛的应用到各个领域。与传统衣服相比，智能衣服作为服装领域的重大革新，使服装的智能化更加深入，而且使用的材料也越来越智能，带给衣服更多附加功能，例如紫外线改变衣服的图案，情绪改变衣服的颜色，智能运动衣追踪心率和呼吸频率，这些智能衣服为人们的生活提供了更多便利。
如今，智能衣服在智能材料领域取得一定的程度的发展和进步，但仍有一定的缺点和局限。一般的智能服装是由传感器加芯片等电子元件与普通布料结合而成，此种方法不仅编织困难，而且不能直接水洗。此外智能材料的成本较高，不易剪裁等特点，不能更好的满足服装设计需求。
目前用于形状记忆智能衣服的材料包括形状记忆聚合物和形状记忆合金，这种智能材料可以对外界的激励进行响应并按照预先设定的形状发生形状改变来实现实际应用需求。与形状记忆合金相比，形状记忆聚合物具有成本低、易加工、变形量大、多种激励方式等特点，受到了广泛的关注。聚氨酯作为其中的一种形状记忆聚合物在智能纺织领域得到了快速发展，但这种材料强度低，目前只能在热驱动的方式下进行变形，对未来智能服装的发展有一定的限制。因此，发展多种驱动方法与节能环保相结合的环境友好型智能服装将是一种趋势。
智能衣服如果能够有效的利用人体自身的环境来实现智能控制体表温度，不需要借助加热或者其他驱动力，将会节省更多的能源和减少空调系统的使用。人体在热环境下产生的汗液可以作为驱动方法，不仅可以作为有效驱动力资源，而且这种湿度控制的智能衣服可以使人体更舒适。因此，开发一种利用人体自身的环境来实现智能控制的智能衣服是必要的。
发明内容
本发明为了解决现有智能衣服制备困难、不可直接水洗以及需要外加电子元件成本高问题，而提供一种湿度驱动智能衣服及其制备方法。
本发明的一种湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分具有若干呈规则分布的可开闭单元，所述的可开闭单元由吸湿后可变形薄膜制备而成。
本发明的一种湿度驱动智能衣服的制备方法按以下步骤进行：
一、在吸湿后可变形薄膜上切割出若干呈规则分布的可开闭单元，得到带有若干可开闭单元的吸湿后可变形薄膜；
二、将步骤一得到的带有若干呈规则分布的可开闭单元的吸湿后可变形薄膜作为湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分制备成湿度驱动智能衣服。
本发明一种湿度驱动智能衣服可以直接水洗。
工作原理：本发明的一种湿度驱动智能衣服上的可开闭单元可以根据相对湿度的不同张开不同的角度，通过人体的汗液使开闭单元打开来达到降温的作用，等体表汗液蒸发后，开闭单元闭合至湿度驱动智能衣服无孔隙，保持人体舒适的温度。
本发明的一种湿度驱动智能衣服是由外层、内层和位于外层与内层之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构组成的整体结构，且由外层、内层和位于外层与内层之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构组成的整体结构位于湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分；所述的拱形支撑结构的材料为吸湿后可变形薄膜；所述的拱形支撑结构的拱形高度为2mm～20mm。
本发明的一种湿度驱动智能衣服的制备方法按以下步骤进行：
一、将吸湿后可变形薄膜切割成若干长条，然后将长条在温度为吸湿后可变形薄膜的玻璃化转变温度的条件下制备成拱形支撑结构，所述的拱形支撑结构的拱形高度为2mm～20mm，得到若干拱形支撑结构；
二、将步骤一得到的若干拱形支撑结构的两个端头呈规则分布的固定在内层上表面上，将步骤一得到的若干拱形支撑结构的拱形最高点位置相应的固定在外层下表面上，得到由外层、内层和位于外层与内层之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构组成的整体结构；
三、将步骤二得到的由外层、内层和位于外层与内层之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构组成的整体结构作为湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分制备成湿度驱动智能衣服。
本发明一种湿度驱动智能衣服可以直接水洗。
工作原理：本发明的一种湿度驱动智能衣服可以根据相对湿度控制衣服的厚度，在一定温度下将形状记忆聚合物制备成拱形支撑结构，其具有一定的起拱高度，通过人体的汗液使拱形支撑结构高度迅速降低到三层膜平行接触放置的厚度之和，从而将拱形支撑的衣服变薄，让身体感到凉爽，当汗液挥发后，拱形支撑结构回复到之前的高度，智能衣服回复到初始形状，通过外层与内层之间的空气层起到降低热传导保温的作用。从而可以有效的利用人体汗液实现智能调节人体体表温度。
本发明有益效果
本发明提供了一种湿度驱动智能衣服，通过不同的结构设计来调节人体的温度，从而减少空调系统的能量消耗。此种衣服可以直接通过人体的汗液及体表温度来达到一种智能响应，在室内有效的调节人体温度，减少空调的使用。而且本发明的智能衣服不怕水洗，在水中多次洗涤后仍然可以保持吸水性和对湿度的响应，且强度不会因为洗涤次数的增加而降低。此外，本发明的智能衣服省去了其他电子元件，节能环保。
本发明的具有优点如下：
1、本发明的Nafion膜具有稳定的性质，对温度和湿度都可以响应，剪裁容易；
2、本发明的可开孔闭合结构的Nafion智能衣服具有优异的湿度激励响应性能，而且在不同湿度下(出汗量不同情况下)张开角度不同，可以在几秒钟内快速反应；
3、本发明的拱形支撑结构的Nafiion智能衣服具有自动调节衣服厚度的性能，可以根据出汗情况实时调控衣服厚度来保持人体舒适温度；
4、本发明设计的Nafion智能衣服可以直接水洗，几十甚至上百次洗涤后仍然保持很强的吸水特性和强度。
附图说明
图1为试验一的一种湿度驱动智能衣服的示意图；
图2为试验一的一种湿度驱动智能衣服的照片；
图3为试验九的一种湿度驱动智能衣服的具有拱形支撑结构部分的示意图，其中1为外层，2为拱形支撑结构，3为内层；
图4为试验一的一种湿度驱动智能衣服的吸水膨胀率的趋势图；
图5为试验一的一种湿度驱动智能衣服的储存模量的趋势图；其中a为水洗0次，b为水洗10次，c为水洗20次，d为水洗30次，e为水洗40次，f为水洗50次。
具体实施方式
本发明的技术方案不局限于以下具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式的一种湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分具有若干呈规则分布的可开闭单元，所述的可开闭单元由吸湿后可变形薄膜制备而成。
本实施方式一种湿度驱动智能衣服可以直接水洗。
工作原理：本实施方式的一种湿度驱动智能衣服可开闭单元可以根据相对湿度的不同张开不同的角度，通过人体的汗液使开闭单元打开来达到降温的作用，等体表汗液蒸发后，开闭单元闭合，保持人体舒适的温度。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion膜或(PAA/PAH)/NOA63。其它步骤与参数与具体实施方式一相同。
本实施方式中所述的Nafion膜为市售产品。
本实施方式中所述的(PAA/PAH)/NOA63是按照：Ying Ma,et al,Angew.Chem.2011,123,6378–6381中记载的方法制备的。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述的可开闭单元的形状为矩形或半圆形。其它步骤与参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是：所述的矩形尺寸为2mm*5mm的n倍，且n＝1～5。其它步骤与参数与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三或四不同的是：所述的矩形尺寸为5mm*5mm的n倍，且n＝1～5。其它步骤与参数与具体实施方式三或四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式三至五之一不同的是：所述的矩形尺寸为10mm*6mm的n倍，且n＝1～5。其它步骤与参数与具体实施方式三至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式三至六之一不同的是：所述的半圆形半径为5mm的n倍，且n＝1～10。其它步骤与参数与具体实施方式三至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式的一种湿度驱动智能衣服的制备方法按以下步骤进行：
一、在吸湿后可变形薄膜上切割出若干呈规则分布的可开闭单元，得到带有若干可开闭单元的吸湿后可变形薄膜；
二、将步骤一得到的带有若干呈规则分布的可开闭单元的吸湿后可变形薄膜作为湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分制备成湿度驱动智能衣服。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式八不同的是：步骤一中所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion膜或(PAA/PAH)/NOA63。其它步骤与参数与具体实施方式八相同。
本实施方式中所述的Nafion膜为市售产品。
本实施方式中所述的(PAA/PAH)/NOA63是按照：Ying Ma,et al,Angew.Chem.2011,123,6378–6381中记载的方法制备的。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式八或九不同的是：步骤一中所述的可开闭单元的形状为矩形或半圆形。其它步骤与参数与具体实施方式八或九相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式十不同的是：所述的矩形尺寸为2mm*5mm的n倍，且n＝1～5。其它步骤与参数与具体实施方式十相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式十或十一不同的是：所述的矩形尺寸为5mm*5mm的n倍，且n＝1～5。其它步骤与参数与具体实施方式十或十一相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式十至十二之一不同的是：所述的矩形尺寸为10mm*6mm的n倍，且n＝1～5。其它步骤与参数与具体实施方式十至十二之一相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式十至十三之一不同的是：所述的半圆形半径为5mm的n倍，且n＝1～10。其它步骤与参数与具体实施方式十至十三之一相同。
具体实施方式十五：本实施方式的一种湿度驱动智能衣服是由外层1、内层3和位于外层1与内层3之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构2组成的整体结构，且由外层1、内层3和位于外层1与内层3之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构2组成的整体结构位于湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分；所述的拱形支撑结构2的材料为吸湿后可变形薄膜；所述的拱形支撑结构2的拱形高度为2mm～20mm。
本实施方式的一种湿度驱动智能衣服可以直接水洗。
工作原理：本实施方式的一种湿度驱动智能衣服可以根据相对湿度控制衣服的厚度，在一定温度下将形状记忆聚合物制备成拱形支撑结构，其具有一定的起拱高度，通过人体的汗液使拱形支撑结构高度迅速降低到三层膜平行接触放置的厚度之和，从而将拱形支撑的衣服变薄，让身体感到凉爽，当汗液挥发后，拱形支撑结构回复到之前的高度，智能衣服回复到初始形状，通过外层与内层之间的空气层起到降低热传导保温的作用。从而可以有效的利用人体汗液实现智能调节人体体表温度。
具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式十五不同的是：所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion膜或(PAA/PAH)/NOA63。其它步骤与参数与具体实施方式十五相同。
本实施方式中所述的Nafion膜为市售产品。
本实施方式中所述的(PAA/PAH)/NOA63是按照：Ying Ma,et al,Angew.Chem.2011,123,6378–6381中记载的方法制备的。
具体实施方式十七：本实施方式与具体实施方式十五或十六不同的是：所述的长条尺寸为10mm*40mm。其它步骤与参数与具体实施方式十五或十六相同。
具体实施方式十八：本实施方式与具体实施方式十五至十七之一不同的是：所述的长条尺寸为5mm*15mm。其它步骤与参数与具体实施方式十五至十七之一相同。
具体实施方式十九：本实施方式与具体实施方式十五至十八之一不同的是：所述的长条尺寸为2mm*30mm。其它步骤与参数与具体实施方式十五至十八之一相同。
具体实施方式二十：本实施方式一种湿度驱动智能衣服的制备方法按以下步骤进行：
一、将吸湿后可变形薄膜切割成若干长条，然后将长条在温度为吸湿后可变形薄膜的玻璃化转变温度的条件下制备成拱形支撑结构2，所述的拱形支撑结构2的拱形高度为2mm～20mm，得到若干拱形支撑结构2；
二、将步骤一得到的若干拱形支撑结构2两个端头呈规则分布的固定在内层3上表面上，将步骤一得到的若干拱形支撑结构2的拱形最高点位置固定在外层1下表面上，得到由外层1、内层3和位于外层1与内层3之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构2组成的整体结构；
三、将步骤二得到的由外层1、内层3和位于外层1与内层3之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构2组成的整体结构作为湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分制备成湿度驱动智能衣服。
具体实施方式二十一：本实施方式与具体实施方式二十不同的是：步骤一中所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion膜或(PAA/PAH)/NOA63。其它步骤与参数与具体实施方式二十相同。
本实施方式中所述的Nafion膜为市售产品。
本实施方式中所述的(PAA/PAH)/NOA63是按照：Ying Ma,et al,Angew.Chem.2011,123,6378–6381中记载的方法制备的。
具体实施方式二十二：本实施方式与具体实施方式二十或二十一不同的是：步骤一中所述的长条尺寸为10mm*40mm。其它步骤与参数与具体实施方式二十或二十一相同。
具体实施方式二十三：本实施方式与具体实施方式二十至二十二之一不同的是：步骤一中所述的长条尺寸为5mm*15mm。其它步骤与参数与具体实施方式二十至二十二之一相同。
具体实施方式二十四：本实施方式与具体实施方式二十至二十三之一不同的是：步骤一中所述的长条尺寸为2mm*30mm。其它步骤与参数与具体实施方式二十至二十三之一相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式八至十之一不同的是：步骤一中将长条在温度为130℃的条件下制备成拱形支撑结构。其它步骤与参数与具体实施方式八至十之一相同。
用以下试验验证本发明的有益效果：
试验一(图1)、本试验的一种湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分具有若干呈规则分布的可开闭单元，所述的可开闭单元由吸湿后可变形薄膜制备而成。
所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion N117膜。
所述的可开闭单元的形状为矩形。
所述的矩形尺寸为2mm×5mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
制备如试验一所述的一种湿度驱动智能衣服的制备方法按以下步骤进行：
一、在Nafion N117膜上切割出若干呈规则分布的可开闭单元，得到带有若干可开闭单元的Nafion N117膜；
二、将步骤一得到的带有若干呈规则分布的可开闭单元的Nafion N117膜作为湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分制备成湿度驱动智能衣服。
步骤一中所述的可开闭单元的形状为矩形。
所述的矩形尺寸为2mm×5mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
本试验的一种湿度驱动智能衣服可以直接水洗。
工作原理：本试验的一种湿度驱动智能衣服可开闭单元可以根据相对湿度的不同张开不同的角度，通过人体的汗液使开闭单元打开来达到降温的作用，等体表汗液蒸发后，开闭单元闭合，保持人体舒适的温度。
试验二、本试验的一种湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分具有若干呈规则分布的可开闭单元，所述的可开闭单元由吸湿后可变形薄膜制备而成。
所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion N117膜。
所述的可开闭单元的形状为矩形。
所述的矩形尺寸为5mm×5mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
制备如试验二所述的一种湿度驱动智能衣服的制备方法按以下步骤进行：
一、在Nafion N117膜上切割出若干呈规则分布的可开闭单元，得到带有若干可开闭单元的Nafion N117膜；
二、将步骤一得到的带有若干呈规则分布的可开闭单元的Nafion N117膜作为湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分制备成湿度驱动智能衣服。
步骤一中所述的可开闭单元的形状为矩形。
所述的矩形尺寸为5mm×5mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
本试验的一种湿度驱动智能衣服可以直接水洗。
工作原理：本试验的一种湿度驱动智能衣服可开闭单元可以根据相对湿度的不同张开不同的角度，通过人体的汗液使开闭单元打开来达到降温的作用，等体表汗液蒸发后，开闭单元闭合，保持人体舒适的温度。
试验三、本试验的一种湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分具有若干呈规则分布的可开闭单元，所述的可开闭单元由吸湿后可变形薄膜制备而成。
所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion N117膜。
所述的可开闭单元的形状为矩形。
所述的矩形尺寸为10mm×6mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
制备如试验三所述的一种湿度驱动智能衣服的制备方法按以下步骤进行：
一、在Nafion N117膜上切割出若干呈规则分布的可开闭单元，得到带有若干可开闭单元的Nafion N117膜；
二、将步骤一得到的带有若干呈规则分布的可开闭单元的Nafion N117膜作为湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分制备成湿度驱动智能衣服。
步骤一中所述的可开闭单元的形状为矩形。
所述的矩形尺寸为10mm×6mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
本试验的一种湿度驱动智能衣服可以直接水洗。
工作原理：本试验的一种湿度驱动智能衣服可开闭单元可以根据相对湿度的不同张开不同的角度，通过人体的汗液使开闭单元打开来达到降温的作用，等体表汗液蒸发后，开闭单元闭合，保持人体舒适的温度。
试验四、本试验的一种湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分具有若干呈规则分布的可开闭单元，所述的可开闭单元由吸湿后可变形薄膜制备而成。
所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion N117膜。
所述的可开闭单元的形状为矩形。
所述的矩形尺寸为4mm×10mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
制备如试验四所述的一种湿度驱动智能衣服的制备方法按以下步骤进行：
一、在Nafion N117膜上切割出若干呈规则分布的可开闭单元，得到带有若干可开闭单元的Nafion N117膜；
二、将步骤一得到的带有若干呈规则分布的可开闭单元的Nafion N117膜作为湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分制备成湿度驱动智能衣服。
步骤一中所述的可开闭单元的形状为矩形。
所述的矩形尺寸为4mm×10mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
本试验的一种湿度驱动智能衣服可以直接水洗。
工作原理：本试验的一种湿度驱动智能衣服可开闭单元可以根据相对湿度的不同张开不同的角度，通过人体的汗液使开闭单元打开来达到降温的作用，等体表汗液蒸发后，开闭单元闭合，保持人体舒适的温度。
试验五、本试验的一种湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分具有若干呈规则分布的可开闭单元，所述的可开闭单元由吸湿后可变形薄膜制备而成。
所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion N117膜。
所述的可开闭单元的形状为矩形。
所述的矩形尺寸为10mm×25mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
制备如试验五所述的一种湿度驱动智能衣服的制备方法按以下步骤进行：
一、在Nafion N117膜上切割出若干呈规则分布的可开闭单元，得到带有若干可开闭单元的Nafion N117膜；
二、将步骤一得到的带有若干呈规则分布的可开闭单元的Nafion N117膜作为湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分制备成湿度驱动智能衣服。
步骤一中所述的可开闭单元的形状为矩形。
所述的矩形尺寸为10mm×25mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
本试验的一种湿度驱动智能衣服可以直接水洗。
工作原理：本试验的一种湿度驱动智能衣服可开闭单元可以根据相对湿度的不同张开不同的角度，通过人体的汗液使开闭单元打开来达到降温的作用，等体表汗液蒸发后，开闭单元闭合，保持人体舒适的温度。
试验六、本试验的一种湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分具有若干呈规则分布的可开闭单元，所述的可开闭单元由吸湿后可变形薄膜制备而成。
所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion N117膜。
所述的可开闭单元的形状为半圆形。
所述的半圆形半径为5mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
制备如试验六所述的一种湿度驱动智能衣服的制备方法按以下步骤进行：
一、在Nafion N117膜上切割出若干呈规则分布的可开闭单元，得到带有若干可开闭单元的Nafion N117膜；
二、将步骤一得到的带有若干呈规则分布的可开闭单元的Nafion N117膜作为湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分制备成湿度驱动智能衣服。
步骤一中所述的可开闭单元的形状为半圆形。
所述的半圆形半径为5mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
本试验的一种湿度驱动智能衣服可以直接水洗。
工作原理：本试验的一种湿度驱动智能衣服可开闭单元可以根据相对湿度的不同张开不同的角度，通过人体的汗液使开闭单元打开来达到降温的作用，等体表汗液蒸发后，开闭单元闭合，保持人体舒适的温度。
试验七、本试验的一种湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分具有若干呈规则分布的可开闭单元，所述的可开闭单元由吸湿后可变形薄膜制备而成。
所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion N117膜。
所述的可开闭单元的形状为半圆形。
所述的半圆形半径为25mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
制备如试验七所述的一种湿度驱动智能衣服的制备方法按以下步骤进行：
一、在Nafion N117膜上切割出若干呈规则分布的可开闭单元，得到带有若干可开闭单元的Nafion N117膜；
二、将步骤一得到的带有若干呈规则分布的可开闭单元的Nafion N117膜作为湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分制备成湿度驱动智能衣服。
步骤一中所述的可开闭单元的形状为半圆形。
所述的半圆形半径为25mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
本试验的一种湿度驱动智能衣服可以直接水洗。
工作原理：本试验的一种湿度驱动智能衣服可开闭单元可以根据相对湿度的不同张开不同的角度，通过人体的汗液使开闭单元打开来达到降温的作用，等体表汗液蒸发后，开闭单元闭合，保持人体舒适的温度。
试验八、本试验的一种湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分具有若干呈规则分布的可开闭单元，所述的可开闭单元由吸湿后可变形薄膜制备而成。
所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion N117膜。
所述的可开闭单元的形状为半圆形。
所述的半圆形半径为50mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
制备如试验八所述的一种湿度驱动智能衣服的制备方法按以下步骤进行：
一、在Nafion N117膜上切割出若干呈规则分布的可开闭单元，得到带有若干可开闭单元的Nafion N117膜；
二、将步骤一得到的带有若干呈规则分布的可开闭单元的Nafion N117膜作为湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分制备成湿度驱动智能衣服。
步骤一中所述的可开闭单元的形状为半圆形。
所述的半圆形半径为50mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
本试验的一种湿度驱动智能衣服可以直接水洗。
工作原理：本试验的一种湿度驱动智能衣服可开闭单元可以根据相对湿度的不同张开不同的角度，通过人体的汗液使开闭单元打开来达到降温的作用，等体表汗液蒸发后，开闭单元闭合，保持人体舒适的温度。
试验九(图3)、本试验的一种湿度驱动智能衣服是由外层1、内层3和位于外层1与内层3之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构2组成的整体结构，且由外层1、内层3和位于外层1与内层3之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构2组成的整体结构位于湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分；所述的拱形支撑结构2的材料为吸湿后可变形薄膜；所述的拱形支撑结构2的拱形高度为15mm。
所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion N117膜。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
制备如试验九所述的一种湿度驱动智能衣服的制备方法按以下步骤进行：
一、将Nafion N117膜切割成若干长条，然后将长条在温度为130℃的条件下制备成拱形支撑结构2，所述的拱形支撑结构2的拱形高度为15mm，得到若干拱形支撑结构2；
二、将步骤一得到的若干拱形支撑结构2两个端头呈规则分布的固定在内层3上表面上，将步骤一得到的若干拱形支撑结构2的拱形最高点位置固定在外层1下表面上，得到由外层1、内层3和位于外层1与内层3之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构2组成的整体结构；
三、将步骤二得到的由外层1、内层3和位于外层1与内层3之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构2组成的整体结构作为湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分制备成湿度驱动智能衣服。
步骤一中所述的长条尺寸为10mm×40mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
本试验的一种湿度驱动智能衣服可以直接水洗。
工作原理：本试验的一种湿度驱动智能衣服可以根据相对湿度控制衣服的厚度，在一定温度下将形状记忆聚合物制备成拱形支撑结构，其具有一定的起拱高度，通过人体的汗液使拱形支撑结构高度迅速降低到三层膜平行接触放置的厚度之和，从而将拱形支撑的衣服变薄，让身体感到凉爽，当汗液挥发后，拱形支撑结构回复到之前的高度，智能衣服回复到初始形状，通过外层与内层之间的空气层起到降低热传导保温的作用。从而可以有效的利用人体汗液实现智能调节人体体表温度。
试验十、本试验的一种湿度驱动智能衣服是由外层1、内层3和位于外层1与内层3之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构2组成的整体结构，且由外层1、内层3和位于外层1与内层3之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构2组成的整体结构位于湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分；所述的拱形支撑结构2的材料为吸湿后可变形薄膜；所述的拱形支撑结构2的拱形高度为5mm。
所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion N117膜。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
制备如试验九所述的一种湿度驱动智能衣服的制备方法按以下步骤进行：
一、将Nafion N117膜切割成若干长条，然后将长条在温度为130℃的条件下制备成拱形支撑结构2，所述的拱形支撑结构2的拱形高度为5mm，得到若干拱形支撑结构2；
二、将步骤一得到的若干拱形支撑结构2两个端头呈规则分布的固定在内层3上表面上，将步骤一得到的若干拱形支撑结构2的拱形最高点位置固定在外层1下表面上，得到由外层1、内层3和位于外层1与内层3之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构2组成的整体结构；
三、将步骤二得到的由外层1、内层3和位于外层1与内层3之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构2组成的整体结构作为湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分制备成湿度驱动智能衣服。
步骤一中所述的长条尺寸为5mm×15mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
本试验的一种湿度驱动智能衣服可以直接水洗。
工作原理：本试验的一种湿度驱动智能衣服可以根据相对湿度控制衣服的厚度，在一定温度下将形状记忆聚合物制备成拱形支撑结构，其具有一定的起拱高度，通过人体的汗液使拱形支撑结构高度迅速降低到三层膜平行接触放置的厚度之和，从而将拱形支撑的衣服变薄，让身体感到凉爽，当汗液挥发后，拱形支撑结构回复到之前的高度，智能衣服回复到初始形状，通过外层与内层之间的空气层起到降低热传导保温的作用。从而可以有效的利用人体汗液实现智能调节人体体表温度。
试验十一、本试验的一种湿度驱动智能衣服是由外层1、内层3和位于外层1与内层3之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构2组成的整体结构，且由外层1、内层3和位于外层1与内层3之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构2组成的整体结构位于湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分；所述的拱形支撑结构2的材料为吸湿后可变形薄膜；所述的拱形支撑结构2的拱形高度为10mm。
所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion N117膜。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
制备如试验九所述的一种湿度驱动智能衣服的制备方法按以下步骤进行：
一、将Nafion N117膜切割成若干长条，然后将长条在温度为130℃的条件下制备成拱形支撑结构2，所述的拱形支撑结构2的拱形高度为10mm，得到若干拱形支撑结构2；
二、将步骤一得到的若干拱形支撑结构2两个端头呈规则分布的固定在内层3上表面上，将步骤一得到的若干拱形支撑结构2的拱形最高点位置固定在外层1下表面上，得到由外层1、内层3和位于外层1与内层3之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构2组成的整体结构；
三、将步骤二得到的由外层1、内层3和位于外层1与内层3之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构2组成的整体结构作为湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分制备成湿度驱动智能衣服。
步骤一中所述的长条尺寸为2mm×30mm。
本试验的一种湿度驱动智能衣服除了前胸部分和后背部分，其他部分由普通纺织材料制备而成。
本试验所述的Nafion N117膜为市售产品。
本试验的一种湿度驱动智能衣服可以直接水洗。
工作原理：本试验的一种湿度驱动智能衣服可以根据相对湿度控制衣服的厚度，在一定温度下将形状记忆聚合物制备成拱形支撑结构，其具有一定的起拱高度，通过人体的汗液使拱形支撑结构高度迅速降低到三层膜平行接触放置的厚度之和，从而将拱形支撑的衣服变薄，让身体感到凉爽，当汗液挥发后，拱形支撑结构回复到之前的高度，智能衣服回复到初始形状，通过外层与内层之间的空气层起到降低热传导保温的作用。从而可以有效的利用人体汗液实现智能调节人体体表温度。
(一)分别在水洗0次、10次、20次、30次、40次和50次后检测试验一的一种湿度驱动智能衣服的吸水膨胀率，得到如图4所示的试验一的一种湿度驱动智能衣服的吸水膨胀率的趋势图。
从图4可以得出结论：在水中反复洗涤烘干几十甚至上百次后，智能材料可以保持稳定的吸湿特性，不会对智能衣服的性能产生影响。
(二)分别在水洗0次、10次、20次、30次、40次和50次后检测试验一的一种湿度驱动智能衣服的储存模量，得到如图5所示的试验一的一种湿度驱动智能衣服的储存模量的趋势图；其中a为水洗0次，b为水洗10次，c为水洗20次，d为水洗30次，e为水洗40次，f为水洗50次。
从图5可以得出结论：在水中反复洗涤烘干几十甚至上百次后，智能材料的强度没有降低，反而有所提高，对智能衣服的使用没有影响。

Claims (4)

1.一种湿度驱动智能衣服，其特征在于一种湿度驱动智能衣服是由外层(1)、内层(3)和位于外层(1)与内层(3)之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构(2)组成的整体结构，且由外层(1)、内层(3)和位于外层(1)与内层(3)之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构(2)组成的整体结构位于湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分；所述的拱形支撑结构(2)的材料为吸湿后可变形薄膜；所述的拱形支撑结构(2)的拱形高度为2mm～20mm。
2.根据权利要求1所述的一种湿度驱动智能衣服，其特征在于所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion膜或(PAA/PAH)/NOA63。
3.一种湿度驱动智能衣服的制备方法，其特征在于一种湿度驱动智能衣服的制备方法按以下步骤进行：
一、将吸湿后可变形薄膜切割成若干长条，然后将长条在温度为吸湿后可变形薄膜的玻璃化转变温度的条件下制备成拱形支撑结构(2)，所述的拱形支撑结构(2)的拱形高度为2mm～20mm，得到若干拱形支撑结构(2)；
二、将步骤一得到的若干拱形支撑结构(2)两个端头呈规则分布的固定在内层(3)上表面上，将步骤一得到的若干拱形支撑结构(2)的拱形最高点位置固定在外层(1)下表面上，得到由外层(1)、内层(3)和位于外层(1)与内层(3)之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构(2)组成的整体结构；
三、将步骤二得到的由外层(1)、内层(3)和位于外层(1)与内层(3)之间的若干呈规则分布的拱形支撑结构(2)组成的整体结构作为湿度驱动智能衣服的前胸部分和后背部分制备成湿度驱动智能衣服。
4.根据权利要求3所述的一种湿度驱动智能衣服的制备方法，其特征在于步骤一中所述的吸湿后可变形薄膜为Nafion膜或(PAA/PAH)/NOA63。
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