CN106773437A - 一种电致变色织物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种导电材料，特别是一种电致变色织物及其制备方法，属于功能纺织品技术领域，该制备方法采用织物做基材，在织物的上表面印染上导电油墨层，导电油墨层的电阻为50‑100Ω，再采用三电极电化学方法在导电油墨层的表面上镀上导电聚合物，即得到单面有导电聚合物的导电织物，再在导电织物的下表面涂覆变温油墨层，即得到电致变色织物。本发明制备方法操作简单，成本低，且过程中无污染。由该制备方法得到的电致变色织物可作为高级变色地毯，高级帐篷等的材料使用。

Description

一种电致变色织物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种导电材料，特别是一种电致变色织物及其制备方法，属于功能纺织品技术领域。
背景技术
在高速发展的现代，人们的对生活品味的要求越来越高，不同的颜色代表不同的心情，若家里的窗帘、地毯等织物能够人为的控制其颜色的变化，将会给人们带来不一样的体验。因此研发一种可自控的电致变色织物可以满足人们的需求。在杂志J.Mater.Chem.C2016年第四期7589-7594页中，文章Smart color-changing textile withhigh contrast based on a single-sided conductive fabric中采用双面不同亲水性的织物在吡咯单体溶液中浸泡，用三氯化铁溶液做氧化剂进行原位聚合，织物的亲水面上生成导电聚合物，非亲水面则没有导电聚合物的生成，再在非亲水面上涂抹变温油墨，得到智能变色织物。此方法制得变色织物的空白面会残留些许颜色深的导电聚合物，会使得涂抹不同颜色的变温油墨时颜色不够鲜艳，且原位聚合不如电化学操作方便。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种电致变色织物及其制备方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种电致变色织物，所述的电致变色织物由织物、导电油墨层、导电聚合物层、变温油墨层构成，织物为基材，导电油墨层涂覆在织物的上表面，导电聚合物层电镀在导电油墨层上，变温油墨层涂覆在织物的下表面上。
所述的织物为棉布或涤纶布中任意一种。
所述的变温油墨为，临界温度35～40℃的红色油墨或临界温度40～45℃的绿色油墨或临界温度45～50℃的蓝色油墨中的一种或两种或三种的混合。
一种电致变色织物的制备方法，所述制备方法按下列步骤进行：
A.将织物放在丝印网板下，将导电油墨在丝印网板上用丝印刮刀反复涂覆直至导电油墨在织物上涂覆均匀，在织物的上表面上形成导电油墨层，导电油墨层的电阻为50-100Ω，即得到上表面具有导电油墨层的织物。
B.将经A步骤得到的涂覆有导电油墨层的织物采用电镀方式进行电镀，电镀1-4h，涂覆有导电油墨层的织物作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和导电聚合物单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为25g/L-100g/L；导电聚合物单体的浓度为0.5g/L-2g/L，得到单面具有导电聚合物层的导电织物。
C.再将经B步骤得到单面具有导电聚合物层的导电织物常温晾干，再在导电织物的下表面涂覆上变温油墨层，即得到电致变色织物。
所述的导电聚合物单体为吡咯或苯胺或噻吩中任意一种。
所述的电镀方式为电位电解库伦法或循环伏安法或脉冲伏安法任意一种。
本发明的有益效果：
1)利用印染技术在织物的单面印染上导电油墨，使得涂覆有导电油墨织物可以作为工作电极，电阻为50-100Ω，该方法具有工艺简单、投资设备少、成本低。
2)利用电化学方法制备导电聚合物导电材料，使得制作成本低、产量高、且导电聚合物在布上均匀分布使得得到的导电布可以很好的控制在10-20Ω的电阻内，很小的电压即可使的变温油墨的颜色的发生变化。
3)由于织物的背面没有导电性能，因此用电化学聚合法可以使得在电镀后织物的下表面没有导电聚合物生成，使得涂染的变温油墨颜色更鲜艳。
4)用该法制得的电致变色织物可广泛的应用与高级帐篷、高级地毯、窗帘等中。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明进一步阐述。
一种电致变色织物，所述的电致变色织物由织物、导电油墨层、导电聚合物层、变温油墨层构成，织物为基材，导电油墨层涂覆在织物的上表面，导电聚合物层电镀在导电油墨层上，变温油墨层涂覆在织物的下表面上。
所述的织物为棉布或涤纶布中任意一种。
所述的变温油墨为，临界温度35～40℃的红色油墨或临界温度40～45℃的绿色油墨或临界温度45～50℃的蓝色油墨中的一种或两种或三种的混合。
一种电致变色织物的制备方法，所述制备方法按下列步骤进行：
A.将织物放在丝印网板下，将导电油墨在丝印网板上用丝印刮刀反复涂覆直至导电油墨在织物上涂覆均匀，在织物的上表面上形成导电油墨层，导电油墨层的电阻为50-100Ω，即得到上表面具有导电油墨层的织物。
B.将经A步骤得到的涂覆有导电油墨层的织物采用电镀方式进行电镀，电镀1-4h，涂覆有导电油墨层的织物作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和导电聚合物单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为25g/L-100g/L；导电聚合物单体的浓度为0.5g/L-2g/L，得到单面具有导电聚合物层的导电织物。
C.再将经B步骤得到单面具有导电聚合物层的导电织物常温晾干，再在导电织物的下表面涂覆上变温油墨层，即得到电致变色织物。
所述的导电聚合物单体为吡咯或苯胺或噻吩中任意一种。
所述的电镀方式为电位电解库伦法或循环伏安法或脉冲伏安法任意一种。
具体实施例
实施例1
A.将织物放在丝印网板下，将导电油墨在丝印网板上用丝印刮刀反复涂覆直至导电油墨在棉布上涂覆均匀，在棉布的上表面上形成导电油墨层，导电油墨层的电阻为50Ω，即得到上表面具有导电油墨层的棉布。
B.将经A步骤得到的涂覆有导电油墨层的棉布采用电位电解库伦法进行电镀，电镀1h，涂覆有导电油墨层的棉布作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和吡咯单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为25g/L；吡咯单体的浓度为0.875g/L，得到单面具有导电聚吡咯层的导电棉布。
C.再将经B步骤得到单面具有导电聚吡咯层的导电棉布常温晾干，再在导电棉布的下表面涂覆上临界温度为35℃的红色油墨，即得到电致变色棉布。
该电致变色织物在小于6V电压下为红色棉布，在大于6.5V电压下为无色棉布。
实施例2
A.将涤纶布放在丝印网板下，将导电油墨在丝印网板上用丝印刮刀反复涂覆直至导电油墨在涤纶布上涂覆均匀，在涤纶的上表面上形成导电油墨层，导电油墨层的电阻为100Ω，即得到上表面具有导电油墨层的涤纶布。
B.将经A步骤得到的涂覆有导电油墨层的涤纶布采用循环伏安法进行电镀，电镀2h，涂覆有导电油墨的涤纶布作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和吡咯单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为50g/L；吡咯单体的浓度为1g/L，得到单面具有导电聚吡咯的导电涤纶布。
C.再将经B步骤得到单面具有导电聚吡咯的导电涤纶布常温晾干，再在导电涤纶布的下表面涂覆上临界温度为40℃的绿色油墨，即得到电致变色涤纶布。
该电致变色织物在小于6.5V电压下为绿色涤纶布，在大于6.5V电压上为无色涤纶布。
实施例3
A将棉布放在丝印网板下，将导电油墨在丝印网板上用丝印刮刀反复涂覆直至导电油墨在织棉布上涂覆均匀，在棉布的上表面上形成导电油墨层，导电油墨层的电阻为50Ω，即得到上表面具有导电油墨的棉布；
B.将经A步骤得到的涂覆有导电油墨的棉布采用脉冲伏安法进行电镀，电镀2h，涂覆有导电油墨的棉布作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和苯胺单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为75g/L；苯胺单体的浓度为2g/L，得到单面具有导电聚苯胺的导电棉布。
C.再将经B步骤得到单面具有导电聚苯胺的导电棉布常温晾干，再在导电棉布的下表面涂覆上临界温度为45℃的蓝色油墨，即得到电致变色棉布。
该电致变色棉布在小于5V电压下为蓝色棉布，在大于5V电压下为无色棉布。
实施例4
A.将棉布放在丝印网板下，将导电油墨在丝印网板上用丝印刮刀反复涂覆直至导电油墨在织棉布上涂覆均匀，在棉布的上表面上形成导电油墨层，导电油墨层的电阻为100Ω，即得到上表面具有导电油墨的棉布。
B.将经A步骤得到的涂覆有导电油墨的棉布采用脉冲伏安法进行电镀，电镀4h，涂覆有导电油墨的棉布作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和噻吩单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为100g/L；噻吩单体的浓度为1.5g/L，得到单面具有导电聚噻吩的导电棉布。
C.再将经B步骤得到单面具有导电聚噻吩的导电棉布常温晾干，再在导电棉布的下表面涂覆上临界温度为40℃的红色油墨和临界温度为45℃的绿色油墨一比一混合油墨，即得到电致变色棉布。
该电致变色棉布在小于4V电压下为黄色棉布，在4V-4.5V电压下绿色棉布，在大于4.5V电压下为无色棉布。
实施例5
A将涤纶布放在丝印网板下，将导电油墨在丝印网板上用丝印刮刀反复涂覆直至导电油墨在涤纶布上涂覆均匀，在涤纶布的上表面上形成导电油墨层，导电油墨层的电阻为50Ω，即得到上表面具有导电油墨的涤纶布。
B.将经A步骤得到的涂覆有导电油墨的涤纶布采用脉冲伏安法进行电镀，电镀3h，涂覆有导电油墨的织物作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和吡咯单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为50g/L；吡咯单体的浓度为2g/L，得到单面具有导电聚吡咯的导电涤纶布。
C.再将经B步骤得到单面具有导电聚吡咯的导电涤纶布常温晾干，再在导电涤纶布的下表面涂覆上临界温度为37℃的红色油墨和临界温度为50℃的蓝色油墨一比一混合油墨，即得到电致变色涤纶布。
该电致变色织物在小于2V电压下为紫色涤纶布，在2V-2.5V电压下蓝色涤纶布，在大于2.5V电压下为无色涤纶布。
实施例6
A.将涤纶布放在丝印网板下，将导电油墨在丝印网板上用丝印刮刀反复涂覆直至导电油墨在涤纶布上涂覆均匀，在涤纶布的上表面上形成导电油墨层，导电油墨层的电阻为50Ω，即得到上表面具有导电油墨的涤纶布。
B.将经A步骤得到的涂覆有导电油墨的涤纶布采用脉冲伏安法进行电镀，电镀1h，涂覆有导电油墨的涤纶布作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和吡咯单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为25g/L；吡咯单体的浓度为2g/L，得到单面具有导电聚吡咯的导电涤纶布。
C.再将经B步骤得到单面具有导电聚吡咯的导电涤纶布常温晾干，再在导电涤纶布的下表面涂覆上临界温度为38℃的红色油墨和临界温度为45℃的蓝色油墨一比一混合油墨，即得到电致变色涤纶布。
该电致变色涤纶布在小于2.5V电压下为紫色涤纶布，在2.5-3V电压下蓝色涤纶布，在大于3V电压下为无色涤纶布。
实施例7
A.将棉布放在丝印网板下，将导电油墨在丝印网板上用丝印刮刀反复涂覆直至导电油墨在棉布上涂覆均匀，在棉布的上表面上形成导电油墨层，导电油墨层的电阻为50Ω，即得到上表面具有导电油墨的棉布。
B.将经A步骤得到的涂覆有导电油墨的棉布采用循环伏安法进行电镀，电镀4h，涂覆有导电油墨的棉布作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和噻吩单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为25g/L；吡咯单体的浓度为0.5g/L，得到单面具有导电聚噻吩的导电棉布。
C.再将经B步骤得到单面具有导电聚噻吩的导电棉布常温晾干，再在导电棉布的下表面涂覆上临界温度为37℃的红色油墨和临界温度为42℃绿色油墨和临界温度为47℃的蓝色油墨一比一比一混合油墨，即得到电致变色棉布。
该电致变色棉布在小于2V电压下为无色棉布，在2-2.5V电压下为青色棉布，在2.5V-3V电压下为蓝色棉布，在大于3V电压下为无色棉布。

Claims (6)

1.一种电致变色织物，其特征在于：所述的电致变色织物由织物、导电油墨层、导电聚合物层、变温油墨层构成，织物为基材，导电油墨层涂覆在织物的上表面，导电聚合物层电镀在导电油墨层上，变温油墨层涂覆在织物的下表面上。
2.如权利要求1所述的一种电致变色织物，其特征在于：所述的织物为棉布或涤纶布中任意一种。
3.如权利要求1所述的一种电致变色织物，其特征在于：所述的变温油墨为，临界温度35～40℃的红色油墨或临界温度40～45℃的绿色油墨或临界温度45～50℃的蓝色油墨中的一种或两种或三种的混合。
4.一种电致变色织物的制备方法，其特征在于：所述制备方法按下列步骤进行：
A.将织物放在丝印网板下，将导电油墨在丝印网板上用丝印刮刀反复涂覆直至导电油墨在织物上涂覆均匀，在织物的上表面上形成导电油墨层，导电油墨层的电阻为50-100Ω，即得到上表面具有导电油墨层的织物；
B.将经A步骤得到的涂覆有导电油墨层的织物采用电镀方式进行电镀，电镀1-4h，涂覆有导电油墨层的织物作为工作电极，甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极，氯化钠和导电聚合物单体的水溶液作为电解质，氯化钠的浓度为25g/L-100g/L，导电聚合物单体的浓度为0.5g/L-2g/L，得到单面具有导电聚合物层的导电织物；
C.再将经B步骤得到单面具有导电聚合物层的导电织物常温晾干，再在导电织物的下表面涂覆上变温油墨层，即得到电致变色织物。
5.根据权利要求4所述的一种电致变色织物的制备方法，其特征在于：所述的导电聚合物单体为吡咯或苯胺或噻吩中任意一种。
6.根据权利要求4所述的一种电致变色织物的制备方法，其特征在于：所述的电镀方式为电位电解库伦法或循环伏安法或脉冲伏安法任意一种。
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