CN110181882B - 电致变色织物及其织造方法 - Google Patents

Abstract

本申请的目的是提供一种电致变色织物及其织造方法，其主要是由导电织物基层、设置在导电织物上的电解质层、设置在电解质层上的电致变色层、设置在电致变色层上的透明导电层等构成。与现有技术相比，通过电解质层可较好的实现电致变色层在导电织物基层上的粘合，同时通过导电织物基层和电解质层来替代离子储存以及辅助变色层，以向电致变色层提供离子，因此简化了电致变色器件所使用的层数，从而简化了电致变色织物的结构，降低了生产成本，且使得该电致变色织物易于制造，能够广泛应用。

Description

电致变色织物及其织造方法

技术领域

本发明涉及一种织物，尤其涉及一种电致变色织物及其织造方法。

背景技术

电致变色织物，作为一种智能纺织品，因其可以在电流或电场的作用下发生变色的现象，并且这种现象具有可逆性，已在信息、能源、电子、日常生活等方面得到了广泛的应用。

目前智能型电致变色织物主要有两条研究思路，一是将电致变色材料制成薄膜，然后组装成电致变色器件；二是直接将电致变色材料制造成纤维长丝，然后加工成织物。

其中，电致变色器件是将电致变色器件与控制电路相结合，经外加电压控制造成器件色彩的变化，电致变色效应具有可逆性和记忆存储功能。同时可控制与调节不同波长电磁辐射的入射量，达到滤光、明暗控制与节能的目的。完整的电致变色器件有七层，分别为透明基材1、透明导电层2、电致变色层、离子导体层3、离子储存4以及辅助变色层5，其结构图如图1所示。离子导体层提供离子传输通道，离子储存层起存储离子及平衡电荷的作用。电致变色层是核心层，起变色作用。

然而，现有的电致变色器件存在结构较为复杂，生产成本高以及制作工艺繁杂等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电致变色织物及其制作方法，简化结构，降低生产成本。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电致变色织物，包括:

导电织物基层；

设置在所述导电织物基层上的电解质层；

设置在所述电解质层上的电致变色层；

设置在所述电致变色层上的透明导电层。

与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：

本申请的电致变色织物，主要是由导电织物基层、电解质层和电致变色层以及透明导电层等所构成，通过电解质层可较好的实现电致变色层在导电织物基层上的粘合，同时通过导电织物基层和电解质层来替代离子储存以及辅助变色层，以向电致变色层提供离子，因此简化了电致变色器件所使用的层数，从而简化了电致变色织物的结构，降低了生产成本，且使得该电致变色织物易于制造，能够广泛应用。

具体地，所述导电织物基层可以为镀有金属层的织物或金属导电纤维织造形成的织物，或者所述导电织物基层可以为镀有石墨烯层或混纺有石墨烯材料的导电纤维织造形成的织物。以提升导电织物基层的导电性能，降低导电织物基层的制造成本，加快电致变色层的变色速度，并满足不同类型和规格的电致变色织物的设计需求。

为了满足实际的生产和设计需求，所述透明导电层可以为ITO导电膜、石墨烯导电膜或透明导电纤维交织而成的。

为了避免电致变色层与导电织物基层出现无法较好粘合的现象，所述电解质层可以优选为聚甲基丙烯酸甲醋基凝胶电解质。

进一步作为优选地，所述电致变色层为质子酸掺杂的聚苯胺材料构成的薄膜或混有质子酸掺杂的聚苯胺材料的纤维构成的变色织物层。以使得电致变色层在导电织物基层和透明导电层作为正负极时，可以快速的变色。

进一步作为优选地，所述导电织物基层包括：第一组经纱和第一组纬纱相互交织形成的织物里层，且所述第一组经纱和所述第一组纬纱包括：镀有金属层的导电纤维、混纺有石墨烯材料的导电纤维中的任意一种或其组合构成的纱线；所述透明导电层包括：第二组经纱和第二组纬纱相互交织形成的织物表层，且所述第二组经纱和第二组纬纱中至少一组为由透明导电纤维构成的纱线，且所述织物表层在所述第二组经纱和第二组纬纱相互交织后，至少有部分形成透明区；所述电致变色织物还包括：穿梭于所述织物表层和所述织物里层之间用于联结所述织物表层和所述织物里层的联结线。

进一步作为优选地，所述电致变色层包括:第三组经纱和第三组纬纱相互交织构成的织物中间层；其中，所述第三组经纱和第三组纬纱中至少有一组为两种电致变色纤维纱线所构成，且所述电致变色纤维纱线相邻排列设置，在所述变色织物层中同步平行穿梭或相互交叉穿梭。

本申请还提供了一种用于制作上述电致变色织物的制备方法，包括以下子步骤：

在所述导电织物上涂敷的电解质层；

在所述电解质层上涂敷的电致变色层；

在所述电致变色层上涂敷的透明导电层；

通过热压密封的方式将所述导电织物、所述电致变色层、所述透明导电层和所述透明导电层压合成整体。

与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：

本申请的电致变色织物，主要是由导电织物基层、电解质层和电致变色层以及透明导电层等所构成，通过电解质层可较好的实现电致变色层在导电织物基层上的粘合，同时通过导电织物基层和电解质层来替代离子储存以及辅助变色层，以向电致变色层提供离子，因此简化了电致变色器件所使用的层数，从而简化了电致变色织物的结构，且使得该电致变色织物易于制造，能够广泛应用。

本申请还提供了一种用于制作上述电致变色织物的织造方法，包括以下步骤：在第一组经纱和第一组纬纱在织机上相互交织形成织物里层，以构成所述导电织物基层的过程中，第二组经纱和第二组纬纱在织机上相互交织形成位于织物表层下方且具有透明区的织物表层，以构成所述透明导电层；

所述织物里层的上表面依次涂敷有所述电解质层和所述电致变色层的溶液，并进行加热处理得到所述电解质层和所述电致变色层；

通过控制联结线在所述织物表层和所述织物里层之间的穿梭，使所述织物表层和所述织物里层在织机上相互联结成多层织物，以得到所述电致变色织物。

与现有技术相比，本申请还具有如下有益效果：

本申请的电致变色织物不仅可简化结构，降低生产成本，同时，还可以通过第二组经纱和第二组纬纱之间的相互交织，即通过相应的织物组织结构设计相应的透明区，通过电致变色层在透明区中的显示来控制变色图案的问题，此外，通过联结线将导电织物基层和透明导电层联结所形成的结构，提升了导电织物基层、电解质层、电致变色层和透明导电层之间的连接牢度，并克服了现有的电致变色器件无法进行柔性变形，或电致变色织物在柔性变形时因局部的不平整导致电致变色层无法较好的与导电织物基层贴合，从而导致变色缓慢，或无法变色的现象。此外，通过在织物里层的上表面依次涂敷电解质层和所述电致变色层的溶液，以及对多层织物的加热处理，使得电解质层和所述电致变色层的溶液被烘干成电解质层和电致变色层，即可实现在织造过程中，完成电致变色织物的制作，并使得各层之间紧密连接，节约了工序，提高了生产效率。

本申请还提供了一种用于制作上述电致变色织物的织造方法，包括以下步骤：

在第一组经纱和第一组纬纱在织机上相互交织形成织物里层以构成所述导电织物基层的过程中，第二组经纱和第二组纬纱在织机上相互交织形成位于织物表层下方且具有透明区的织物表层以构成所述透明导电层，第三组经纱和第三组纬纱相互交织形成位于所述织物表层和所述织物里层之间的织物中间层，以构成所述电致变色层；

通过控制联结线在所述织物表层、所述织物中间层和所述织物里层之间的穿梭使所述织物表层、所述织物中间层和所述织物里层在织机上相互联结成多层织物；

对所述多层织物进行加热处理，所述织物里层的上表面有部分熔融；

对多层织物进行冷却处理，织物里层的上表面熔融的部分冷却凝固形成电解质层，以得到电致变色织物。

与现有技术相比，本申请还具有如下有益效果：

本申请的电致变色织物不仅可简化结构，降低生产成本，同时，还可以通过第二组经纱和第二组纬纱之间的相互交织，即通过相应的织物组织结构设计相应的透明区，通过电致变色层在透明区中的显示来控制变色图案的问题，此外，通过联结线将导电织物基层和透明导电层联结所形成的结构，提升了导电织物基层、电解质层、电致变色层和透明导电层之间的连接牢度，并克服了现有的电致变色器件无法进行柔性变形，或电致变色织物在柔性变形时因局部的不平整导致电致变色层无法较好的与导电织物基层贴合，从而导致变色缓慢，或无法变色的现象。此外，通过对多层织物的加热处理，所述织物里层的上表面有部分熔融形成所述电解质层，即可实现在织造过程中，完成电致变色织物的制作，并使得各层之间紧密连接，节约了工序，提高了生产效率，降低了成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1：现有技术中电致变色器件的结构示意图；

图2：本发明第一实施例中电致变色织物的结构示意图；

图3：本发明第二实施例中电致变色织物的结构示意图；

图4：本发明第三实施例中电致变色织物的结构示意图；

图5：本发明第三实施例中电致变色织物的织造示意图；

图6：本发明第三实施例中变色织物的结构示意图；

图7：本发明第三实施例中变色织物层的结构示意图；

图8：本发明第五实施例中电致变色织物的织造方法的流程图；

图9：图8中步骤102的具体流程图；

图10：图8中步骤102的又一具体流程图；

图11：本发明第六实施例中电致变色织物的织造方法的流程图；

图12：本发明第七实施例中电致变色织物的制备方法的流程图；

附图标记

导电织物基层—1；电解质层—2；电致变色层—3；透明导电层—4；第一组经纱—11；第一组纬纱—12；第二组经纱—41；第二组纬纱—42；第三组经纱—31；第三组纬纱—32；联结线—5；联结部—21；经纱—311；经纱—312。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1

如图1至图2所示，本发明的第一实施例提供了一种电致变色织物，包括:导电织物基层1、设置在导电织物基层1上的电解质层2、设置在电解质层2上的电致变色层3、设置在电致变色层3上的透明导电层4等。

通过上述内容可知：本实施例中的电致变色织物，主要是由导电织物基层1、电解质层2和电致变色层3以及透明导电层4等所构成，通过电解质层2可较好的实现电致变色层3在导电织物基层1上的粘合，同时通过导电织物基层1和电解质层2来替代离子储存以及辅助变色层，以向电致变色层3提供离子，因此简化了电致变色器件所使用的层数，从而简化了电致变色织物的结构，降低了生产成本，且使得该电致变色织物易于制造，能够广泛应用。

具体地，在本实施例中，作为优选地，上述导电织物基层1可以为镀有金属层的织物，例如镀铜织物，或金属导电纤维织造形成的织物，或者导电织物基层1可以为镀有石墨烯层或混纺有石墨烯材料的导电纤维织造形成的织物。以提升导电织物基层1的导电性能，降低导电织物基层1的制造成本，加快电致变色层3的变色速度，并满足不同类型和规格的电致变色织物的设计需求。

为了满足实际的生产和设计需求，上述透明导电层4可以为ITO导电膜、石墨烯导电膜或透明导电纤维交织而成的。

较佳地，本实施例中的导电织物基层1和透明导电层4可优选为镀有石墨烯层或混纺有石墨烯材料的导电纤维织造形成的织物，以使得导电织物基层1和透明导电层4具有相同的导电性能，使得电致变色层3在变色或褪色时，其速率差异较小。

此外，值得一提的是，为了避免电致变色层3与导电织物基层1出现无法较好粘合的现象，电解质层2可以优选为PMMMA(polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲醋)基凝胶电解质。

进一步作为优选地，电致变色层3为质子酸掺杂的聚苯胺材料构成的薄膜或混有质子酸掺杂的聚苯胺材料的纤维构成的变色织物层，以使得电致变色层3在导电织物基层1和透明导电层4分别作为正负极时，可以快速的变色。

实施例2

本申请还提供了一种电致变色织物，如图3所示，包括:导电织物基层1、设置在导电织物上的电解质层2、设置在电解质层2上的电致变色层3、设置在电致变色层3上的透明导电层4等。

并且，导电织物基层1包括：第一组经纱11和第一组纬纱12相互交织形成的织物里层，且第一组经纱11和第一组纬纱12包括：镀有金属层的导电纤维或混纺有石墨烯材料的导电纤维中的任意一种或其组合构成的纱线；

透明导电层4包括：第二组经纱41和第二组纬纱42相互交织形成的织物表层，且第二组经纱41和第二组纬纱42中至少一组为由透明导电纤维构成的纱线，且织物表层在第二组经纱41和第二组纬纱42相互交织后，至少有部分形成透明区，如图3中所示的透明区A。

上述电致变色织物还包括：穿梭于织物表层和织物里层之间用于联结织物表层和织物里层的联结线。

通过上述内容可知，本实施例中的电致变色织物不仅可简化结构，降低生产成本，同时，还可以通过第二组经纱41和第二组纬纱42之间的相互交织，即通过相应的织物组织结构设计相应的透明区，通过电致变色层3在透明区中的显示来控制变色图案的问题，此外，通过联结线5将导电织物基层1和透明导电层4联结所形成的结构，提升了导电织物基层1、电解质层2、电致变色层3和透明导电层4之间的连接牢度，并克服了现有的电致变色器件无法进行柔性变形，或电致变色织物在柔性变形时因局部的不平整导致电致变色层3无法较好的与导电织物基层1贴合，从而导致变色缓慢，或无法变色的现象。

详细地，本实施例中的电解质层2和电致变色层3可以是通过控制联结线5在织物表层和织物里层之间的穿梭，使织物表层和织物里层在织机上相互联结成多层织物前，在织物里层的上表面依次涂敷有电解质层2和电致变色层3的溶液，并在对多层织物进行加热处理后所形成，这样即可免去形成多层织物后，需要拆解多层织物才能添加电解质层2和电致变色层3，因而节省了工序，提高了工作效率。

具体来说，作为进一步的优选，本实施例中的第一组经纱11和第一组纬纱12优选均采用混纺有石墨烯材料的导电纤维，以借助石墨烯的超导性能，提升变色织物的变色速率。

进一步优选的，第二组经纱41可以采用由透明导电纤维构成的纱线，而第二组纬纱42也可以采用其他的纤维构成的纱线，当第二组经纱41和第二组纬纱42相互交织形成织物表层后，可通过经纱组织点浮于纬纱组织点的方式，形成一个透明区，从而可通过该透明区来显示出电致织物变色层，因此，可通过第二组经纱41和第二组纬纱42依据相应的织物组织结构相互交织形成的透明区的形状图案，来控制电致变色织物显示的变色图案。

显然，本实施例中的第二组经纱41和第二组纬纱42也可均采用透明导电纤维构成的纱线，或者第二组纬纱42采用透明导电纤维构成的纱线，经纱采用非透明导电纤维构成的纱线。

本实施例中电解质层2和电致变色层3溶液可以是在经纱或纬纱上浆时涂敷的，也可以是在织机的梭口中或者织物表层和织物里层在被联结线5进行联结前涂敷的，本实施例对此不作具体的限定和说明。

并且，作为优选的一种的方式，在织物里层上涂敷有电解质层2溶液后，可以在加热并形成凝胶状成后，再涂敷电致变色层3溶液，并在继续加热并形成胶状体后，通过控制联结线5在织物表层和织物里层之间的穿梭，使织物表层和织物里层在织机上相互联结成多层织物。

另外，进一步作为优选地，本实施例中的电致变色层3优选为质子酸掺杂的聚苯胺材料，如上述实施例1中的聚苯胺，或其他可电致变色的材料，以使得电致变色层3在导电织物基层1和透明导电层4分别作为正负极时，可以快速的变色。

实施例3

本申请还提供了一种电致变色织物，本实施例与上述实施例2大致相同，其不同之处在于，在本实施例中，如图4和图5所示，电致变色层3可以由第三组经纱31和第三组纬纱32相互交织形成位于织物表层和织物里层之间的织物中间层所构成。

并且，本实施例中的联结线5穿梭于织物表层和织物里层之间，并用于联结织物表层和织物里层。同时，本实施例中的电解质层2是由织物里层的上表面有部分熔融形成。

通过上述内容可知，通过联结线5将导电织物基层1和透明导电层4联结所形成的结构，提升了导电织物基层1、电解质层2、电致变色层3和透明导电层4之间的连接牢度，并克服了现有的电致变色器件无法进行柔性变形，或电致变色织物在柔性变形时因局部的不平整导致电致变色层3无法较好的与导电织物基层1贴合，从而导致变色缓慢，或无法变色的现象。

详细地，具体地第三组经纱31和第三组纬纱32中均为电致变色纤维纱线所构成，其中，该电致变色纤维纱线可以由上述实施例2涉及的电致变色层3的材料所构成，或现有技术中的电致变色纤维纱线。

另外，值得一提的是，本实施例中的电致变色层3优选为质子酸掺杂的聚苯胺材料，如上述实施例2中的聚苯胺，或者为混有质子酸掺杂的聚苯胺材料的纤维构成的纱线，以使得电致变色层3在导电织物基层1和透明导电层4分别作为正负极时，可以快速的变色。

具体地说，本实施例中的电解质层2可以是由采用电解质材料制备的联结线5在联结导电织物基层1和透明导电层4后，加热熔融形成的，也可以是导电织物基层1有部分纱线采用电解质材料制备的，因此，通过上述步骤形成织物里层后，通过加热电解质材料制备的联结线5或纱线，使其熔融即可得到位于导电织物基层1上表面的电解质层2。

其中，本实施例中的电解质材料优选采用聚甲基丙烯酸甲醋基凝胶，显然，本实施例中的电解质材料不限于上述材料，也可以为现有技术中可以充当电解质层2的材料。并且，值得的一提的是，本实施例中用于在加热后构成电解质层2的纱线的熔点要低于电致变色织物中其他纱线的熔点，对于具体采用何种材质的纱线，本实施例就不一一列举说明了。

在此，值得一提的是，本实施例中的电致变色层优选为涂有电致变色涂层的耐高温纤维所构成，中如涂有电致变色树脂的碳纤维等，即第三组经纱31和第三组纬纱32优选为涂有电致变色树脂的碳纤维构成。以确保电致变色层能构成在上述电解质材料在熔融形成电致变色层3时，仍能保持变色性能，却不被熔化分解。显然，上述电致变色层也可以根据实际需要选择上述实施例1中的电致变色的材料构成的电致变色纤维或现有技术中其他的电致变色纤维，而本实施例在此不作具体的限定和说明。

同理，织物表层、织物里层中的纱线也采用耐高温的纱线，如混纺有石墨烯材料的碳纤维或金属纤维等。并且，当联结线不充当电解质层时，也采用耐高温的纱线，如混纺有石墨烯材料的碳纤维或金属纤维等。以满足本实施例中电致变色织物的加工需求。

由上可知，通过上述结构，使得织物里层的上表面有部分熔融形成电解质层2，即可实现在织造过程中，完成电致变色织物的制作，并使得各层之间紧密连接，节约了工序，提高了生产效率，降低了成本。

详细地，如图6所示，当导电织物基层1的经纱采用电解质材料制备的可熔融纱线时，在第三组经纱31和第三组纬纱32相互交织形成位于织物表层和织物里层之间的织物中间层以构成电致变色层3的过程中，当织物中间层位于织物表层的透明区A的下方时，在透明区A的下方区域，导电织物基层1中可熔融纱线浮于纬纱的上方，以增大可熔融纱线与织物中间层之间的接触面积，便于后续形成可粘合在织物中间层和织物里层之间的电解质层2。

同理，当导电织物基层1的纬纱采用电解质材料制备的可熔融纱线时，当织物中间层位于织物表层的透明区A的下方时，在透明区A的下方区域，导电织物基层1中可熔融纱线浮于其经纱的上方。

此外，如图6所示，当联结线5为采用电解质材料制备的可熔融纱线时，当织物中间层位于织物表层的透明区A的下方时，在透明区A的下方区域，联结线5按照预设的顺序，如织物中间层、织物里层、织物中间层、织物里层、织物中间层、织物里层等的顺序，循环穿梭于织物基层和织物里层之间形成联结层，以使得联结层在熔融后，可形成可粘合在电致织物中间层和织物里层之间的电解质层2，提升电致变色层3的变色效果和速率。

并且，进一步优选地，如图6所示，联结层可以是联结线在织物中间层和织物里层进行联结的区域穿梭形成的多个联结部21构成。其中，联结部21可以是联结线在织物中间层和织物里层之间单次穿梭交织形成，也可以多次密集循环穿梭交织形成的，本实施例优选为多次密集循环穿梭。以在增强织物中间层和织物里层之间的牢度的同时，使得在透明区的下方，当各联结部21熔融后，彼此之间能够较好的相互融合，形成与透明区相互匹配的电解质层区域。

进一步优选地，各联结部21在织物中间层和织物里层之间等距间隔分布。以使得各联结部21在熔融形成电解质层后，可均匀的分布于织物中间层和织物里层之间，即电致变色层3和1导电织物基层1之间。

进一步优选地，本实施例中各联结部21之间的间隔距离优选为5mm～10mm之间，以较好的实现各联结部21在熔融后的无缝融合衔接，提升电致变色层的变色效果。

另外，值得一提的时，本实施例中的织物表层、织物中间层和织物里层的织物组织可以为原组织、变化组织、联合组织中的任意一种，而本实施例优选为平纹组件，并且对于具体采用的组织不作过多的阐述和限定。

具体地，本实施例中的联结线可以是在织物表层、织物中间层以及织物里层形成的过程中，同步穿梭联结，也可以是部分形成具有透明区的织物表层、织物中间层以及织物里层后，在织物表层、织物中间层以及织物里层中间隔穿梭，然后继续织造形成其他区域的织物表层、织物中间层以及织物里层。

实施例4

本申请还提供了一种电致变色织物，本实施例与上述实施例3大致相同，其不同之处在于，在本实施例中，上述第三组经纱31和第三组纬纱32中至少有一组为两种电致变色纤维纱线所构成，且电致变色纤维纱线相邻排列设置，在变色织物层中同步平行穿梭或相互交叉穿梭。以通过两种电致变色纤维纱线实现不同颜色的快速切换，尤其是在正负电极反转后。

本实施例仅以两种电致变色纤维纱线，如图7中所示的电致变色纤维纱线311和电致变色纤维纱线321在变色织物层中同步平行穿梭并与第三组纬纱32相交织为例作说明，其中，电致变色纤维纱线311在同步穿梭后形成图7所示的间隔排列的B2区，而电致变色纤维纱线312在同步穿梭后形成图7所示的间隔排列的B1区，其中，B1区和B2区相互交替设置，因此使得变色织物层中的B1区和B2区的颜色在正负电极反转时，可实现颜色的交替变化。例如，导电织物基层1为正极，透明导电层4为负极时，B1区显红色，B2区不显色，而当导电织物基层1为负极，透明导电层4为正极时，B1区褪色，B2区显蓝色。

实施例5

本申请还提供了一种用于实施例2的电致变色织物的织造方法，如图8所示，包括以下步骤：

步骤101：在第一组经纱11和第一组纬纱12在织机上相互交织形成织物里层，以构成导电织物基层1的过程中，第二组经纱41和第二组纬纱42在织机上相互交织形成位于织物表层下方且具有透明区的织物表层，以构成透明导电层4；

步骤102：织物里层的上表面依次涂敷有电解质层2和电致变色层3的溶液，并进行加热处理得到电解质层和电致变色层；

步骤103：通过控制联结线5在织物表层和织物里层之间的穿梭，使织物表层和织物里层在织机上相互联结成多层织物，以得到电致变色织物。

与现有技术相比，本申请还具有如下有益效果：

本申请的电致变色织物不仅可简化结构，降低生产成本，同时，还可以通过第二组经纱41和第二组纬纱42之间的相互交织，即通过相应的织物组织结构设计相应的透明区，通过电致变色层3在透明区中的显示来控制变色图案的问题，此外，通过联结线5将导电织物基层1和透明导电层4联结所形成的结构，提升了导电织物基层1、电解质层2、电致变色层3和透明导电层4之间的连接牢度，并克服了现有的电致变色器件无法进行柔性变形，或电致变色织物在柔性变形时因局部的不平整导致电致变色层3无法较好的与导电织物基层1贴合，从而导致变色缓慢，或无法变色的现象。此外，通过在织物里层的上表面依次涂敷电解质层2和电致变色层3的溶液，以及对多层织物的加热处理，使得电解质层2和电致变色层3的溶液被烘干成电解质层2和电致变色层3，即可实现在织造过程中，完成电致变色织物的制作，并使得各层之间紧密连接，节约了工序，提高了生产效率。

作为进一步的优选，如图9所示，在步骤102中还可以包括以下步骤：

步骤1021：在织物里层的经纱上浆时涂敷电解质层2的溶液，并在加热后，使电解质层2的溶液形成凝胶状的电解质层2；

步骤1022：在织物表层的经纱形成凝胶状的电解质层2后，继续上浆并涂敷电致变色层3溶液，并在加热后，使电致变色层3形成凝胶状的电致变色层3；

或者，如图10所示，在步骤102中还可以为以下步骤：

步骤S1021：在织物里层的上表面涂敷有电解质层2的溶液；

步骤S1022：对织物里层加热并使电解质层2的溶液形成凝胶状的电解质层2；

步骤S1023：在电解质层2上依次涂敷电致变色层3的溶液，然后继续加热，使电致变色层3的溶液形成凝胶状的电致变色层3。

由上可知，通过上述步骤可免去形成多层织物后，需要拆解多层织物才能添加电解质层2和电致变色层3，因而节省了工序，提高了工作效率。

实施例6

本申请还提供了一种用于实施例3或实施例4的电致变色织物的织造方法，如图11所示，包括以下步骤：

步骤1:在第一组经纱11和第一组纬纱12在织机上相互交织形成织物里层构成导电织物基层1的过程中，第二组经纱41和第二组纬纱42在织机上相互交织形成位于织物表层下方且具有透明区的织物表层以构成透明导电层4，第三组经纱31和第三组纬纱32相互交织形成位于织物表层和织物里层之间的织物中间层，以构成电致变色层3；

步骤2：通过控制联结线5在织物表层、织物中间层和织物里层之间的穿梭，使织物表层、织物中间层和织物里层在织机上相互联结成多层织物；

步骤3：对多层织物进行加热处理，织物里层的上表面有部分熔融；

步骤4：对多层织物进行冷却处理，织物里层的上表面熔融的部分冷却凝固形成电解质层2，以得到电致变色织物。

通过上述内容可知：本申请的电致变色织物不仅可简化结构，降低生产成本，同时，还可以通过第二组经纱41和第二组纬纱42之间的相互交织，即通过相应的织物组织结构设计相应的透明区，通过电致变色层3在透明区中的显示来控制变色图案的问题。此外，通过联结线5将导电织物基层1和透明导电层4联结所形成的结构，提升了导电织物基层1、电解质层2、电致变色层3和透明导电层4之间的连接牢度，并克服了现有的电致变色器件无法进行柔性变形，或电致变色织物在柔性变形时因局部的不平整导致电致变色层3无法较好的与导电织物基层1贴合，从而导致变色缓慢，或无法变色的现象。此外，通过对多层织物的加热处理，织物里层的上表面有部分熔融形成电解质层2，即可实现在织造过程中，完成电致变色织物的制作，并使得各层之间紧密连接，节约了工序，提高了生产效率，降低了成本。

另外，值得一提的是，上述步骤3中的加热温度可以根据电解质层和其他各层的熔点温度来，如当电解质层为上述实施例1中的电解质层时，步骤3中的加热温度优选为140～200℃。

并且，上述步骤4中的冷却温度可以根据实际需求来设定，如-10度到-5度或常温下进行冷却，以使得电解质层可以快速形成，且厚度均匀，避免织物中间层和织物里层之间出现褶皱的现象。

此外，值得一提的，在上述步骤1～步骤4中，在形成电致变色织物的过程中，织物表层、织物中间层及织物里层的相对两端施有相应的预张力，以避免织物表层、织物中间层和织物里层之间出现褶皱的现象。

详细地，当导电织物基层1的经纱采用电解质材料制备的可熔融纱线时，在第三组经纱31和第三组纬纱32相互交织形成位于织物表层和织物里层之间的织物中间层以构成电致变色层3的过程中，当织物中间层位于织物表层的透明区的下方时，在透明区的下方区域，导电织物基层1中可熔融纱线浮于纬纱的上方，以增大可熔融纱线与织物中间层之间的接触面积，便于后续形成可粘合在织物中间层和织物里层之间的电解质层2。

同理，当导电织物基层1的纬纱采用电解质材料制备的可熔融纱线时，当织物中间层位于织物表层的透明区的下方时，在透明区的下方区域，导电织物基层1中可熔融纱线浮于经纱的上方。

此外，当联结线5为采用电解质材料制备的可熔融纱线时，当织物中间层位于织物表层的透明区的下方时，在透明区的下方区域，联结线5按照预设的顺序，如织物中间层、织物里层、织物中间层、织物里层、织物中间层、织物里层等的顺序，循环穿梭于织物基层和织物里层之间形成联结层，以使得联结层在熔融后，可形成可粘合在电致织物中间层和织物里层之间的电解质层2，提升电致变色层3的变色效果和速率。

并且，进一步优选地，如图7所示，联结层可以是联结线在织物中间层和织物里层进行联结的区域穿梭形成的多个联结部21构成。其中，联结部21可以是联结线在织物中间层和织物里层之间单次穿梭交织形成，也可以多次密集循环穿梭交织形成的，本实施例优选为多次密集循环穿梭。以在增强织物中间层和织物里层之间的牢度的同时，使得在透明区的下方，当各联结部21熔融后，彼此之间能够较好的相互融合，形成与透明区相互匹配的电解质层区域。

进一步优选地，各联结部21在织物中间层和织物里层之间等距间隔分布。以使得各联结部21在熔融形成电解质层后，可均匀的分布于织物中间层和织物里层之间，即电致变色层3和1导电织物基层1之间。

进一步优选地，本实施例中各联结部21之间的间隔距离优选为5mm～10mm之间，以较好的实现各联结部21在熔融时的无缝衔接。

另外，值得一提的时，本实施例中的织物表层、织物中间层和织物里层的织物组织可以为原组织、变化组织、联合组织中的任意一种，而本实施例对于具体采用的组织不作具体的限定和说明。

具体地，在上述步骤1中的联结线可以是在织物表层、织物中间层以及织物里层形成的过程中，同步穿梭联结，也可以是部分形成具有透明区的织物表层、织物中间层以及织物里层后，在织物表层、织物中间层以及织物里层中间隔穿梭，然后继续织造形成其他区域的织物表层、织物中间层以及织物里层，也就是说上述步骤1和步骤2可以是同步进行的也可以是先后进行，而本实施例对于步骤1和步骤2的执行顺序步骤不作具体的限定和阐述。

实施例7

本实施例还提供了一种用于制作上述实施例1的电致变色织物的制备方法，如图12所示，包括以下步骤：

步骤S1:在导电织物基层1上涂敷电解质层2；

步骤S2:在透明导电层4上涂敷电致变色层3；

通过热压密封的方式将导电织物基层1、电解质层2、电致变色层3和透明导电层4从下至上压合成整体。

进一步优选的，在步骤S1前，还包括以下步骤：

步骤S0：基于PMMMA制备PMMA-PC-LiClO4聚合物电解质作为电解质层2，其中，聚合物电解质中的PMMA的质量百分数为23％，LiClO4的质量百分数为10％。以通过该聚合物电解质提升电解质层2的机械强度。

并且，在步骤S2中，还包括以下子步骤：

在步骤S21:在反应温度为10-15℃，摩尔比值n(An/DBSA/APS)＝1∶1.5∶1.5的条件下合成聚苯胺乳液，其中，An为苯胺单体，DBSA为十二烷基苯磺酸，APS为过硫酸铵氧化剂；

在步骤S22:对透明导电层4进行预处理后，即使用乙醇、去离子水超声处理5-10分钟，再氮气吹干后，将制备的聚苯胺乳液涂敷于透明导电层4上。

并且，在步骤S3中，还包括以下子步骤：

步骤S31：将透明导电层4、电致变色层3、电解质层2和透明导电层4从上至下压合成密封的整体；

步骤S32：将密封的整体在温度为40度至50度的条件下烘干3h～5h得到电致变色织物；

并且，通过下述表1至表3可知：

在上述反应条件下，制备的聚苯胺乳液作为电致变色层3，其电致变色性能较为优异。

表1 DBSA/An的摩尔比值与电致变色性能的关系

表2 APS/An的摩尔比值与电致变色性能的关系

表3 DBSA/An的摩尔比值与电致变色性能的关系

以上实施例仅用以说明本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种电致变色织物，其特征在于，包括:

导电织物基层；

设置在所述导电织物基层上的电解质层；

设置在所述电解质层上的电致变色层；

设置在所述电致变色层上的透明导电层；

所述导电织物基层包括：第一组经纱和第一组纬纱相互交织形成的织物里层；

所述透明导电层包括：第二组经纱和第二组纬纱相互交织形成的织物表层，且所述第二组经纱和第二组纬纱中至少一组为由透明导电纤维构成的纱线，且所述织物表层在所述第二组经纱和第二组纬纱相互交织后，至少有部分形成有形状图案的透明区；

所述电致变色层包括:第三组经纱和第三组纬纱相互交织构成的织物中间层；

所述电致变色织物还包括：穿梭于所述织物表层和所述织物里层之间用于联结所述织物表层和所述织物里层的联结线；

所述织物里层的上表面有部分熔融形成所述电解质层；

所述电解质层由采用电解质材料制备的联结线在联结所述导电织物基层和所述透明导电层后，加热熔融形成的，或者是所述导电织物基层有部分纱线采用电解质材料制备的。

2.根据权利要求1所述的电致变色织物，其特征在于，所述导电织物基层为镀有金属层的织物或金属导电纤维织造形成的织物，或者所述导电织物基层为镀有石墨烯层或混纺有石墨烯材料的导电纤维织造形成的织物。

3.根据权利要求1所述的电致变色织物，其特征在于，所述透明导电层为透明导电纤维交织而成的。

4.根据权利要求1所述的电致变色织物，其特征在于，所述电解质层的材质为聚甲基丙烯酸甲醋基凝胶电解质。

5.根据权利要求1所述的电致变色织物，其特征在于，所述电致变色层为混有质子酸掺杂的聚苯胺材料的纤维构成的变色织物层。

6.根据权利要求1所述的电致变色织物，其特征在于，所述第一组经纱和所述第一组纬纱包括：镀有金属层的导电纤维、混纺有石墨烯材料的导电纤维中的任意一种或其组合构成的纱线。

7.根据权利要求5所述的电致变色织物，其特征在于，其中，所述第三组经纱和第三组纬纱中至少有一组为两种电致变色纤维纱线所构成，且所述电致变色纤维纱线相邻排列设置，在所述变色织物层中同步平行穿梭或相互交叉穿梭。

8.一种用于制作权利要求1至7中任意一项所述的电致变色织物的织造方法，其特征在于，包括以下步骤：

在第一组经纱和第一组纬纱在织机上相互交织形成织物里层以构成所述导电织物基层的过程中，第二组经纱和第二组纬纱在织机上相互交织形成位于织物表层下方且具有透明区的织物表层以构成所述透明导电层，第三组经纱和第三组纬纱相互交织形成位于所述织物表层和所述织物里层之间的织物中间层，以构成所述电致变色层；

通过控制联结线在所述织物表层、所述织物中间层和所述织物里层之间的穿梭使所述织物表层、所述织物中间层和所述织物里层在织机上相互联结成多层织物；

对所述多层织物进行加热处理，使得所述织物里层的上表面有部分熔融；

对多层织物进行冷却处理，织物里层的上表面熔融的部分冷却凝固形成电解质层，以得到电致变色织物。

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