本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維及其制備方法，涉及功能纖維技術(shù)領(lǐng)域。所述制備方法包括制備氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液、制備導(dǎo)電纖維和制備電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維。本發(fā)明專利技術(shù)通過將聚氨酯纖維浸泡在氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液中進(jìn)行增重，再熱還原，最后涂抹熱致變色油墨和異佛爾酮，制備出電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維。本發(fā)明專利技術(shù)利用導(dǎo)電材料的電熱性能與熱致變色材料的變色性能，將電致變色的主動(dòng)控制和熱致變色的結(jié)構(gòu)相結(jié)合，制備出的電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維兼具二者優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明專利技術(shù)的電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制備方便，可主動(dòng)控制變色，使智能紡織品更簡(jiǎn)單化、智能化和多功能化。智能化和多功能化。智能化和多功能化。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維及其制備方法
[0001]本專利技術(shù)涉及功能纖維
，具體涉及一種電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維及其制備方法。
技術(shù)介紹
[0002]智能變色紡織品是指能夠隨著外界環(huán)境條件（光、電、熱等）的改變而展現(xiàn)出不同顏色的紡織品，是一種具有高附加值和高效益的智能產(chǎn)品。按材料受到的刺激方式來劃分，變色紡織品主要有3類：光致變色、熱致變色、電致變色。光致變色是指某些化合物在一定的波長(zhǎng)和強(qiáng)度的光作用下分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致其對(duì)光的吸收峰值即顏色的相應(yīng)可逆改變。電致變色是指材料的光學(xué)屬性在外加電場(chǎng)的作用下發(fā)生穩(wěn)定、可逆的顏色變化的現(xiàn)象，在外觀上表現(xiàn)為顏色和透明度的可逆變化，其本質(zhì)是材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)在電場(chǎng)作用下發(fā)生改變，進(jìn)而引起材料吸收光譜的變化。熱致變色是指材料在一定溫度范圍內(nèi)其顏色隨溫度的改變而發(fā)生明顯變化。光致變色紡織品需要附加光源裝置，或在某一方向采用特定波長(zhǎng)進(jìn)行輻照激發(fā)，應(yīng)用范圍相對(duì)有限。電致變色紡織品可通過控制電流或電壓的大小調(diào)節(jié)材料的顏色變化，但是由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可拉伸性差、成本高等缺點(diǎn)，很難滿足器件柔性化和可穿戴的要求。熱致變色材料原理及器件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但需要外加熱源無法達(dá)到主動(dòng)控制變色的功能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0003]本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制備方便、可主動(dòng)控制的一種電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維及其制備方法。
[0004]本專利技術(shù)的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維的制備方法，它包括以下步驟：S1. 制備氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液：將氧化石墨烯分散液中滴加羧基化單壁碳納米管分散液，邊滴加邊攪拌，制得氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液；其中，氧化石墨烯與羧基化單壁碳納米管的質(zhì)量比為0.8～3:1；S2. 制備導(dǎo)電纖維：氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液中滴加水性聚氨酯，水性聚氨酯與氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合物的質(zhì)量比為1:8～12，將聚氨酯纖維浸泡在滴加了水性聚氨酯的氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液中，浸泡后取出烘干，重復(fù)浸泡和烘干的操作直至纖維增重15～30 %，最后將纖維置于180～220 ℃的烘箱中進(jìn)行熱還原；S3. 制備電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維：熱致變色油墨中滴加異佛爾酮，熱致變色油墨與異佛爾酮的質(zhì)量比為12～18:1，混合均勻后將其涂抹在步驟S2制備的導(dǎo)電纖維上，烘干后即為電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維。
[0005]進(jìn)一步地，步驟S1中所述氧化石墨烯分散液的制備方法為：將氧化石墨烯粉末加入超純水中后超聲8～15 min，然后滴加氨水調(diào)節(jié)pH至7～8，得到氧化石墨烯分散液。
[0006]進(jìn)一步地，步驟S1中所述氧化石墨烯與羧基化單壁碳納米管的質(zhì)量比為1:1。
[0007]進(jìn)一步地，步驟S2中所述烘干的溫度為40～80 ℃，烘干的時(shí)間為1～5 min。
[0008]進(jìn)一步地，步驟S2中所述熱還原的時(shí)間為12～18 min。
[0009]上述的方法制備的電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維。
[0010]本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本專利技術(shù)通過將聚氨酯纖維浸泡在氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液中進(jìn)行增重，再熱還原，最后涂抹熱致變色油墨和異佛爾酮，制備出電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維。本專利技術(shù)利用導(dǎo)電材料的電熱性能與熱致變色材料的變色性能，將電致變色的主動(dòng)控制和熱致變色的結(jié)構(gòu)相結(jié)合，制備出的電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維兼具二者優(yōu)點(diǎn)。 本專利技術(shù)的電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制備方便，可主動(dòng)控制變色，使智能紡織品更簡(jiǎn)單化、智能化和多功能化。
附圖說明
[0011]圖1為不同電壓下導(dǎo)電纖維的溫度
?
時(shí)間曲線圖。
[0012]圖2為導(dǎo)電纖維在4V（上）、5V（下）電壓刺激下的紅外熱成像圖。
[0013]圖3為變色前后纖維對(duì)比圖。
[0014]圖4為導(dǎo)電纖維（左）與纖維原樣（右）的截面電鏡圖。
[0015]圖5為變色纖維橫截面（左）及局部放大電鏡圖（右）。
具體實(shí)施方式
[0016]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一步的描述，本專利技術(shù)的保護(hù)范圍不局限于以下所述：實(shí)施例1：一種電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維的制備方法，它包括以下步驟：S1. 制備氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液：將氧化石墨烯分散液中滴加羧基化單壁碳納米管分散液，邊滴加邊攪拌，制得氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液；其中，氧化石墨烯與羧基化單壁碳納米管的質(zhì)量比為0.8:1；所述氧化石墨烯分散液的制備方法為：將氧化石墨烯粉末加入超純水中后超聲8 min，然后滴加氨水調(diào)節(jié)pH至7，得到氧化石墨烯分散液；S2. 制備導(dǎo)電纖維：氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液中滴加水性聚氨酯，水性聚氨酯與氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合物的質(zhì)量比為1:12，將聚氨酯纖維浸泡在滴加了水性聚氨酯的氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液中，浸泡后取出烘干，所述烘干的溫度為40 ℃，烘干的時(shí)間為5 min，重復(fù)浸泡和烘干的操作直至纖維增重15 %，最后將纖維置于180 ℃的烘箱中進(jìn)行熱還原，熱還原的時(shí)間為12 min；S3. 制備電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維：熱致變色油墨中滴加異佛爾酮，熱致變色油墨與異佛爾酮的質(zhì)量比為12:1，混合均勻后將其涂抹在步驟S2制備的導(dǎo)電纖維上，烘干后即為電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維。
[0017]實(shí)施例2：一種電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維的制備方法，它包括以下步驟：S1. 制備氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液：將氧化石墨烯分散液中滴加羧基化單壁碳納米管分散液，邊滴加邊攪拌，制得氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液；其中，氧化石墨烯與羧基化單壁碳納米管的質(zhì)量比為3:1；所述氧化石墨烯分散液的制備方法為：將氧化石墨烯粉末加入超純水中后超聲15 min，然后滴加氨水調(diào)節(jié)pH至8，得到氧化石墨烯分散液；S2. 制備導(dǎo)電纖維：氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液中滴加水性聚氨酯，水性聚氨
酯與氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合物的質(zhì)量比為1:12，將聚氨酯纖維浸泡在滴加了水性聚氨酯的氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液中，浸泡后取出烘干，所述烘干的溫度為80℃，烘干的時(shí)間為1min，重復(fù)浸泡和烘干的操作直至纖維增重30%，最后將纖維置于220℃的烘箱中進(jìn)行熱還原，熱還原的時(shí)間為18min；S3.制備電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維：熱致變色油墨中滴加異佛爾酮，熱致變色油墨與異佛爾酮的質(zhì)量比為18:1，混合均勻后將其涂抹在步驟S2制備的導(dǎo)電纖維上，烘干后即為電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維。
[0018]實(shí)施例3：一種電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維的制備方法，它包括以下步驟：S1.制備氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液：將氧化石墨烯分散液中滴加羧基化單壁碳納米管分散液，邊滴加邊攪拌，制得氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液；其中，氧化石墨烯與羧基化單壁碳納米管的質(zhì)量比為1:1；所述氧化石墨烯分散液的制備方法為：將氧化石墨烯粉末加入超純水中后超聲12min，然后滴加氨水調(diào)節(jié)pH至7.5，得到氧化石墨烯分散液；S2.制備導(dǎo)電纖維：氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液中滴加水性聚氨酯，水性聚氨酯與氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合物的質(zhì)量比為1:10，將聚氨酯纖維浸泡在滴加了水性聚氨酯的氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液中，浸泡后取出烘干，所述烘干的溫度為60℃，烘干本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維的制備方法，其特征在于，它包括以下步驟：S1. 制備氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液：將氧化石墨烯分散液中滴加羧基化單壁碳納米管分散液，邊滴加邊攪拌，制得氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液；其中，氧化石墨烯與羧基化單壁碳納米管的質(zhì)量比為0.8～3:1；S2. 制備導(dǎo)電纖維：氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液中滴加水性聚氨酯，水性聚氨酯與氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合物的質(zhì)量比為1:8～12，將聚氨酯纖維浸泡在滴加了水性聚氨酯的氧化石墨烯/碳納米管復(fù)合溶液中，浸泡后取出烘干，重復(fù)浸泡和烘干的操作直至纖維增重15～30 %，最后將纖維置于180～220 ℃的烘箱中進(jìn)行熱還原；S3. 制備電驅(qū)動(dòng)熱致變色纖維：熱致變色油墨中滴加異佛爾酮，熱致變色油墨與異佛爾酮的質(zhì)量比為12～18:1，混合均勻后將其涂抹在步驟S2制備的導(dǎo)電纖維上，烘干...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：冉建華，夏銳，任毅，畢曙光，郭慶峰，程德山，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：武漢紡織大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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