基本信息
- 項目名稱：
- 智能溫控變色服裝的研發(fā)與效果演示裝置
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品研制的智能變色面料，在人體正常溫度（溫度低于37℃）下具有一種顏色，但當面料溫度升高時（體溫高于37℃）則呈現(xiàn)另一種顏色，這種顏色的改變不需要其他條件，只隨著溫度改變而改變，具有智能性，當溫度回到正常狀態(tài)時，面料顏色也就隨之回到起始顏色。
- 詳細介紹：
- 面料是所有服裝和家用紡織品設計與創(chuàng)作的基材，面料的色彩與性能給人們帶來了美感和穿著的舒適性。但是服裝顏色智能變化對大多數(shù)人來講是前所未聞的，人們很少接觸到也很難想象到服裝顏色可以發(fā)生變化。本作品研制的智能變色面料，在人體正常溫度（溫度低于37℃）下具有一種顏色，但當面料溫度升高時（體溫高于37℃）則呈現(xiàn)另一種顏色，這種顏色的改變不需要其他條件，只隨著溫度改變而改變，具有智能性，當溫度回到正常狀態(tài)時，面料顏色也就隨之回到起始顏色。 面料色彩的智能變化源于染料結構的化學變化，智能變色面料可為人們生活帶來更多的舒適和方便，該面料在嬰幼兒護理、老年人保健、兒童服裝及玩具的制作等領域具備廣闊的應用發(fā)展前景。例如給沒有言語表達能力的幼兒和老人制作的智能變色衣服，嬰兒一旦發(fā)燒體溫升高，衣服顏色就立即發(fā)生變化，以便其被及時發(fā)現(xiàn)送往醫(yī)治；該面料還可以應用于航空航天和軍事等重要領域，宇航員在太空中溫度計無法使用的條件下可借助智能變色服裝顏色直接快速閱讀環(huán)境溫度信息，也可用其制作智能變色新型迷彩服，提高戰(zhàn)士作戰(zhàn)能力；其也可用于家用紡織品及汽車內(nèi)飾的制作，可隨時隨地檢測環(huán)境溫度，對人們進行環(huán)境警示，方便人們的生活與出行。目前，在很多領域都需要用到紡織品的特殊變色性能，我們研制的紡織品其擁有非常好的市場前景，并且需求量大，其獨特的智能變色性可成為其推廣成功的決定性因素，并且當該面料投入實際生產(chǎn)后，具有相當可觀的經(jīng)濟效益。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 基本目的：開發(fā)智能服裝，打破服裝顏色的不可改變性，實現(xiàn)服裝顏色隨體溫變化而變化的目的，增加服裝的功能性。為展示研究成果，團隊制作了智能溫控變色演示裝置。 基本思路： 第一步：溫控變色染料的合成與性能測試； 第二步：優(yōu)化服裝布樣的染色、印花工藝； 第三步：對各項染色指標進行測試，使染色或印花紡織品具有優(yōu)良的可穿著性能； 第四步：研發(fā)并制作樣品變色的演示裝置。 創(chuàng)新點： 服裝色彩的智能變化，溫度為智能變色的唯一控制因素。所研制服裝布樣的變色溫度點即為人體正常體溫值（37℃），當體溫等于或低于37℃時布樣呈現(xiàn)原本顏色，當溫度高于37℃時布樣瞬間變化呈現(xiàn)不同于原本顏色的另外一種顏色，當溫度回落后恢復原本色彩。此外，布樣的變色溫度點具有可調節(jié)性。 技術關鍵： 1、變色染料的合成技術； 2、染料各項性能的測試技術。包括對染料變色性的測試、上染性的測試、固著率的測試、染料結構的測試等； 3、染色、印花工藝的優(yōu)化與性能試。 4、樣品演示裝置的制作與測試技術。 主要技術指標： 1、變色溫度點的可變可調性 2、變色的靈敏性 3、變色染料在各種基質上的固著率 4、變色染料在各種基質上的勻染指數(shù) 5、服裝的舒適度指數(shù) 6、服裝的無毒害性能測試 7、服裝色彩的耐曬和耐磨性能 8、服裝耐穿、洗性能
科學性、先進性
- 科學性： 1、變色原理科學，變色原理基于染料的分子結構的可逆性變化，溫度是合成染料結構發(fā)生變化的唯一因素。 2、智能變色服裝的研制具有很強的科學普及性。 3、該變色服裝面料具有一定的科教趣味性。 先進性： 1.服裝顏色可變的智能性 研發(fā)的智能服裝具備顏色可變的智能性，其智能性的唯一控制因素為體溫。 2.服裝變色溫度點的可調節(jié)性 染料合成過程中，通過改變各項工藝參數(shù)和添加劑的加入可實現(xiàn)宏觀上服裝變色溫度點的變化。 3.創(chuàng)新該智能變色服裝布樣的染色、印花工藝 對布樣的染色、印花工藝進行優(yōu)化創(chuàng)新，提高面料的可穿著性，色牢度的測定分別參照GB/T 3921.3-1997《紡織品耐洗色牢度試驗方法》和GB/T 3920-1997《紡織品耐摩擦色牢度試驗方法》測定。 4.實現(xiàn)了該染料在多種材料上的印染 其包括棉、麻、絲、毛、化纖等多種面料基質滿足了人們對不同面料的需求和選擇。
獲獎情況及鑒定結果
- 暫無
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉讓方式
- 暫無
作品可展示的形式
- 樣品、DV、演示裝置
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 一、技術優(yōu)勢： 1.該服裝智能感應外界溫度而變化自身顏色，且具備可逆性。 2.該服裝可應用于高科技領域；比如在航天領域為宇航員制作的溫度數(shù)據(jù)采集服；在軍事領域為戰(zhàn)士制作的迷彩服。 3.我們掌握了最先進的服裝變色溫度點調節(jié)技術。 二、適用范圍： 1、日用服裝與家用紡織品領域 2、時裝領域 3、航空航天領域 4、軍事領域 5、醫(yī)學領域 6、動漫及文化創(chuàng)意領域 7、娛樂表演領域 四、推廣說明： 1、借助該服裝的智能變色功能進行推廣 2、可借助服裝經(jīng)濟效益進行推廣 3、可借助服裝 “綠色、環(huán)?！?進行推廣 五、市場分析： 1、本智能變色服裝研發(fā)技術成熟，市場投入風險性小。 2、本智能變色服裝應用領域廣，需求量大，市場前景良好。 六、經(jīng)濟效益預測： 市場調查分析后確定該智能變色服裝的應用領域十分廣闊，市場需求量大，因此當該面料投入實際生產(chǎn)后，具有相當可觀的經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 韓國太斯曼服裝有限公司，目前研制出了一類新型的可變色染料，包括溫感變色染料、濕感變色染料、光感變色染料三種，其利用的技術即為微膠囊包容技術，將具備電子轉移型一類有機化合物體系包容在微膠囊中，通過改變外界條件來改變電子吸收的光波長，從而改變面料的顏色。這種面料在韓國已經(jīng)上市，用其制作的各類衣物風靡各大消費群體，深受消費者喜愛和好評。同樣日本也已經(jīng)著力這種技術的研究，在其市場上也已有同樣的產(chǎn)品出現(xiàn)。隨著時代的進步和科技的發(fā)展，對于服裝面料的研究將注定了會往可變色這個方向靠攏，國外已經(jīng)爭相研發(fā)，技術漸進成熟，但在國內(nèi)此項技術研究及發(fā)展尚未入軌，市場上并未有類似產(chǎn)品出現(xiàn)，其研究還處于理論和實驗室階段，相關研究如： 唐紫蓉、張燮《可逆有機熱變色材料》，主要介紹了可逆有機熱變色材料及其變色原理, 并對其研究和應用進展進行了概述； 葛婧媛 、楊文芳《變色材料在紡織品上的應用》，介紹了變色材料的分類、變色原理及在紡織品中應用的意義和應用方法，介紹了變色纖維和變色染料 (顏料 )微膠囊的制備方法和用于紡織品中的變色染料應具備的條件 ;并列舉了應用實例； 郭鳳芝、安 苗、黃玉麗《變色染料/ 殼聚糖微膠囊的制備研究》，探索制備變色染料/ 殼聚糖微膠囊為目的, 選取結晶紫內(nèi)酯( Cr ystal violet lactone, CVL) 為囊芯, 殼聚糖(Chitosan, CS) 為囊壁, 采用離子凝膠法、單凝聚法、復凝聚法進行CVL/ CS 微膠囊的制備。 但是綜合于這么多的研究理論，國內(nèi)相關單位并沒有著力于這方面的研發(fā)工作，國內(nèi)市場遲遲沒有相應產(chǎn)品出現(xiàn)，眾多領域未能得到智能變色面料帶來的經(jīng)濟效益與便利。我們輕化重點實驗室在參考了各文獻理論后，從合成變色染料出發(fā)，經(jīng)過了一年多的實驗探索，如今已取得了階段性的成果。目前研制成功了溫感變色染料，并且完善和優(yōu)化了其在各基質面料上的染色工藝，其各項指標已達到國外出口標準，特別是面料變色溫度點的控制調節(jié)和其敏感性的優(yōu)化，達到了超出預想的效果，目前專業(yè)老師正在為這項技術申請專利。在今后的研究中，我們實驗室還將針對性的進行濕感變色染料和光感變色染料的研制以及其在各基質面料上的染色工藝優(yōu)化，將智能變色面料本身變色范圍拓寬，使更多領域得以利用收益。
