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基本信息

項(xiàng)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
簡(jiǎn)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(dāng)面料溫度升高時(shí)（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(dāng)溫度回到正常狀態(tài)時(shí)，面料顏色也就隨之回到起始顏色。
詳細(xì)介紹：
面料是所有服裝和家用紡織品設(shè)計(jì)與創(chuàng)作的基材，面料的色彩與性能給人們帶來(lái)了美感和穿著的舒適性。但是服裝顏色智能變化對(duì)大多數(shù)人來(lái)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(dāng)面料溫度升高時(shí)（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(dāng)溫度回到正常狀態(tài)時(shí)，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(jié)構(gòu)的化學(xué)變化，智能變色面料可為人們生活帶來(lái)更多的舒適和方便，該面料在嬰幼兒護(hù)理、老年人保健、兒童服裝及玩具的制作等領(lǐng)域具備廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景。例如給沒(méi)有言語(yǔ)表達(dá)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(shí)發(fā)現(xiàn)送往醫(yī)治；該面料還可以應(yīng)用于航空航天和軍事等重要領(lǐng)域，宇航員在太空中溫度計(jì)無(wú)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(shí)隨地檢測(cè)環(huán)境溫度，對(duì)人們進(jìn)行環(huán)境警示，方便人們的生活與出行。目前，在很多領(lǐng)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(chǎng)前景，并且需求量大，其獨(dú)特的智能變色性可成為其推廣成功的決定性因素，并且當(dāng)該面料投入實(shí)際生產(chǎn)后，具有相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

作品圖片

  • 智能溫控變色服裝的研發(fā)與效果演示裝置
  • 智能溫控變色服裝的研發(fā)與效果演示裝置
  • 智能溫控變色服裝的研發(fā)與效果演示裝置

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

基本目的：開(kāi)發(fā)智能服裝，打破服裝顏色的不可改變性，實(shí)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(tuán)隊(duì)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(cè)試； 第二步：優(yōu)化服裝布樣的染色、印花工藝； 第三步：對(duì)各項(xiàng)染色指標(biāo)進(jìn)行測(cè)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(diǎn)： 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(diǎn)即為人體正常體溫值（37℃），當(dāng)體溫等于或低于37℃時(shí)布樣呈現(xiàn)原本顏色，當(dāng)溫度高于37℃時(shí)布樣瞬間變化呈現(xiàn)不同于原本顏色的另外一種顏色，當(dāng)溫度回落后恢復(fù)原本色彩。此外，布樣的變色溫度點(diǎn)具有可調(diào)節(jié)性。 技術(shù)關(guān)鍵： 1、變色染料的合成技術(shù)； 2、染料各項(xiàng)性能的測(cè)試技術(shù)。包括對(duì)染料變色性的測(cè)試、上染性的測(cè)試、固著率的測(cè)試、染料結(jié)構(gòu)的測(cè)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(cè)試技術(shù)。 主要技術(shù)指標(biāo)： 1、變色溫度點(diǎn)的可變可調(diào)性 2、變色的靈敏性 3、變色染料在各種基質(zhì)上的固著率 4、變色染料在各種基質(zhì)上的勻染指數(shù) 5、服裝的舒適度指數(shù) 6、服裝的無(wú)毒害性能測(cè)試 7、服裝色彩的耐曬和耐磨性能 8、服裝耐穿、洗性能

科學(xué)性、先進(jìn)性

科學(xué)性： 1、變色原理科學(xué)，變色原理基于染料的分子結(jié)構(gòu)的可逆性變化，溫度是合成染料結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的唯一因素。 2、智能變色服裝的研制具有很強(qiáng)的科學(xué)普及性。 3、該變色服裝面料具有一定的科教趣味性。 先進(jìn)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(diǎn)的可調(diào)節(jié)性 染料合成過(guò)程中，通過(guò)改變各項(xiàng)工藝參數(shù)和添加劑的加入可實(shí)現(xiàn)宏觀上服裝變色溫度點(diǎn)的變化。 3.創(chuàng)新該智能變色服裝布樣的染色、印花工藝 對(duì)布樣的染色、印花工藝進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，提高面料的可穿著性，色牢度的測(cè)定分別參照GB/T 3921.3-1997《紡織品耐洗色牢度試驗(yàn)方法》和GB/T 3920-1997《紡織品耐摩擦色牢度試驗(yàn)方法》測(cè)定。 4.實(shí)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(zhì)滿足了人們對(duì)不同面料的需求和選擇。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

暫無(wú)

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

暫無(wú)

作品可展示的形式

樣品、DV、演示裝置

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

一、技術(shù)優(yōu)勢(shì)： 1.該服裝智能感應(yīng)外界溫度而變化自身顏色，且具備可逆性。 2.該服裝可應(yīng)用于高科技領(lǐng)域；比如在航天領(lǐng)域?yàn)橛詈絾T制作的溫度數(shù)據(jù)采集服；在軍事領(lǐng)域?yàn)閼?zhàn)士制作的迷彩服。 3.我們掌握了最先進(jìn)的服裝變色溫度點(diǎn)調(diào)節(jié)技術(shù)。 二、適用范圍： 1、日用服裝與家用紡織品領(lǐng)域 2、時(shí)裝領(lǐng)域 3、航空航天領(lǐng)域 4、軍事領(lǐng)域 5、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域 6、動(dòng)漫及文化創(chuàng)意領(lǐng)域 7、娛樂(lè)表演領(lǐng)域 四、推廣說(shuō)明： 1、借助該服裝的智能變色功能進(jìn)行推廣 2、可借助服裝經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行推廣 3、可借助服裝 “綠色、環(huán)保” 進(jìn)行推廣 五、市場(chǎng)分析： 1、本智能變色服裝研發(fā)技術(shù)成熟，市場(chǎng)投入風(fēng)險(xiǎn)性小。 2、本智能變色服裝應(yīng)用領(lǐng)域廣，需求量大，市場(chǎng)前景良好。 六、經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)： 市場(chǎng)調(diào)查分析后確定該智能變色服裝的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊，市場(chǎng)需求量大，因此當(dāng)該面料投入實(shí)際生產(chǎn)后，具有相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

同類課題研究水平概述

韓國(guó)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(shù)即為微膠囊包容技術(shù)，將具備電子轉(zhuǎn)移型一類有機(jī)化合物體系包容在微膠囊中，通過(guò)改變外界條件來(lái)改變電子吸收的光波長(zhǎng)，從而改變面料的顏色。這種面料在韓國(guó)已經(jīng)上市，用其制作的各類衣物風(fēng)靡各大消費(fèi)群體，深受消費(fèi)者喜愛(ài)和好評(píng)。同樣日本也已經(jīng)著力這種技術(shù)的研究，在其市場(chǎng)上也已有同樣的產(chǎn)品出現(xiàn)。隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展，對(duì)于服裝面料的研究將注定了會(huì)往可變色這個(gè)方向靠攏，國(guó)外已經(jīng)爭(zhēng)相研發(fā)，技術(shù)漸進(jìn)成熟，但在國(guó)內(nèi)此項(xiàng)技術(shù)研究及發(fā)展尚未入軌，市場(chǎng)上并未有類似產(chǎn)品出現(xiàn)，其研究還處于理論和實(shí)驗(yàn)室階段，相關(guān)研究如： 唐紫蓉、張燮《可逆有機(jī)熱變色材料》，主要介紹了可逆有機(jī)熱變色材料及其變色原理, 并對(duì)其研究和應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行了概述； 葛婧媛 、楊文芳《變色材料在紡織品上的應(yīng)用》，介紹了變色材料的分類、變色原理及在紡織品中應(yīng)用的意義和應(yīng)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(yīng)具備的條件 ;并列舉了應(yīng)用實(shí)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(jié)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(fù)凝聚法進(jìn)行CVL/ CS 微膠囊的制備。 但是綜合于這么多的研究理論，國(guó)內(nèi)相關(guān)單位并沒(méi)有著力于這方面的研發(fā)工作，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)遲遲沒(méi)有相應(yīng)產(chǎn)品出現(xiàn)，眾多領(lǐng)域未能得到智能變色面料帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益與便利。我們輕化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在參考了各文獻(xiàn)理論后，從合成變色染料出發(fā)，經(jīng)過(guò)了一年多的實(shí)驗(yàn)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(zhì)面料上的染色工藝，其各項(xiàng)指標(biāo)已達(dá)到國(guó)外出口標(biāo)準(zhǔn)，特別是面料變色溫度點(diǎn)的控制調(diào)節(jié)和其敏感性的優(yōu)化，達(dá)到了超出預(yù)想的效果，目前專業(yè)老師正在為這項(xiàng)技術(shù)申請(qǐng)專利。在今后的研究中，我們實(shí)驗(yàn)室還將針對(duì)性的進(jìn)行濕感變色染料和光感變色染料的研制以及其在各基質(zhì)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(lǐng)域得以利用收益。
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