专利名称：一种基于电子墨水显示技术的变色迷彩织物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种基于电子墨水显示技术的变色迷彩织物及其制备方法，特别涉及 一种基于在低电压激励下可实现两种或多种颜色互换显示的电子墨水微胶囊，并将其置于 含可控电路的柔性导电迷彩织物基地和透明导电膜之间，并在透明导电膜上涂覆保护性透 明膜的变色迷彩织物及其制备方法。
背景技术：
迷彩织物伪装技术。迷彩服通过多色块合理搭配破坏整体轮廓特征、并将整体色 调融合于背景，使得迷彩服的光谱反射率与背景相似，从而达到伪装效果。由于各种作战 环境的地物和植被条件千差万别，故产生了分别与各自适应的环境相融合的丛林、林地、荒 漠、海洋、城市及山地、高原、极地和雪地迷彩等图案或迷彩服。显然，林地迷彩不能在荒漠 背景中得到融合，丛林迷彩也不可能在雪地上得到良好的隐蔽效果。因此，军方研究人员一 直关注能在两种甚至多种环境下均可达到良好伪装效果的变色迷彩图案或服装。作为一种理想的作战服伪装防护面料，变色迷彩一直受到发达国家军队的积极关 注，美军和日军自60年代起就开始了变色迷彩的研究。其开发的轨迹如下首先提出“变 色龙”作战服的变色概念和目标，即“士兵在红地毯上显示为红色、遇到袭击躲到树丛中时 即显示为绿色”的典型变色效应，但实际上就当时的科学技术而言缺乏可能性，且也没有军 事价值；继而结合变色材料、发光材料和柔性显示器的科学技术研究，逐渐分化为两种技术 路线，即(1)排除了难以实现主动控制的以热、光、湿、压力等因素为诱因的变色材料，致力 于电致变色材料特别是导电高分子材料和过渡金属氧化物电致变色材料的研究，并希望将 电致发光材料也应用于变色迷彩。但电致变色材料变色前后的色相、驱动电压稳定性要求、 变色响应速度及可逆变次数尚难满足变色迷彩的技术要求，电致发光材料的伪装效果也不 理想。故目前还没有展示其基于电致变色和电致发光材料的变色迷彩样品，因军事科研的 保密性，目前也没有科学技术意义上的相关报导；(2)采用背景图像提取及服装正面图像显示的方式，即以微型摄像机及有机发光 二极管(OLED)等柔性显示材料形成服装系统，将背景图像成像于服装正面，使正面观察者 将服装上的图像与背景混为一体，达到伪装效果。这种方式能适应各种背景条件，但是 A.采用OLED发光方式本身就不利于隐蔽容易暴露；B.服装只能显示一种图像，故只能对一 个方向进行伪装，换一个角度观察时很易暴露；C.体系庞大，失去实际军事意义。目前日本 东京大学有此类“适景伪装”研究并有样品展示。虽然常有报道称外军正在(甚至已经)研制成功具有类似蜥蜴(变色龙)变色效 应的变色迷彩，以温度、湿度、PH值变化、光照激发、电场激发等物理化学因素变化为诱因的 变色材料也已出现，但能受控循环变色且分别与两种及以上不同的地貌视觉特征相吻合的 变色迷彩未见公开报道。电子墨水微胶囊技术研究始于上世纪70年代，目前已在类纸显示屏上得到广泛应用。比如电子书所用的显示屏，多采用E-ink公司的电子墨水显示屏，可实现黑白双显， 分辨率高，视角宽，耗电少。电子墨水微胶囊显示技术最主要的特点是，其颜色显示是通过 颜色颗粒对光的反射形成的，这和发光及需要背光类的显示技术原理完全不同，和织物通 过上染的染料对光的反射来实现色彩的原理是一致的；且适合涂覆于各种基地如玻璃、薄 膜、织物等。通过含三原色的电子墨水微胶囊技术制备的彩色显示屏也已在实验室成功制 备。因此，提供一种能在两种以上迷彩图案之间互变的变色迷彩织物及其制备方法， 解决针对织物而言的电子墨水微胶囊显示、涂覆及有效密封的技术问题，就成为该技术领 域技术人员面临的首要任务
发明内容
本发明的目的之一是提供一种能在两种以上迷彩图案之间互变的变色迷彩织物。本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的 一种变色迷彩织物，包括织物本体，其特征在于所述织物本体上设有主色调斑块 和辅助色斑块，所述主色调斑块在整个织物本体上连通；在主色调斑块织物基底上，依次设 有导电层(或导电薄膜)、电子墨水微胶囊层、透明导电薄膜以及透明保护膜；所述导电层 (或导电薄膜)和透明导电薄膜通过控制电路分别与供电装置的正负极相连接。一种优选技术方案，其特征在于所述的织物本体为白坯织物；所述主色调斑块 占所述迷彩织物总面积的40%。一种优选技术方案，其特征在于所述主色调斑块为蓝色、土黄色或绿色；所述辅 助色斑块为深棕、黑色和浅灰三种颜色。可以实现可见光范围内的四色斑块的光学迷彩伪 装效果。一种优选技术方案，其特征在于所述导电层为ITO (铟锡氧化物)/PET (聚酯)导 电膜，该ΙΤ0/ΡΕΤ膜厚度为1 50 μ m、电阻率为1 1000 Ω . cm,为市售符合要求的或通过 磁控溅射镀覆获得；或者是采用金属镀层方法获得的电阻率在1 1000 Ω. cm的表面镀覆 金属的导电层。在织物基地上通过化学镀或电镀获得导电织物是一项成熟技术。一种优选技术方案，其特征在于所述电子墨水微胶囊层由电子墨水微胶囊和粘 合剂组成，电子墨水微胶囊层的厚度为20 300 μ m。一种优选技术方案，其特征在于所述粘合剂为浓度为1 10%的明胶胶水或其 它具有胶粘性质、可粘合电子墨水微胶囊及导电薄膜的胶粘剂。所述粘合剂与电子墨水微 胶囊的质量比可以为1 1 1 10。一种优选技术方案，其特征在于所述电子墨水微胶囊为在低电压驱动下，可实现 土黄色、绿色两色互变，或土黄色、绿色、蓝色三色互变，或土黄色、蓝色、灰白色、绿色四色 互变的电子墨水微胶囊。一种优选技术方案，其特征在于所述透明导电薄膜为ITO(铟锡氧化物)/PET(聚 酯)导电膜，该ΙΤ0/ΡΕΤ膜厚度为1 50 μ m、电阻率为1 1000 Ω . cm,为市售符合要求的 或通过磁控溅射镀覆获得。一种优选技术方案，其特征在于所述透明保护膜为PU (聚氨酯)保护膜，所述PU 保护膜厚度为1 50μπι。所述的PU膜光学透明，具有良好的透湿透气性能。
一种优选技术方案，其特征在于所述迷彩织物的辅助色斑块上也具有与主色调 斑块相同的透明保护膜层。可实现颜色互变的电子墨水微胶囊内含有两种、三种或四种带不同电荷、或具有 不同zeta电势的颜色颗粒及透明无色的电流变，或者一种、两种或三种带不同电荷、或具 有不同zeta电势的颜色颗粒和另一种颜色的电泳介质所构成的电子墨水。其中，各颜色之 间互相具有良好的颜色遮盖性能，不同颜色所用比例根据不同颜色粒子有所不同。其中土 黄色粒子可采用油溶黄溶、发色钛黄、汉沙黄、镉黄、钛黄等实现；绿色粒子可通过氧化铬绿 (Cr2O3)、钴铬绿(CoO · Cr2O3)、钴酞绿(2Co0 · TiO2)、酞箐绿等实现；白色纳米粒子可通过二 氧化钛、二氧化硅、硫酸钡、氧化锌、氟化碳等实现；蓝色粒子可通过普鲁士蓝、钴蓝、天青石 蓝、天蓝、钴铝镉蓝、色淀蓝以及有机的酞菁类、偶氮类、多环类、芳甲烷类蓝色染料等实现。 电子墨水微胶囊的粒径在20 300 μ m之间。上述电子墨水微胶囊的制备原理及技术已有较为成熟的技术，可参见《复相微纳 米胶囊与电子墨水》(赵晓鹏，郭慧林，王建平；西北工业大学出版社)、CN1492275A(白色电 子墨水微胶囊)、CN 1772364A(汉沙黄IOG电泳液的微胶囊制作方法)、CN 1298421C (色淀 类蓝色电子墨水微胶囊的制备方法)等。
本发明的另一目的是提供一种上述变色迷彩织物的制备方法。本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的一种变色迷彩织物的制备方法，其步骤如下(1)在织机上织造迷彩织物本体，然后通过圆网、平网或喷墨印花印染，形成主色 调斑块和辅助色斑块，所述主色调斑块在整个织物本体上连通，得到具有四色或以上的斑 块的迷彩织物；(2)在所述迷彩织物的主色调斑块上复合导电层，使得导电层在全幅织物的主色 调斑块内连通；(3)将二色、三色或四色互变的电子墨水微胶囊放入粘合剂中，搅拌均勻，然后涂 敷在所述的导电层上形成电子墨水微胶囊层，并在电子墨水微胶囊层上覆盖透明导电薄 膜，直至粘合剂固化；(4)在所述透明导电薄膜上复合透明保护膜，或在整个织物基地上复合透明保护 膜；(5)将透明导电薄膜和导电层作为电极，在织物两侧的透明导电薄膜和导电层上 分别引出两根导电，连接不大于15V的直流电作为电源，形成变色迷彩织物。一种优选技术方案，其特征在于步骤(1)所述的织物本体为白坯织物；所述主色 调斑块占所述迷彩织物总面积的40%。一种优选技术方案，其特征在于所述主色调斑块为蓝色、土黄色或绿色；所述辅 助色斑块为深棕、黑色和浅灰三种颜色。可以实现可见光范围内的四色斑块的光学迷彩伪 装效果。一种优选技术方案，其特征在于步骤(2)所述的复合导电层为在主色调斑块上， 通过化学镀或电镀镀覆金属导电层，或通过胶粘剂复合满足要求的ΙΤ0/ΡΕΤ导电膜层，或 者在所述迷彩织物上复合ΙΤ0/ΡΕΤ导电膜，然后通过HCL等刻蚀掉辅助色斑块上的ITO导 电膜，使得透明导电薄膜在全幅织物的主色调斑块内连通。
一种优选技术方案，其特征在于步骤(2)所述ΙΤ0/ΡΕΤ导电膜的厚度为1 50 μ m、电阻率为1 1000 Ω . cm,为市售符合要求的或通过磁控溅射镀覆获得；通过化学镀 或电镀镀覆的金属导电层的电阻率为1 1000 Ω. Cm。一种优选技术方案，其特征在于步骤(3)所述的粘合剂为浓度为1 10%的明 胶胶水，所述粘合剂与电子墨水微胶囊的质量比可以为1 1 1 10。一种优选技术方案，其特征在于步骤(3)所述电子墨水微胶囊层的厚度为20 300 μ m0—种优选技术方案，其特征在于所述电子墨水微胶囊为在低电压驱动下，可实现 土黄色、绿色两色互变，或土黄色、绿色、蓝色三色互变，或土黄色、蓝色、灰白色、绿色四色 互变的电子墨水微胶囊。一种优选技术方案，其特征在于步骤(3)所述透明导电薄膜为ITO(铟锡氧化 物)/PET (聚酯)导电膜，该ΙΤ0/ΡΕΤ膜厚度为1 50 μ m、电阻率为1 1000 Ω . cm,为市 售符合要求的或通过磁控溅射镀覆获得。
一种优选技术方案，其特征在于步骤⑷所述透明保护膜为PU(聚氨酯)保护 膜，所述PU保护膜厚度为1 50 μ m。所述的PU膜光学透明，具有良好的透湿透气性能。对于两色互变的迷彩织物，施加电场后，根据所需颜色通过调整电场方向即可获 得不同色彩的迷彩织物；当线路保持通路时，即在两个电极上施加电场，形成一种主色调的 迷彩；当加反向电场时，即形成另一种主色调的迷彩。对于三色或四色互变的迷彩织物，通 过调整施加电场大小及电场方向获得不同色彩的迷彩织物。当微胶囊层两侧的两层电极之间施加电压形成电场，土黄色纳米颗粒或其它颜色 纳米颗粒即可根据电场极性进行上浮显示为土黄色、或者下沉并在上部显示为绿色或其它 颜色。因此，可以通过调整两个电极之间的电场极性实现主色调斑块的颜色转变，实现变色 迷彩的功能。本发明是基于对迷彩织物伪装所采用的迷彩斑块实现的途径、电子墨水微胶囊显 示技术及可控电路的柔性织物这三大技术内容的解析，突破了以上实现变色迷彩的思路局 限性，在有效设计迷彩图案的基础上，以含可控电路的柔性迷彩织物为基地，控制其上涂覆 的电子墨水微胶囊来实现两种或两种以上不同颜色的互变，从而实现不同迷彩织物间的互 相转换。本发明的原理是(1)设计四色及其以上斑块实现的两种及以上迷彩织物。这些迷彩织物的特点是 迷彩斑块的图形大小和形状完全相同，且除了一种主色调斑块的颜色(其色块含量在40% 及以上)不同外，其它色调斑块的颜色都相同。这样，只要实现主色调斑块的颜色互变，就 可以实现两种及其以上迷彩织物的转变。(2)根据迷彩斑块设计控制电路并制备含控制电路的迷彩织物。织造并通过印染 处理制备好其中一种迷彩织物，在该迷彩织物上涂覆一层透明导电薄膜，或者只在需要变 色的主色调斑块上涂覆导电膜，比如ITO导电层或金属镀覆导电层。(3)电子墨水微胶囊的制备。以设计的需要变色的两种或以上主色调颜色作为电 子墨水微胶囊的颜色颗粒所需的颜色，并根据这些颜色选择或制备具有电泳特性的颜色纳 米粒子，经过改性制备成含这些颜色粒子的电流变液的电子墨水微胶囊。
(4)将电子墨水微胶囊通过粘合剂粘结在含导电膜的、需要变色的主色调斑块织 物部分。(5)在微胶囊上再涂覆一层透明导电薄膜，然后再涂覆一层柔性透明保护膜。(6)在微胶囊上、下电极之间施加电压形成电场，微胶囊内的颜色电泳粒子在电场 作用下显色。通过改变上、下电极的电极性，织物的主色调斑块便呈现不同的颜色，从而实 现变色迷彩的功能。有益效果通过以上途径制得的变色迷彩织物，其优点和特点在于(1)所含的电子墨水的低电压驱动特性及在去除电场条件下电子墨水内的各颜色 颗粒依然保持原有位置的特性，降低了激励电源的选用要求，一般在数伏电压激励下即可 在Is内实现色彩变换，其变色速率完全可以满足变色迷彩的使用要求；可在两种以上迷彩 图案之间互变，变化速度快。(2)以ΙΤ0/ΡΕΤ膜为导电层的电子纸组件(包括保护膜、上层电极、粘合剂、微胶 囊、粘合剂、下层电极)等厚度已经达到最薄0. 096mm(日本爱普生公司，2006年9月)，有 足够的柔韧度。本发明直接采用镀覆金属的织物代替ΙΤ0/ΡΕΤ导电膜作为电极之一，将进 一步提高其柔软性，并适合服装使用。(3)经过电压激励后，电子墨水显示技术可保证迷彩图案在三个月内不发生紊乱 现象，特别适合在战场中使用。(4)电子墨水显示技术应用于迷彩织物，巧妙避开电子纸显示精度不高的问题。且 电子墨水应用于迷彩服装或其他纺织品，具有比电子纸更强的技术和成本优势、更便于生
产加工。(5)电子墨水仅在迷彩织物的40%面积上铺设，其余的60%面积仍然可以保持一 般织物的结构和透气透湿性能，可兼顾变色迷彩的功能和穿着使用的热湿舒适性。(6)通过含多种颜色粒子的电子墨水微胶囊制备技术，可实现在两种、三种及其以 上迷彩图案之间互变的变色迷彩织物。下面通过附图和具体实施方式
对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保 护范围的限制。
图1为本发明变色迷彩织物的主色调斑块的结构示意图。
具体实施例方式实施例1可实现两种迷彩互变的变色迷彩织物的制备方法。可实现两种迷彩互变的变色迷彩织物包括织物本体，织物本体上设有主色调斑块 和辅助色斑块，主色调斑块在整个织物本体上连通；在主色调斑块织物基底1上，依次设有 导电层2、电子墨水微胶囊层3、透明导电薄膜4以及透明保护膜5 ；所述导电层2和透明导 电薄膜4通过控制电路分别与供电装置的正负极相连接。变色迷彩织物的主色调斑块的结 构示意图如图1所示。
设计的含四色斑块的林地迷彩和荒漠迷彩图案，其中林地迷彩含绿色、深棕、黑色 和浅灰共四色斑块，荒漠迷彩含土黄、深棕、黑色和浅灰共四色斑块。两种迷彩织物中，除了 主色调绿色和土黄色颜色不同外，其它三色斑块颜色和形状都相同。在织机上织造迷彩尼 龙、涤纶或涤棉等材质的白坯织物，然后通过喷墨印花印染林地迷彩织物，其中主色调斑块 绿色占迷彩织物总面积的40%，主色调斑块绿色在织物本体上连通，为一相互连通的整体， 中间不断开。在迷彩织物上通过复合设备在织物本体上复合一层厚度为4 μ m、电阻率为10 Ω . cm的透明ΙΤ0/ΡΕΤ导电膜，然后通过HCL将辅助色调斑块上的ITO层刻蚀掉。用5%明胶 胶水与黄绿互变的电子墨水微胶囊按1 1的质量比混合，震荡使胶囊均勻分散在胶水中 后，将之涂覆在主色调斑块上的导电层上。将含有电子墨水微胶囊的胶水粘接在需要变色 的主色调斑块上的导电层2上，电子墨水微胶囊层3的厚度为80 μ m。电子墨水微胶囊层之 上再通过胶水粘合一层40 μ m、电阻率为600 Ω . cm的ΙΤ0/ΡΕΤ透明导电薄膜4，并继续在其 上复合一层厚度为5μπι的PU (聚氨酯)透明保护膜5，PU膜光学透明，具有良好的透湿透 气性能。以3V的干电池作为电源，通过导线引出正负极，分别和织物电子墨水微胶囊层上 下层的透明导电薄膜4和导电层2相连接，这样，当线路接通时，电子墨水微胶囊便处于电 场中。绿色纳米颗粒即可根据电场极性进行上浮显示为绿色、或者全部下沉并使得红色电 泳液在上部显示为土黄色。因此，可以通过调整两个电极之间的电场极性实现绿色和土黄 色的可控转变，实现变色迷彩的功能。所述黄绿互变的电子墨水微胶囊可通过以下过程制备(1)将十八胺在室温下溶 于乙醇中，加入干燥好的酞菁绿，超声20min后，使之分散均勻，在80°C下回流0. 5 lh，然 后在50°C下旋转蒸发除去无水乙醇，即得到改性后的酞菁绿颗粒；(2)以SPAN-80为分散 齐U，取适量改性好酞菁绿和油溶黄，超声分散于四氯乙烯中，制得电泳液；(3)将0. 5g明胶 和0. 5g阿拉伯树胶分 别溶于IOOmL蒸馏水中，保持40 50°C，搅拌下将两种溶液混合。称 取0. 20gSDS溶于蒸馏水中，加入上述混合溶液中，同时加入配制好的电泳液，搅拌保持一 定的时间，然后用醋酸调节PH值4. 0左右，使混合物凝聚，当凝聚物形成后离开水域自然冷 却到室温。再用冰水域冷却到10°C以下，加入戊二醛固化4-6h，冲洗干燥得到可在电场作 用下实现黄绿互变的电子墨水微胶囊。实施例2可实现两种迷彩互变的变色迷彩织物的制备方法。在迷彩织物上通过复合设备在织物本体上复合一层厚度为50 μ m、电阻率为 1000 Ω. cm的透明ΙΤ0/ΡΕΤ导电膜，然后通过HCL将辅助色调斑块上的ITO层刻蚀掉。用 10%明胶胶水与黄绿互变的电子墨水微胶囊按1 5的质量比混合，震荡使胶囊均勻分散 在胶水中后，将之涂覆在主色调斑块上的导电层上。将含有电子墨水微胶囊的胶水粘接在 需要变色的主色调斑块上的导电层2上，电子墨水微胶囊层3的厚度为200 μ m。电子墨水 微胶囊层之上再通过胶水粘合一层5 μ m、电阻率为20 Ω . cm的ΙΤ0/ΡΕΤ透明导电薄膜4，并 继续在其上复合一层厚度为30 μ m的PU (聚氨酯)透明保护膜5，PU膜光学透明，具有良好 的透湿透气性能。以2V的干电池作为电源，通过导线引出正负极，分别和织物电子墨水微 胶囊层上下层的透明导电薄膜4和导电层2相连接，这样，当线路接通时，电子墨水微胶囊 便处于电场中。其它同实施例1。
实施例3可实现三种迷彩互变的变色迷彩织物制备方法。可实现三种迷彩互变的变色迷彩织物包括织物本体，织物本体上设有主色调斑块 和辅助色斑块，主色调斑块在整个织物本体上连通；在主色调斑块织物基底1上，依次设有 导电层2、电子墨水微胶囊层3、透明导电薄膜4以及透明保护膜5 ；所述导电层2和透明导 电薄膜4通过控制电路分别与供电装置的正负极相连接。变色迷彩织物的主色调斑块的结 构示意图如图1所示。设计的含四色斑块的林地迷彩、荒漠迷彩及海洋迷彩图案，其中林地迷彩含绿色、 深棕、黑色和浅灰共四色斑块，荒漠迷彩含土黄、深棕、黑色和浅灰共四色斑块，海洋迷彩含 蓝色、深棕、黑色和浅灰共四色斑块。三种迷彩织物中，除了主色调绿色、土黄和蓝色颜色不 同外，其它三色斑块颜色和形状都相同。在织机上织造迷彩尼龙、涤纶或涤棉等材质的白 坯织物，然后通过圆网印花印染林地迷彩织物，其中主色调斑块绿色占迷彩织物总面积的 40%，主色调斑块绿色在织物本体上连通，为一相互连通的整体，中间不断开。在织物本体的主色调斑块上通过磁控溅射镀覆一层厚度在ΙΟμπκ电阻率为 50 Ω . cm的透明IT0/PET导电层。用5%明胶胶水与黄绿互变的电子墨水微胶囊按1 10 的质量比混合，震荡使胶囊均勻分散在胶水中后，将之涂覆在主色调斑块上的导电层上。将 含有电子墨水微胶囊的胶水粘接在需要变色的主色调斑块上的导电层2上，电子墨水微胶 囊层3的厚度为280 μ m。电子墨水微胶囊层之上再通过胶水粘合一层48 μ m、电阻率为 280 Ω . cm的IT0/PET透明导电薄膜4，并继续在其上复合一层厚度为50 μ m的PU (聚氨酯) 透明保护膜5，PU膜光学透明，具有良好的透湿透气性能。以15V的干电池作为电源，通过 导线引出正负极，分别和织物中电子墨水微胶囊层上下层的透明导电薄膜4和导电层2相 连接，这样，当线路接通时，电子墨水微胶囊便处于电场中。电子墨水微胶囊内含有改性的 土黄色纳米粒子、蓝色纳米粒子及改性酞氰绿绿色纳米粒子和无色透明电流变液组成，其 中黄色、蓝色及绿色纳米粒子具有不同的电泳迁移率，当施加不同电位的电压时，总会有一 种电泳粒子以最快的速度迁移到微胶囊的表层而显色。当微胶囊层两侧的两层电极之间施 加不同电压形成电场时，在该电位下，具有最快电泳迁移率的颜色纳米粒子比如蓝色将以 最快速度迁移到表层发生显色，而其它两种带色纳米粒子将被表层颜色纳米粒子所遮盖不 能显色，此时迷彩织物表现为海洋迷彩织物；改变电压，使得该电位下，土黄色纳米粒子具 有最快的电泳迁移率，并在微胶囊表层显色，此时，迷彩织物表现为荒漠迷彩织物；改变电 压，使得该电位下，绿色纳米粒子具有最快的电泳迁移率，并在微胶囊表层显色，此时，迷彩 织物表现为林地迷彩织物。因此，通过调整两个电极之间的电压实现绿色、土黄和蓝色的可 控转变，实现三种迷彩的互变功能。所述可实现土黄、蓝及绿色互变的电子墨水微胶囊可通过以下过程制备(1)将 十八胺在室温下溶于乙醇中，加入干燥好的酞菁绿，超声20min后，使之分散均勻，在80°C 下回流0. 5 lh，然后在50°C下旋转蒸发除去无水乙醇，即得到改性后的酞菁绿颗粒； (2)5. Og酞菁蓝中，加IOOmL无水乙醇、0. 3g十六烷基三甲基溴化铵，在80°C下回流1. 5h 后将乙醇蒸干，得到十六烷基三甲基溴化铵改性的酞菁蓝BGS ;(3)将汉沙黄10G，超分散 剂CH-5，协同分散剂CH-22以及环己烷和四氯乙烯混合液放入球墨容器中，加入直径1 3mm玻璃珠，在球磨机上磨l-3h后，放置24h，用环己烷离心分离，干燥得到改性好的汗沙黄IOG粒子；(4)以SPAN-80为分散剂，取适量改性好酞菁绿、酞菁蓝和汉沙黄，超声分散于 四氯乙烯中，制备得到电泳液；(5)4g尿素、11.2mL 37%甲醛水溶液，用三乙醇胺调节pH值 至8. 4 8. 8，放入85 °C的水浴中，保持1. 5h，加醋酸调节pH = 3. 5，75 85°C反应50 80min，得到脲甲醛预聚体溶液。另取25mL水，加入OPlO乳化剂48mg，搅拌使之溶解，用盐 酸调节pH = 2. 5左右，分别加入3mL前述脲甲醛预聚体溶液和电泳液，升温到55°C，缓慢搅 拌3h，洗涤、干燥，制得电子墨水微胶囊。实施例4可实现四种迷彩互变的变色迷彩织物制备方法。可实现四种迷彩互变的变色迷彩织物包括织物本体，织物本体上设有主色调斑块 和辅助色斑块，主色调斑块在整个织物本体上连通；在主色调斑块织物基底1上，依次设有 导电层2、电子墨水微胶囊层3、透明导电薄膜4以及透明保护膜5 ；所述导电层2和透明导 电薄膜4通过控制电路分别与供电装置的正负极相连接。变色迷彩织物的主色调斑块的结 构示意图如图1所示。设计的含四色斑块的林地迷彩、荒漠迷彩、海洋迷彩及城市图案，其中林地迷彩含 绿色、深棕、黑色和浅灰共四色斑块，荒漠迷彩含土黄、深棕、黑色和浅灰共四色斑块，海洋 迷彩含蓝色、深棕、黑色和浅灰共四色斑块，城市迷彩含灰白色、深棕、黑色和浅灰共四色斑 块。四种迷彩织物中，除了主色调绿色、土黄、蓝色和灰白色颜色不同外，其它三色斑块颜色 和形状都相同。在织机上织造迷彩尼龙、涤纶或涤棉等材质的白坯织物，然后通过平网印花 印染林地迷彩织物，其中主色调斑块绿色占迷彩织物总面积的40%，主色调斑块绿色在织 物本体上连通，为一相互连通的整体，中间不断开。在织物本体的主色调斑块上通过化学镀或电镀镀覆一层电阻率为50Ω. cm的银 锌等金属导电层，或者在织物本体的主色调斑块上复合一层市售的ΙΤ0/ΡΕΤ膜，厚度为 2μπκ电阻率为54Ω. cm。用5%明胶胶水与黄绿互变的电子墨水微胶囊按1 8的质量比 混合，震荡使胶囊均勻分散在胶水中后，将之涂覆在主色调斑块上的导电层上。将含有电 子墨水微胶囊的胶水粘接在需要变色的主色调斑块上的导电层2上，电子墨水微胶囊层3 的厚度为200 μ m。电子墨水微胶囊层之上再通过胶水粘合一层40 μ m、电阻率为980 Ω . cm 的ΙΤ0/ΡΕΤ透明导电薄膜4，并继续在其上复合一层厚度为30 μ m的PU(聚氨酯)透明保 护膜5，PU膜光学透明，具有良好的透湿透气性能。以IOV的电池作为电源，通过导线引出 正负极，分别和织物电子墨水微胶囊层上下层的透明导电薄膜4和导电层2相连接，这样， 当线路接通时，电子墨水微胶囊便处于电场中。电子墨水微胶囊内含有改性的土黄色纳米 粒子、蓝色纳米粒子、灰白色纳米粒子及改性酞氰绿绿色纳米粒子和无色透明电流变液组 成，其中黄色、蓝色、绿色及灰白色纳米粒子具有不同的电泳迁移率，当施加不同电位的电 压时，总会有一种电泳粒子以最快的速度迁移到微胶囊的表层而显色。当微胶囊层两侧的 两层电极之间施加不同电压形成电场时，在该电位下，具有最快电泳迁移率的颜色纳米粒 子比如蓝色将以最快速度迁移到表层发生显色，而其它两种带色纳米粒子将被表层颜色纳 米粒子所遮盖不能显色，此时迷彩织物表现为海洋迷彩织物；改变电压，使得该电位下，土 黄色纳米粒子具有最快的电泳迁移率，并在微胶囊表层显色，此时，迷彩织物表现为荒漠迷 彩织物；改变电压，使得该电位下，绿色纳米粒子具有最快的电泳迁移率，并在微胶囊表层 显色，此时，迷彩织物表现为林地迷彩织物；改变电压，使得该电位下，灰白色纳米粒子具有最快的电泳迁移率，并在微胶囊表层显色，此时，迷彩织物表现为城市迷彩织物。因此，通过 调整两个电极之间的电压实现绿色、土黄、蓝色和灰白色的可控转变，实现四种迷彩的互变 功能。 所述可实现土黄、蓝、绿及白色互变的电子墨水微胶囊可通过以下过程制备(1) 将十八胺在室温下溶于乙醇中，加入干燥好的酞菁绿，超声20min后，使之分散均勻，在 80°C下回流0.5 lh，然后在50°C下旋转蒸发除去无水乙醇，即得到改性后的酞菁绿颗粒； (2)5. Og酞菁蓝中，加IOOmL无水乙醇、0. 3g十六烷基三甲基溴化铵，在80°C下回流1. 5h 后将乙醇蒸干，得到十六烷基三甲基溴化铵改性的酞菁蓝BGS ； (3)将汉沙黄10G，超分散剂 CH-5，协同分散剂CH-22以及环己烷和四氯乙烯混合液放入球墨容器中，加入直径1 3mm 玻璃珠，在球磨机上磨l_3h后，放置24h，用环己烷离心分离，干燥得到改性好的汗沙黄IOG 粒子；⑷将2g TiO2溶于150mL甲醇冰浴超声分散lOmin，加入5mL甲基丙烯酸甲酯、ImL α -甲基丙烯酸冰浴超声分散15min，氮气保护冰浴搅拌IOmin加入150mg偶氮二异丁腈， 置于70°C水浴氮气保护冷凝回流24h。 将产物用甲醇反复洗、离心、沉降3 5遍，真空干 燥研磨，得到改性的TiO2 ； (5)以SPAN-80为分散剂，取适量改性好酞菁绿、酞菁蓝、汉沙黄 IOG和二氧化钛，超声分散于四氯乙烯中，制备得到电泳液；(6) 10mL37 40%的甲醛水溶 液，加氢氧化钠调节PH = 9. 0，加5g尿素搅拌均勻，保持75°C反应lh，冷水冷却得到预聚 体，加入30mL水搅拌均勻，加入2mL电泳液，用柠檬酸-氢氧化钠缓冲溶液调节Ph = 3，在 室温下搅拌60min后缓慢升温60°C后保持lh，洗涤，干燥制得微胶囊。
权利要求
一种变色迷彩织物，包括织物本体，其特征在于所述织物本体上设有主色调斑块和辅助色斑块，所述主色调斑块在整个织物本体上连通；在主色调斑块织物基底上，依次设有导电层、电子墨水微胶囊层、透明导电薄膜以及透明保护膜；所述导电层和透明导电薄膜通过控制电路分别与供电装置的正负极相连接。
2.根据权利要求1所述的变色迷彩织物，其特征在于所述的织物本体为白坯织物；所 述主色调斑块占所述迷彩织物总面积的40%;所述主色调斑块为蓝色、土黄色或绿色；所述 辅助色斑块为深棕、黑色和浅灰三种颜色。
3.根据权利要求1所述的变色迷彩织物，其特征在于所述导电层为IT0/PET导电膜， 所述IT0/PET膜厚度为1 50 ii m、电阻率为1 1000 Q . cm ；或者是电阻率为1 1000 Q . cm的表面镀覆金属的导电层；所述电子墨水微胶囊层由电子墨水微胶囊和粘合剂组成，电 子墨水微胶囊层的厚度为20 300 y m ；所述透明导电薄膜为IT0/PET导电膜，所述IT0/ PET膜厚度为1 50 y m、电阻率为1 1000 Q . cm ；所述透明保护膜为PU保护膜，所述透 明保护膜厚度为1 50iim。
4.根据权利要求3所述的变色迷彩织物，其特征在于所述粘合剂为浓度为1 10% 的明胶胶水；所述电子墨水微胶囊为在低电压驱动下，可实现土黄色、绿色两色互变，或土 黄色、绿色、蓝色三色互变，或土黄色、蓝色、灰白色、绿色四色互变的电子墨水微胶囊。
5.根据权利要求1所述的变色迷彩织物，其特征在于所述迷彩织物的辅助色斑块上 也具有与主色调斑块相同的透明保护膜层。
6.一种变色迷彩织物的制备方法，其步骤如下(1)在织机上织造迷彩织物本体，然后通过圆网、平网或喷墨印花印染，形成主色调斑 块和辅助色斑块，所述主色调斑块在整个织物本体上连通，得到具有四色或以上的斑块的 迷彩织物；(2)在所述迷彩织物的主色调斑块上复合导电层，使得导电层在全幅织物的主色调斑 块内连通；(3)将二色、三色或四色互变的电子墨水微胶囊放入粘合剂中，搅拌均勻，然后涂敷在 所述的导电层上形成电子墨水微胶囊层，并在电子墨水微胶囊层上覆盖透明导电薄膜，直 至粘合剂固化；(4)在所述透明导电薄膜上复合透明保护膜，或在整个织物基地上复合透明保护膜；(5)将透明导电薄膜和导电层作为电极，在织物两侧的透明导电薄膜和导电层上分别 引出两根导电，连接不大于15V的直流电作为电源，形成变色迷彩织物。
7.根据权利要求6所述的变色迷彩织物的制备方法，其特征在于步骤(1)所述的织 物本体为白坯织物；所述主色调斑块占所述迷彩织物总面积的40% ；所述主色调斑块为蓝 色、土黄色或绿色；所述辅助色斑块为深棕、黑色和浅灰三种颜色。
8.根据权利要求6所述的变色迷彩织物的制备方法，其特征在于步骤(2)所述的复 合导电层为在主色调斑块上，通过化学镀或电镀镀覆金属导电层，或通过胶粘剂复合满足 要求的IT0/PET导电膜层，或者在所述迷彩织物上复合IT0/PET导电膜，然后刻蚀掉辅助色 斑块上IT0导电膜，使得透明导电薄膜在全幅织物的主色调斑块内连通。
9.根据权利要求6所述的变色迷彩织物的制备方法，其特征在于步骤(3)所述的 粘合剂为浓度为1 10%的明胶胶水；所述透明导电薄膜为IT0/PET导电膜，厚度为1 · 50 u m、电阻率为1 1000 Q . cm。
10.根据权利要求6所述的变色迷彩织物的制备方法，其特征在于步骤(4)所述透明 保护膜为PU保护膜，厚度为1 50 y m。
全文摘要
本发明涉及一种变色迷彩织物，包括织物本体，其特征在于所述织物本体上设有主色调斑块和辅助色斑块，所述主色调斑块在整个织物本体上连通；在主色调斑块织物基底上，依次设有导电层、电子墨水微胶囊层、透明导电薄膜以及透明保护膜；所述导电层和透明导电薄膜通过控制电路分别与供电装置的正负极相连接。本发明所得变色迷彩织物可在两种以上迷彩图案之间互变，变化速度快，成本低、更便于生产加工；可以保持一般织物的结构和透气透湿性能，兼顾变色迷彩的功能和穿着使用的热湿舒适性。
文档编号A41D31/02GK101828785SQ20101013654
公开日2010年9月15日 申请日期2010年3月29日 优先权日2010年3月29日
发明者刘丽丽, 施楣梧, 李茂辉, 肖红 申请人:中国人民解放军总后勤部军需装备研究所