基于温度响应致动器的动态热管理的智能织物

本发明涉及智能织物，尤其涉及一种基于温度响应致动器的动态热管理的智能织物。

背景技术：

1、纺织品是人们日常生活中不可或缺的一部分，随着科学技术的进步，纺织品行业也在不断转型升级，呈现由传统纺织产品向高端化发展的态势。先进功能材料为纺织品行业提供了新的可能，智能织物成为了纺织品发展的新方向。智能织物是一种新型的产品，具有与传统纺织品相比更大的应用潜力和前景。智能纺织品的典型功能是可以响应外界温度、湿度等环境刺激作出特定反应，实现纺织物动态调节人体周围微环境，提高人体舒适感，这一特性使得智能纺织品研究领域受到越来越多科研工作者的关注。

2、为了获得智能热管理，人们致力于对可以在特定温度下，表达出特定响应现象的热响应材料的研发及应用。为了达到热响应的效果，材料通常需要具备温度敏感性、形状记忆性与转变温度与响应强度的可调控性。然而目前基于形状记忆合金的智能织物多在受高温刺激时织物厚度增加，用于保护人体免受高温伤害。并且现有智能热管理纺织品还存在着响应温度高、对环境变化的响应速度较慢、响应程度较低以及材料性能不稳定易受环境影响而失效等问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种基于温度响应致动器的动态热管理的智能织物。

2、本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

3、基于温度响应致动器的动态热管理的智能织物，由织物单元阵列而成；

4、所述织物单元包含织物面料、织物里料和温度响应致动器；

5、所述温度响应致动器包含由外到内依次层叠的活性层、粘结层、惰性层，其中，活性层采用具有温度响应性能的镍钛形状记忆合金片或镍钛形状记忆合金网，粘结层采用柔性粘结剂，惰性层采用不具有温度响应性能的柔性薄膜；所述粘结层将活性层、惰性层粘结到一起；

6、所述织物面料、温度响应致动器、织物里料由外到内依次层叠，织物面料、织物里料的轮廓处对应缝合，将温度响应致动器包含在内；

7、当环境温度低时，活性层收缩，与惰性层之间的应力增大，使温度响应致动器呈弯曲状态，增大织物面料、织物里料中的空气含量，从而减少智能织物的热传导和热对流，实现保温效果；而当环境温度升高时，活性层膨胀，与惰性层之间的应力减小，使温度响应致动器呈伸直状态，外界环境与人体的热交换增强，实现散热效果。

8、作为本发明基于温度响应致动器的动态热管理的智能织物进一步的优化方案，所述织物面料、织物里料采用棉面料、麻面料、桑蚕丝面料、醋酯纤维面料、涤纶面料、锦纶面料、丙纶面料、氨纶面料、莱卡面料、羊毛面料中的任意一种。

9、作为本发明基于温度响应致动器的动态热管理的智能织物进一步的优化方案，所述粘结层采用紫外光固化胶或热熔衬布。

10、作为本发明基于温度响应致动器的动态热管理的智能织物进一步的优化方案，所述惰性层采用pet薄膜、pa薄膜、pe薄膜、pp薄膜、ptfe薄膜、pdms薄膜、尼龙薄膜中的任意一种。

11、本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

12、1. 本发明能够根据环境的温度变化动态调节热传导和热对流进而动态调节物体温度。当温度高时，本发明智能织物厚度减小，有利于散热；当温度低时，本发明智能织物厚度增加，有利于保温，能够动态调节人体体温，延拓了人体舒适区，避免电器对整个室内空间进行多过加热或制冷，进而降低因控温而引起的能源消耗，节能环保。

13、2. 本发明仅利用温度响应形状记忆合金，无需连接其他电子元器件，也无需额外能量输入，因此可实现规模化和个性化制备，具有较高的生产可行性。

14、3. 本发明选用的材料相对成熟且易获取，用作活性层的材料也易于获取，粘性层和惰性层的材料也容易获得，因此可以规划化投入生产。这一特点有助于降低制造成本并提高生产效率。

技术特征：

1.基于温度响应致动器的动态热管理的智能织物，其特征在于，由织物单元阵列而成；

2.根据权利要求1所述的基于温度响应致动器的动态热管理的智能织物，其特征在于，所述织物面料、织物里料采用棉面料、麻面料、桑蚕丝面料、醋酯纤维面料、涤纶面料、锦纶面料、丙纶面料、氨纶面料、莱卡面料、羊毛面料中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的基于温度响应致动器的动态热管理的智能织物，其特征在于，所述粘结层采用紫外光固化胶或热熔衬布。

4.根据权利要求1所述的基于温度响应致动器的动态热管理的智能织物，其特征在于，所述惰性层采用pet薄膜、pa薄膜、pe薄膜、pp薄膜、ptfe薄膜、pdms薄膜、尼龙薄膜中的任意一种。

技术总结
本发明公开了一种基于温度响应致动器的动态热管理的智能织物，由织物单元阵列而成；织物单元包含织物面料、织物里料和温度响应致动器；温度响应致动器包含活性层、粘性层和惰性层，活性层采用具有温度响应性能的镍钛形状记忆合金片或镍钛形状记忆合金网，惰性层采用不具有温度响应性能的柔性薄膜。本发明使得织物能够动态调节人体体温，扩大了人体的舒适区域，避免了空调系统过度加热或制冷整个室内空间，从而减少了能源消耗，实现了节能环保的目标。

技术研发人员：杨舒涵,韩怡陈,田景宇,胡雯欣,武圣杰,蒋晓丰,李秀强
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/8/27