柔性感温加热服装元件的制备与性能研究

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课题以开发工艺简单、集发热与感温功能为一体的柔性加热服装元件为目标,对柔性加热粘合衬织物进行了研究。首先在研究热敏电阻铜和粘合衬织物等原材料的老化性能的基础上,制备了温度可控的柔性加热粘合衬织物。实验探讨了其控温原理,测试了其电学性能、红外热学性能以及剥离强度等机械性能。同时,结合热敏变色材料制备了柔性感温加热服装元件,并分析了其感温效果。  综合各项测试结果分析得出结论:热敏电阻铜和粘合衬等材料老化十天后,除了铜丝的断裂伸长率下降了5.68%外,其他材料受老化时间和温度的影响较小,热性能稳定,可作为加热元件的原材料;柔性加热粘合衬织物的负载电压、电阻、功率与表面最高平衡温度之间的线性相关度皆在0.99以上,可实现控温功能;红外热性能数据显示,加热织物的导线间距越小,其功率密度越大,表面最高平衡温度越高,温差也较小,发热更为均匀,加热元件具有较好的电热温升性能;由柔性加热粘合衬织物制备的模拟加热服装在不同的环境温度(0℃,-10℃和-20℃)下其内环境温度达到预设平衡温度(20℃,25℃,30℃,35℃和40℃)所消耗的功率皆小于6W,且预设温度与功耗呈强烈的线性相关关系,相关系数均大于0.997;柔性加热粘合衬织物在100℃环境温度下老化240小时后,剥离强度急剧上升,增幅达到21.29N,粘合牢度更加紧密,而经过30次洗涤后其剥离强度没有明显变化,展现出了良好的水洗性能;由单层变色和多层连续变色感温织物结合加热织物制备的柔性感温加热服装元件随着温度的升高或降低能够实现可逆的感温变色与加热的效果。这种柔性感温加热元件在积极保暖服装领域具有广泛的应用前景。
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