随着纺织科学技术的发展,智能纺织品得到了快速的发展。智能纺织品包括智能控温、形状记忆、变色、电子信息等多种智能纺织品。其中,变色织物是一种使用变色材料开发的新型智能纺织品,其能够在一定的外界激发条件下,如热、光、湿等作用下,使织物表面的颜色发生改变,而热敏变色材料就是制备变色纺织品最常使用的材料,具有变色响应快、显色效果好等优点。然而,热敏变色材料的变色对于环境温度变化的依赖程度较大。为此,寻找能够为热敏变色纺织品提供稳定、可控、能连续供热的热源材料非常重要,这有利于实现热敏变色纺织品的连续可控变色。在众多的热源材料中,通过在织物中加入导电材料,进而制成电热织物,正是一种能够将电能转化为热能的方法,并且通过改变织物电路可以控制发热温度,成为稳定、高效的热源。所以可以将热敏变色材料与电热织物相结合,研究制备出调温变色织物,以实现可控变色的目的。但是目前的研究大多是将热敏变色材料直接附着在电热织物表面,没有考虑变色材料与导电元件间的相互影响,使得调温变色织物的性能受到影响。并且现有的调温变色织物只能实现单层次颜色变化,颜色变化单一,限制了织物的应用。因此,研究开发一种能够实现多层次颜色连续变化,且发热材料与变色材料之间互不影响的调温多层次变色织物具有重要意义。本课题设计开发了一种具有双层结构的调温多层次变色织物,两层织物中,一层为电热织物层,另一层为具有迷彩图案的变色织物层,以实现将发热材料与变色材料分开,并且通过对织物温度的调控,进而改变织物表面迷彩图案的色彩体系的功能。首先,根据相减混色原理,将两种热敏变色材料混合制成多层次变色涂料,通过改变涂料中水性聚氨酯浓度、色浆搅拌时间、涂层时的色浆厚度和织物烘干温度,设计正交试验,确定了各因素对多层次变色性能的影响。结果表明,当水性聚氨酯浓度为60%、搅拌时间为10min、烘干温度为90℃、涂层厚度为0.060mm时,多层次变色织物具有较好的显色效果、变色灵敏度和褪色灵敏度,同时还具有优异的耐摩擦、耐水和耐洗色牢度。然后,将镀银长丝作为电热元件,设计制备了以并联电路为基础的机织电热织物,探究了织物组织结构和镀银长丝含量对电热织物电热性能的影响。结果表明:并联电路是制备电热织物的有效电路,在三原组织中,缎纹组织电热织物具有比平纹和斜纹组织更好的电热性能,在施加相同电压下能够获得更好的发热效果。镀银长丝含量是影响电热性能的最主要因素,含量越多,电热织物发热效果越好。在满足发热需求的情况下,可以适当降低镀银长丝的含量。接着,在上述单层电热织物的基础上,设计制备了双层电热织物,该织物除了电热织物层外,另一层为普通织物层——涤纶织物层,目的是为了明晰双层电热织物两层间的热传递机理和温度变化规律,并建立相应的热传递数值模型。研究表明:利用该数值模型计算出的双层电热织物的表面平衡温度的预测值和实测值吻合度较高,证明了所建热传递数值模型的准确性,为后续设计调温多层次变色织物提供了的依据。最后,将多种热敏变色材料根据相减混色原理混色后,采用涂层法,在双层电热织物的涤纶织物层上涂覆,制成呈现迷彩图案的多层次变色织物层,进而获得了调温多层次变色织物。该织物在31℃以下时,呈现出绿色色彩体系的丛林迷彩图案;对电热织物层施加4V电压时,变色织物层发生第一次颜色变化,呈现出黄色色彩体系的沙漠迷彩图案;对电热织物层施加6V电压时,变色织物层发生第二次颜色变化,呈现出蓝色色彩体系的海洋迷彩图案。该织物第一次变色和第二次变色的时间分别为37s和35s,变色速度快。并且,织物经过200次循环电热变色后仍具有良好的显色效果和变色响应速度。研究表明:该调温多层次变色织物具备了在不同地形环境中的伪装变色功能,在军事国防领域具有较好的应用前景。