热敏变色纺织品的制备及其性能探究

公号推文

科探方舟活动启动后，小组成员杨书赫、王圣博、王禹霁、王誉博开始积极地筹备与展开课题研究，展现出了对科学探索与实践的浓厚兴趣。每位成员都广泛参与、各司其职地完成了任务，使实验在配合之中顺利完成。

2023年8月20日至22日，小组成员录制了开箱视频，广泛搜索有关热敏变色材料的知识，观看了先备课程，并做好实验的准备工作。

2023年8月22日组长杨书赫完成课题一实验，用浸渍法、涂层法两种方法制备了热敏变色纺织品，并初步比较了纺织品性能。

2023年8月26日组长杨书赫带领组员王圣博、王禹霁、王誉博进行纺织品质量变化、纺织品变色灵敏度测试和透湿性能测试。

下面，让我们以课题二为例，来展示我们实验探究的完整过程。

一．实验工具：

二．实验步骤：

1)纺织品质量变化

将染色晾干后的S0、S1、S2号纺织品依次称重(g)并记录在表2-1内,分别计算相对应的纺织品增重率。

2)纺织品变色灵敏度测试

a.准备待测纺织品: 取课题一所得纺织品，用剪刀剪取正方形纺织品的一半，9*4.5cm 作为待测纺织品标记为S0’、S1’、S2’;

b.准备加热装置(用新的 70g发热包)将S1’和 S2’号纺织品置于盒盖两侧;

c.记录两块纺织品变色温度(纺织品开始变色的温度，激光测温仪测定三次,取平均值)、变色时间(纺织品从开始变色到完全变色所需时间)于表 2-2 中，注意观察纺织品四角和中间颜色变化的差别

d.复色温度测量:将自热盒内村中的热水换成凉水，自热盒盖冷却至室温，大约 1min，重复上述实验步骤 b-c，测量纺织品复色温度、复色时间，记录于表 2-2中;

e.如果时间充足，重复2次试验;

3)透湿性能测试

a.离心管预处理

①用直尺测量50mL离心管内径D，用于水热气透过率的测定;

②用双面胶在离心管管口围一圈，撕下表层的白色塑料纸，用滴管上部将双面胶翘起的部位粘到冷冻管壁上，直至双面胶完全粘到离心管管口，然后加水至离心管最上方刻度线处;

b.覆盖纺织品:将S0号纺织品裁成4.5m*4.5cm 的正方形小块，并将其平整覆盖在盛有相同体积自来水的干净离心管上;

c.称重组合物

①称取离心管、试样 S0 号纺织品和液体组合物(简称组合物)的重量(g)，在表2-3 中，记录为W前;

②将该组合物放置在相同条件下 1-3 天，每天的同一时间再次称取组合物的质量(g)，在表 2-3 中记录为W后。按如下公式二计算水蒸气透过率(注意单位)。式中D为离心管内径，单位 m，N为放置天数，单位天，水蒸气透过率X单位g/(24h*m²)

水蒸气透过率X=(W_前-W_后)/π(D/2)²N

三．实验数据：

四．实验结果

  通过以上纺织品性能评价实验可以看出，浸渍法与涂层法制备的纺织品在变色灵敏度、透气性、透湿性方面有相同的影响。

纺织品质量变化测定实验中，浸渍法作用下的纺织品的增重率低于涂层法的增重率，表明浸渍法作用下纺织品的透气性、透湿性及力学性能更好。

变色灵敏度实验中，纺织品中间部分先变色，四角部分后变色，可能是因为纺织品不平整，四角部分需要靠中间部分热量传导导致的。变色部分与未变色部分形成了分明界限，证明该种变色材料变色十分灵敏。涂层法制备的布料较硬，柔软度、贴合性较差，所以变色时间较长；相反，浸渍法制得的纺织品柔软度、贴合性较好，变色时间较短，灵敏度较高。

   透湿性实验中，由于涂层法引入大量粘合剂，因此浸渍法的透湿性优于涂层法。

以上就是关于课题二的实验过程。

   通过这次科探方舟活动，我们不仅增长了关于热敏变色材料有关方面的知识，也培养了团队协作与各项技能的能力。在整个实验过程中，小组成员互相配合，各司其职，大胆提出自己的设想与建议，对于课题的探究起到了极为重要的作用；而课题老师也耐心地为我们答疑解惑，布置任务，监督进程，给予了我们极大的推进力与鼓励，帮助我们顺利完成课题；更要感谢徐州一中，为我们带来了这样一个完善自身，提升自我的活动。相信通过这次科探方舟活动，我们都学有所成，收获颇丰。