CN114318705B - 一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，在织物基底上利用刺绣工艺进行刺绣，刺绣面线包括可逆温致变色纱线，刺绣底线包括导电纱线，导电纱线与电路接通，通过控制电路即可实现对织物基底上刺绣颜色的控制。本发明的基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，以灵活的刺绣技艺来制备温致变色图案，能够为各类织物表面增加细致的动态色彩表达维度，通过导电纱线(电流流过导电纱线时发热进而实现变色)完成变色驱动，其可控性良好且可根据需要合理布置可逆温致变色纱线(混合不同类型的变色纱线以满足不同的展示效果)，其在满足变色设计自由度的同时，具有极佳的可控制性和可编程性，且材料易得，成本较为低廉，极具应用前景。

Description

一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺

技术领域

本发明涉及可穿戴技术、刺绣技术、智能纺织、织物变色、织物传感等交叉领域，具体为刺绣纺织、时尚服饰、智能座舱、智能家居等领域，涉及一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺。

背景技术

几千年来，服装一直是人类的主要体验，但纺织纤维和纱线的基本结构和功能一直没有改变。终于随着智能织物的发展，纺织品的创新也随之而来。其中，织物变色技术的出现是当下时尚和纺织业的一个重大突破。

一般来说，基于变色材料的织物界面可简称为变色织物，根据变色材料的驱动不同可将变色材料分为光致变色材料、电致变色材料、温致变色材料、压敏变色材料和pH值敏感材料等等。

在智能纺织品中较为常见的是温致变色材料的应用，温致变色材料颜色多样。可逆温致变色材料具体是指温度高于或低于某个特定温度区间时颜色能够随温度升降可逆发生变化的一种功能材料，即这种材料具有颜色记忆功能，可以反复使用。目前，基于温致变色材料的智能变色纺织品已引起越来越多的注意，温致变色材料常常以变色涂料为主，以大面积纺织制品的形式出现，应用于织物显示界面、智能变色纺织制品、社交互动，家居装饰等等，如变色T恤、变色箱包、变色贴纸等，整体呈现出较为粗简的应用形式。如CN201720548325.2公开了一种用于婴幼儿的感温变色服装，其通过感温变色材料对婴幼儿的发热进行预警，使监护人能够及时发现婴幼儿的体温变化，从而做出应对措施，最大程度地减少因为发烧等体温变化问题对婴幼儿带来的伤害。目前的温致变色织物多为被动变色，即一般是外部环境温度变化进而实现变色，其可控性较差，变色的展示效果较为单一，虽然一定程度上提高了织物的功能性及展示性，但其性能仍有较大提升空间——可控性及变色效果。

因此，开发一种可控性好且变色展示效果好的温致变色织物极具现实意义。

发明内容

由于现有技术存在上述缺陷，本发明提供了一种可控性好且变色展示效果好的温致变色织物，克服了现有温致变色织物可控性及变色效果较差的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，在织物基底上利用刺绣工艺进行刺绣，刺绣面线包括可逆温致变色纱线，刺绣底线包括导电纱线，所述导电纱线与电路接通，通过控制电路即可实现对织物基底上刺绣颜色的控制。

上述可逆温致变色纱线是由温变材料在纤维成型时添加进去，或者单体涂层的形式做出的产品，一般是低温显色，高温消色，本身具有不同的激活温度和两种状态下的颜色设定。

本发明的基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，其基于灵活的刺绣技艺制备温致变色图案，能够为各类织物表面增加细致的动态色彩表达维度，通过导电纱线(电流流过导电纱线发热进而实现变色)完成变色驱动，其可控性好且可根据需要合理布置可逆温致变色纱线(混合不同类型的变色纱线能够满足不同的展示效果)，其在满足变色设计自由度的同时，具有极佳的可控制性和可编程性，且材料易得，成本较为低廉，极具应用前景。

本发明通过控制及合理布置现代机绣针法的面线(可逆温致变色纱线)与底线(导电纱线)制备精细的织物刺绣变色界面，并经过通电加热线路的设计，能够利用电流细致控制变色的线条、流向与速率，使得形成的织物刺绣图案具有精致且可控的动态变色效果，根据刺绣图案传递形成具有涵义的变色表达。

这种基于温致变色纱线的刺绣织物界面，不仅体现传统刺绣文化的表达革新，同时也促进织物变色领域向精细化进步。一方面是对传统刺绣工艺的革新，能够为传统刺绣文化注入新活力，制造基于传统纹样和传统刺绣工艺的新式饰品，增加其功能性、智能性，易于向年轻世代推广；另一方面提升了织物变色设计的颗粒度，从变色布转向可控单点、单线变色的变色刺绣图案，从调制变色粉转向单线配色，提高了设计自由度，这种细化表达方法，给予设计师更多的可能。

本发明成本低廉，易于快速生产应用且可根据个性需求灵活设计图案及变色界面，整体方案较为简单，是一种本领域技术人员容易把握的智能变色织物制造方式。当然本发明的基于温致变色刺绣的织物界面也可通过以下方式实现温变刺绣图案的显色：(1)触摸交互，通过人体温度使织物界面变色；(2)熨斗加热，能够快速观察完全显色与消色效果；(3)使用其他导热体，结合具体应用设计，如使用热水杯、热水袋等物品进行导热。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，所述织物基底为麻、化纤或太空棉等拉伸度较低的材料，以保证整体绣花图案的平整。

如上所述的一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，所述刺绣面线至少包括可逆温致变色纱线、普通刺绣线及导电纱线中的一种。刺绣面线可分为以下几种情况：(1)面线全为可逆温致变色纱线；(2)面线为可逆温致变色纱线混合普通刺绣线；(3)面线为可逆温致变色纱线混合导电纱线，导电纱线的加入能够增强导热速率。当然此处仅给出了可行的几种技术方案而已，本领域技术人员可根据实际情况进行调整，以实现更加多样的变色控制效果。

如上所述的一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，所述可逆温致变色纱线包括多种类型的可逆温致变色纱线，可以选择多种温变线调和配色，通过不同的比例和排布使得颜色更加多样。为满足实际变色图案的更多需求，通过混合多种类型的可逆温致变色纱线能够实现更多的颜色表现。

如上所述的一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，所述可逆温致变色纱线为涤纶纱变色线或锦纶纱变色线。

如上所述的一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，所述导电纱线包括导热率不同的多种导电纱线。导热率不同的多种导电纱线相互组合，能够控制不同区域的导热效率以形成多样的动态效果。

如上所述的一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，所述导电纱线为易于缝纫的银纤维导电纱线。刺绣面线及刺绣底线均选用易于缝纫的纱线。

如上所述的一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，所述刺绣是采用绣花机完成的，所述刺绣的针法为平针绣、直线绣、周线针或十字绣及其变种等，以上刺绣针法能够在满足合理的导电线连通条件下，避免底线产生过度缠绕、打结而使得电流混乱，以呈现可控而多样的变色动态流向。

关于针对变色刺绣图案的设计，需要充分考虑以下几点：(1)充分考虑图案的变化流向：(2)在需要隐藏变色图案时，使用常温色与普通绣线相同的变色线，可以呈现出从无到有的变色效果；(3)可以在刺绣图案的始终设计导电结点，在该节点充分刺绣导电线，使得电路更易连接；(4)变色图案的整体大小和针迹密度需要根据使用刺绣机限制而定，以保证绣线平整不打结为主。

关于刺绣工艺还需注意以下技术要点：(1)刺绣的先后顺序决定了电流的流向，充分注意刺绣机是否按照预定顺序进行刺绣；(2)刺绣途中产生的面线连接线可剪断，而底线(导电线)连接线不可剪断；(3)在刺绣时，要保证导电底线的充足，不会产生中途断线的情况以保证电路的连通；(4)刺绣时，换色时要注意绣棚的固定，不产生较大的位移而破坏刺绣图案的接续。

如上所述的一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，所述绣花机的面线松紧度为3～4左右，使得底线的导电纱线足够平整不打结。

如上所述的一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，所述导电纱线的首尾预留有用于连接电路的连接线且导电纱线为一条完整的纱线。

以上技术方案仅为本发明的一种可行的技术方案而已，本发明的保护范围并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需求合理调整具体设计。

上述发明具有如下优点或者有益效果：

本发明的基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，其基于灵活的刺绣技艺制备温致变色图案，能够为各类织物表面增加细致的动态色彩表达维度，通过导电纱线(电流流过导电纱线发热进而实现变色)完成变色驱动，其可控性好且可根据需要合理布置可逆温致变色纱线(混合不同类型的变色纱线能够满足不同的展示效果)，其在满足变色设计自由度的同时，具有极佳的可控制性和可编程性，且材料易得，成本较为低廉，极具应用前景。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明的基于温致变色刺绣的织物界面的正面、底面及横截面的示意图；

图2是本发明专利中不同刺绣针法的变色流向，其中(1)、(2)、(3)、(4)分别对应平针绣、直线针、周线针、十字绣针法；

图3是本发明专利中不同导电连接的电流流向图，其中(1)、(2)、(3)、(4)分别对应单向、多向、向外、向内流向；

图4是各类刺绣成品变色前后效果图，其中左、右图分别为变色后、前的效果图；

图5是各种针法刺绣的正面及底面示意图，(b)图为正面示意图；(c)图为底面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明中的结构作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。

实施例1

一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，其具体方案如下：

(1)温变刺绣织物图案设计：

结合上海非物质文化遗产-罗泾十字挑花的特色纹样，使用威尔克姆绣花软件9.0版本进行刺绣图案打样设计，图案整体大小为10cm*10cm，设置十字密度为0.2mm，图案分为四叶、八叶分别刺绣(如图4所示，从左自右依次为样例1、样例2、样例3)，每一叶定义从中心向外刺绣顺序，在图4中的样例1中，在中部还设计了一块方形导电网面线；

(2)温变刺绣织物制备

以帆布作为织物基底，以保证刺绣的平整；面线使用可逆温致变色纱线与普通刺绣线混合，其中可逆温致变色纱线分别为灰变粉温变线(对应图4中的样例1和样例2，直径为300D)、蓝变白温变线(对应图4中的样例3，直径为300D)、暗绿刺绣线(对应图4中样例1，直径为200D)；底线选用银纤维导电纱线(直径200D，电阻约为100Ω/m)；使用兄弟家用绣花机NV18E在麻布上采用十字绣的针法(针法如图2(4)所示)进行刺绣制得如图4所示的3例织物界面，绣花机的面线松紧度为3～4，导电纱线的首尾预留有用于连接电路的连接线且导电纱线为一条完整的纱线；

(3)温变刺绣织物试验

使用供电电源进行导电实验，在设计时选用了电流向外流向的方案(流向如图3(3)所示)，故将电源正负极接至导电刺绣织物的中心底线和外部底线，电压逐步增加至从6v，变色速度逐渐加快，变色流向呈现出从中心向外扩散的过程，与预想一致(如图4所示发生变色)。

本发明还采用不同针法在织物基底上进行刺绣，刺绣正反面如图5所示，由图5可以看出刺绣反面的导电纱线轨迹与正面面线的轨迹完全匹配。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，其特征在于：在织物基底上利用刺绣工艺进行刺绣，刺绣面线包括可逆温致变色纱线，刺绣底线包括导电纱线，所述导电纱线的首尾预留有用于连接电路的连接线且所述导电纱线为一条完整的纱线，通过控制电路的电流流向实现对织物基底上刺绣颜色的控制，其中电流流向设计为单向、多向、向外、向内流向；

所述刺绣是采用绣花机完成的，所述刺绣的针法为平针绣、直线绣、周线针或十字绣，所述绣花机的面线松紧度为3~4，使得所述刺绣面线的刺绣轨迹与刺绣底线的导电纱线的刺绣轨迹完全匹配；

其中在刺绣图案时按照预定的电流流向的顺序进行刺绣，并保证刺绣底线充足避免中途断线，所述导电纱线包括导热率不同的多种导电纱线。

2.根据权利要求1所述的一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，其特征在于，所述织物基底为麻、化纤或太空棉。

3.根据权利要求1所述的一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，其特征在于，所述刺绣面线还至少包括普通刺绣线、导电纱线中的一种。

4.根据权利要求3所述的一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，其特征在于，所述可逆温致变色纱线包括多种类型的可逆温致变色纱线。

5.根据权利要求3所述的一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，其特征在于，所述可逆温致变色纱线为涤纶纱变色线或锦纶纱变色线。

6.根据权利要求1所述的一种基于温致变色刺绣的织物界面制造工艺，其特征在于，所述导电纱线为银纤维导电纱线。