实现电容性网格的纺织织物制造技术

公开了一种纺织织物，其包括由绝缘的纺织纱线(24)隔开的第一组导电的外部绝缘的纱线(22)；第二组非绝缘的导电纱线(23)；交织第一组纱线(22)和第二组纱线(23)的多根纺织纱线，其中交织的纺织纱线的一部分是非绝缘的导电纱线(23)，以便与第二组纱线的非绝缘的导电纱线(23)形成电气接地网格，并且交织的绝缘纱线的一部分是绝缘的纺织纱线(24)。

Textile fabric with capacitive grid

A textile fabric consisting of a first set of electrically conductive external insulated yarns (22) separated by an insulated textile yarn (24); a second group of non insulated conductive yarns (23); a plurality of textile yarns interwoven with the first group of yarns (22) and second groups of yarns (23), in which part of the woven yarn is a non insulated conductive yarn. (23) to form an electrical grounding grid with non insulated conductive yarns (23) of second sets of yarns, and part of the interwoven insulated yarns are insulated textile yarns (24).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】实现电容性网格的纺织织物专利
本专利技术涉及一种实现电容性网格的纺织织物。特别地，实现电容性网格的纺织织物可穿戴在人体皮肤上。专利技术背景众所周知，纺织品研究是指通过将纤维交织制成的任何材料，并且传统上处理结构以及材料的类型和用于创建那些结构的方法。现代电子纺织(e-textile)应用是已知的，其中电气或电子技术与多种应用的纺织技术相结合，诸如用于监控穿着者的健康、用于提供防盗功能、用于监控穿着者的身体活动等等的传感器。大多数传感器由待放置到服装上的独立部分组成，处于固态(不可拉伸)或非透气条件，并且不实现湿气管理或可染性特征，该可染性特征通常是时装或纺织物的基本特征。US8,823,395B2公开了一种电子纺织品和一种用于确定电子纺织品的功能区域的方法。电子纺织品包括纺织品基材，该纺织品基材具有第一多个导体、第二多个导体和多个电容器，每个电容器包括由电介质隔开的来自第一多个导体的导体和来自第二多个导体的导体，其中电容器大体横跨电子纺织品的整个表面分布。该电子纺织品可被测试以确定导电纱线之间的电容器是否是装置的功能区域的一部分。测试程序在于向选择的导电纱线发送电压以检测包括在选择的交叉纱线之间的电容器的电容以及评估其是否是功能区域的一部分，即为了确定调查的LED是否是可接触的。GB2443208公开了一种纺织品压力传感器，该纺织品压力传感器是柔性的、适用于对局部施加的力产生精确的和可重复的测量。该纺织品压力传感器通过测量在导电芯上具有绝缘涂层的两根交叉的包芯纱之间的实际电容来进行操作。US8,395,317公开了一种具有多层经纱的纺织产品，其具有包括导电经纱的上部阵列的上部经纱层、包括导电经纱的下部阵列的下部经纱层以及布置在上部经纱层和下部经纱层之间的中间经纱层。纺织品进一步包括纬纱，其中第一组导电纬纱与导电经纱的上部阵列交叉，使得在它们之间实现电接触，并且第二组导电纬纱与导电经纱的下部阵列交叉，使得在它们之间实现电接触。此类纺织产品适用于若干个相同的部件诸如LED或传感器，即适用于将LED堆叠在用于照明应用的织物上。在纺织品应用中，设计用于人体皮肤的电容式传感器是有问题的，因为检测元件诸如导电电极容易寄生地和电容地耦接到身体。此类传感器显得无用，因为手指/手部电容的增加无法使检测节点的时间常数发生显著的变化。专利技术概述本专利技术的一个目的在于克服现有技术的缺点以创建可穿戴在人体皮肤上的触摸屏式纺织织物表面，其能够抑制穿戴纺织品的人体皮肤的部分的寄生电容，使得手指接触可被检测到。另一个目的在于创建可穿戴在人体皮肤上的单向和双向纺织品滑动(swipe)传感器。再一个目的在于在创建传感器织物的同时，至少保持服装的最少基本特征，诸如透气性、湿气管理、拉伸性、可染性和时尚吸引力。本专利技术用一种纺织织物来达到这些和其他目的，该纺织织物包括：-由绝缘的纺织纱线隔开的第一组导电的、外部绝缘的纱线；-第二组非绝缘的导电纱线；-交织第一组纱线和第二组纱线的多根纺织纱线，其中交织的纺织纱线的一部分是非绝缘的导电纱线，以便与第二组纱线的非绝缘的导电导线形成电气接地网格，并且交织的纺织纱线的一部分是绝缘的纺织纱线。上述实施例的效果是，电气接地网格用作为屏障来衰减电容性网格下方的腿部或其他身体部分的寄生电容，使得手指接触可被检测到。有利地，根据本专利技术的纺织织物允许对可穿戴在人体皮肤上的电容式传感器的手指接触进行改善的检测。根据上述实施例，第一组导电的、外部绝缘的纱线、绝缘的纺织纱线和第二组非绝缘的导电纱线形成单个纺织层。有利地，上述实施例提供一种纺织层，该纺织层能够实现感测外部的接触、在其下将身体部分的寄生电容绝缘和接地、同时是极薄的层的功能。上述实施例的另一个优点是，如上所述的纺织织物能够用作多方向滑动敏感电容式传感器。本专利技术另外的实施例提供了一种滑动敏感电容式传感器，其包括：-具有第一组导电的、外部绝缘的纱线的纺织织物；-第二组非绝缘的导电纱线；以及交织第一组纱线和第二组纱线的多根纺织纱线，其中交织的纺织纱线的一部分是非绝缘的导电纱线，以便与第二组纱线的非绝缘的导电纱线形成电气接地网格，并且交织的纺织纱线的一部分是绝缘的纺织纱线，其中第一组的纱线以大体平行的方式沿一个方向布置并且连接到输入级，该输入级被配置为测量由于与将其电容寄生地耦接到纱线的电容的外部物体的相互作用而引起的第一组的纱线的电容的变化。有利地，上述实施例提供了一种双层纺织品，该双层纺织品能够用作双向滑动敏感电容式传感器。换句话说，上述实施例提供了一种能够检测沿织物的平面中的任何方向的滑动接触的电容式传感器。本专利技术又一实施例提供了一种滑动敏感电容式传感器，其包括：-具有第一组导电的、外部绝缘的纱线的纺织织物，-形成电气接地网格的第二组非绝缘的导电纱线，-交织第一组纱线和第二组纱线的多根纺织纱线，其中交织的纺织纱线的一部分是非绝缘的导电纱线，以便与第二组纱线的非绝缘的导电纱线形成电气接地网格，并且交织的纺织纱线的一部分是绝缘的纺织纱线，其中第一组的纱线以大体平行的方式沿第一方向和第二方向布置并且连接到输入级，该输入级被配置为测量由于与将其电容寄生地耦接到纱线的电容的外部物体的相互作用而引起的第一组的纱线中的每根的电容的变化。有利地，上述实施例提供了一种多方向滑动敏感电容式传感器。上述实施例的另一个优点是纺织织物的改善的接地功能，因为纺织织物的底部(即纺织织物与织物所覆盖的身体部分接触的部分)仅呈现非绝缘的纺织纱线和绝缘的纺织纱线。本专利技术的又一个目的在于根据权利要求15和16所述的制品(优选地服装)。该制品的特点是包括如上所讨论的纺织织物。本专利技术的再有的目的在于一种根据权利要求17所述的方法，其用于制造充当如上所讨论的滑动传感器和制品的纺织织物。所述方法包括以下步骤：制造包括沿织物的至少一个第一区域延伸的至少一组导电的和外部绝缘的纱线的编织纺织织物，所述第一区域具有根据权利要求1所述的第一编织结构，其中所述导电的、外部绝缘的纱线还沿至少一个第二区域延伸，所述第二区域具有不同于所述第一编织结构的第二编织结构；沿在第二区域中延伸的至少一条切割线切割因此获得的织物，以获得多个滑动传感器纺织部分。优选的实施例是从属权利要求的目的。附图简介现在将参考所附非限制性附图以示例的方式更详细地描述专利技术，其中相同的数字表示相同的元件，并且其中：图1示出了根据本专利技术第一实施例的编织纺织织物的重复单元；图2a示出了具有经纱电容感测纱线的图1所示编织纺织织物的俯视图；图2b示出了具有经纱和纬纱电容感测纱线的图1所示编织纺织织物的俯视图；图3示出了根据本专利技术第二实施例的编织纺织织物的重复单元；图4-5分别示出了图3所示编织纺织织物的仰视图和俯视图；图6示出了根据本专利技术第三实施例的编织纺织织物的重复单元；图7-8分别示出了图6所示编织纺织织物的仰视图和俯视图；图9a示出了一种编织滑动传感器纺织品；图9b示出了图9a所示纺织品的剖视图；图9c示出了从图9a所示编织纺织品获得的一件滑动传感器纺织品；图10示出了用作接触传感器的图6所示接地方案的模型；图11是根据本专利技术实施例的纺织织物的输入级的电路方案；图12是根据本专利技术实施例的纺织单向滑动传感器的电路方案；以及图13是根据本专利技术另一实施例的纺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纺织织物，所述纺织织物包括：‑第一组导电的、外部绝缘的纱线(22)，所述第一组纱线由绝缘的纺织纱线(24)隔开；‑第二组非绝缘的导电纱线(23)；‑多根纺织纱线，所述多根纺织纱线交织所述第一组纱线(22)和所述第二组纱线(23)，其中所述交织的纺织纱线的一部分是非绝缘的导电纱线(23)，以便与所述第二组纱线的所述非绝缘的导电纱线(23)形成电气接地网格，并且所述交织的纺织纱线的一部分是绝缘的纺织纱线(24)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.09 EP 15193723.21.一种纺织织物，所述纺织织物包括：-第一组导电的、外部绝缘的纱线(22)，所述第一组纱线由绝缘的纺织纱线(24)隔开；-第二组非绝缘的导电纱线(23)；-多根纺织纱线，所述多根纺织纱线交织所述第一组纱线(22)和所述第二组纱线(23)，其中所述交织的纺织纱线的一部分是非绝缘的导电纱线(23)，以便与所述第二组纱线的所述非绝缘的导电纱线(23)形成电气接地网格，并且所述交织的纺织纱线的一部分是绝缘的纺织纱线(24)。2.根据权利要求1所述的纺织织物，其特征在于，所述第一组导电的、外部绝缘的纱线(22)、所述绝缘的纺织纱线(24)和所述第二组非绝缘的导电纱线(23)形成单个纺织层(20)。3.根据权利要求1所述的纺织织物，其特征在于：-所述第一组纱线(22)形成第一纺织层(120)，-所述第二组纱线(23)形成叠加到所述第一纺织层(120)的第二纺织层(130)，其中通过所述交织的纺织纱线将所述第一纺织层(120)和所述第二纺织层(130)编织在一起，并且其中所述交织的纺织纱线的一部分是非绝缘的导电纱线(23)，以便与所述第二纺织层(130)的所述第二组纱线的所述非绝缘的导电纱线(23)形成电气接地网格，并且所述交织的纺织纱线的一部分是绝缘的纺织纱线(24)。4.根据权利要求3所述的纺织织物，其特征在于，所述交织的纺织纱线的一部分是导电的、外部绝缘的纱线(22)，其与所述第二纺织层(130)的所述第二组纱线交织以形成电容传感器层。5.根据权利要求4所述的纺织织物，其特征在于，所述纺织织物还包括：-第三组结构绝缘的纱线(55)，所述第三组纱线形成插入所述第一纺织层(120)和所述第二纺织层(130)之间的中间纺织层(140)；-多根结构绝缘的纱线(65)，所述多根结构绝缘的纱线交织所述第一纺织层和所述第二纺织层及结构纱线(55)的所述第三中间层(140)。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的纺织织物，其特征在于，所述绝缘的纱线(24、65、55)由选自棉、聚酯、尼龙和它们的功能性衍生物的纺织材料制成。7.根据权利要求1至5中的任一项所述的纺织织物，其特征在于，所述第一组纱线的所述导电的、外部绝缘的纱线(22)包芯有导电芯(25)和绝缘的外表面(27)。8.根据权利要求7所述的纺织织物，其特征在于，所述第一组纱线的所述导电的、外部绝缘的纱线(22)的所述导电芯(25)由选自钢、铜、银或导电聚合物的材料制成。9.根据权利要求7所述的纺织织物，其特征在于，所述第一组纱线的所述导电的、外部绝缘的纱线(22)的所述绝缘的外表面(27)由选自棉、聚酯、聚氨酯或丙烯的材料制成。10.根据权利要求1至5中的任一项所述的纺...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·科巴诺鲁，D·伊矣多耿，A·K·阿吉尔曼，J·厄利尔玛茲，
申请(专利权)人：尚科纺织企业工业及贸易公司，
类型：发明
国别省市：土耳其,TR