一种内置取向纳米纤维可拉伸摩擦电纱线及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种内置取向纳米纤维可拉伸摩擦电纱线及其制备和应用，所述摩擦电纱线包括皮层、内置纱线。本发明专利技术结合并改进共轭静电纺丝和熔融纺丝技术，实现了可拉伸摩擦电纱线的连续化制备，该纱线电学输出高，选材灵活，在自驱动传感及随身能源领域具有较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种内置取向纳米纤维可拉伸摩擦电纱线及其制备和应用
本专利技术属于摩擦电纱线及其制备和应用领域，特别涉及一种内置取向纳米纤维可拉伸摩擦电纱线及其制备和应用。
技术介绍
随着柔性电子技术的快速发展，人们对穿戴式随身能源的需求不断提高。然而，传统的可充电能源在舒适性、兼容性及续航方面存在明显不足，难以满足目前可穿戴前沿领域的要求。前沿的能源技术如柔性锂电池存在安全和续航问题，柔性太阳能电池很大程度受限于工作环境，柔性热电器件现阶段的电学输出十分有限。新兴的摩擦纳米发电技术，由于其发电材料广泛、成本低廉，可持续收集人体机械能等优势，受到广泛的关注。现阶段研究人员已经提出各种提升摩擦纳米发电机输出的手段，但受限于纤维的小尺寸和结构特殊性，现有发电纱线的电学输出仍然十分低下，同时难以实现摩擦发电纤维及纱线的连续化制备。文献(Nat.Commun.,2016,7:12744.)采用碳纳米管、炭黑和硅胶管制备了双电极摩擦纳米发电机，文献(Adv.Mater.,2017,29(38):1702648.1-1702648.11.)采用不锈钢金属纱线包覆硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摩擦电纱线，所述摩擦电纱线包括皮层、内置纱线；其特征在于，所述内置纱线包括取向纳米纤维层和芯层，其中取向纳米纤维层包覆与芯层表面；内置纱线具有螺旋结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种摩擦电纱线，所述摩擦电纱线包括皮层、内置纱线；其特征在于，所述内置纱线包括取向纳米纤维层和芯层，其中取向纳米纤维层包覆与芯层表面；内置纱线具有螺旋结构。


2.根据权利要求1所述摩擦电纱线，其特征在于，所述皮层材料为热塑性弹性体；取向纳米纤维层材料为可溶性聚合物；芯层材料为导电纤维。


3.根据权利要求2所述摩擦电纱线，其特征在于，所述热塑性弹性体为苯乙烯-丁二烯嵌段聚合物SEBS、聚氨酯弹性体TPU、聚酰胺弹性体Pebax、烯烃弹性体TPO、硅胶弹性体TPSiV、氟弹性体THV中的一种或几种；所述可溶性聚合物为聚偏二氟乙烯PVDF、聚乳酸PLA、聚酰胺6PA6、聚乙烯醇PVA、聚氨酯TPU、聚丙烯腈PAN、乙基纤维素EC中的一种或几种；所述导电纤维为镍-铜金属线、碳纤维、不锈钢金属纱、石墨复合纱线中的一种或几种。


4.一种摩擦电纱线的连续生产装置，其特征在于，所述装置依次包括：改进共轭静电纺丝装置、改进双螺杆挤出装置、应力牵伸装置和收集装置；其中改进共轭静电纺丝装置设有高速转子和正负高压电源；改进双螺杆挤出机设有双螺杆、加热装置、中空机头；应力牵伸装置依次设有第一定滑轮、动滑轮组、第二定滑轮。


5.根据权利要求4所述装置，其特征在于，所述高速转子用于加捻静电纺纳米纤维；中空机头设有中空机头内环和中空机头外环，中空机头外环与加热装置相连通。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张青红，杨伟峰，侯成义，李耀刚，王宏志，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31