一种应变不敏感的导电包覆纱线及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种应变不敏感的导电包覆纱线及其制备方法，属于柔性可穿戴电子学领域和纺织技术领域。所述包覆纱线以具有倒刺结构的弹性长丝(倒刺弹性长丝)为芯纱，导电纤维为外包纱；其中，弹性长丝上的倒刺结构起到固定导电纤维的作用，包覆纱下机后，芯层具有张力的倒刺弹性长丝回缩，而皮层导电纤维本身没有弹性，受弹性长丝上倒刺的固定作用，随弹性长丝的回缩而弯曲起褶。本发明专利技术的应变不敏感型导电包覆纱线具有褶皱结构，当受到拉伸时，弯曲褶皱的皮层导电纤维随包覆纱线的拉伸产生空间重构，但是电流流过的路径并没有改变，具有应变不敏感的导电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种应变不敏感的导电包覆纱线及其制备方法
本专利技术属于柔性可穿戴电子学领域和纺织
，具体涉及一种应变不敏感的导电包覆纱线及其制备方法，可应用于柔性可穿戴智能纺织品中。
技术介绍
可拉伸导电材料是柔性电子设备中必不可少的组成部分。随着材料科学迅速发展，可拉伸导电材料受到极大关注和深入研究。大多数可拉伸导电材料的电导率在拉伸时会发生变化，这些导电纤维可以作为传感器使用。而稳定的导电性能是可拉伸电子设备的关键，是保证电子设备稳定传递电信号的关键。但对于可穿戴电子设备来说，具有能够稳定传递电信号的应变不敏感型电子电路的研究和应用较少。现有商用电子电路多以刚性金属为主，在使用过程中不仅会影响智能可穿戴设备的电信号传导，更会影响可穿戴设备的使用体验。越来越多的应变不敏感的柔性电子器件被用于智能可穿戴设备，主要为二维分形结构和一维皮芯结构。二维结构通过蛇形结构或网络结构等实现应变不敏感性能，但是二维结构的可穿戴设备只能在较低应变水平下保持不敏感性能，这与人正常运动所产生的应变不匹配。一维皮芯结构多通过预牵伸整理工艺，在预牵伸的弹性纤维上沉积导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应变不敏感的导电包覆纱线的制备方法，其特征在于：将导电纤维包覆在具有倒刺结构的弹性长丝外层，即得应变不敏感的导电包覆纱线；/n所述具有倒刺结构的弹性长丝中，倒刺排数为≥2的偶数，各排倒刺沿弹性长丝轴向均匀分布，不同排倒刺沿弹性长丝周向均匀分布；所有倒刺与长丝轴向之间的夹角大小相同，但沿弹性长丝横截面中心点对称的两排倒刺的朝向相反；/n所述应变不敏感的导电包覆纱线的电导率为10

【技术特征摘要】
1.一种应变不敏感的导电包覆纱线的制备方法，其特征在于：将导电纤维包覆在具有倒刺结构的弹性长丝外层，即得应变不敏感的导电包覆纱线；
所述具有倒刺结构的弹性长丝中，倒刺排数为≥2的偶数，各排倒刺沿弹性长丝轴向均匀分布，不同排倒刺沿弹性长丝周向均匀分布；所有倒刺与长丝轴向之间的夹角大小相同，但沿弹性长丝横截面中心点对称的两排倒刺的朝向相反；
所述应变不敏感的导电包覆纱线的电导率为10-5～103S/cm，品质因子为0.1～10。


2.根据权利要求1所述的一种应变不敏感的导电包覆纱线的制备方法，其特征在于，倒刺排数为2或4排。


3.根据权利要求2所述的一种应变不敏感的导电包覆纱线的制备方法，其特征在于，所述应变不敏感的导电包覆纱线采用空心锭包覆纺纱方式制备，具体制备方法为：具有倒刺结构的弹性长丝通过空心锭杆，在喂入辊与牵伸辊之间实现牵伸；导电纤维经过倒筒形成有边纱筒，由空心锭子带动整个有边纱筒旋转，导电纤维从有边纱筒甩出后形成气圈，在包覆瓷眼处实现对具有倒刺结构的弹性长丝的螺旋包覆。


4.根据权利要求3所述的一种应变不敏感的导电包覆纱线的制备方法，其特征在于，牵伸辊的速度为4～20m/min，空心锭子的转速为10000～20000rpm，牵伸倍率为(1+0.1x)～(1+0.5x)，x为弹性芯纱的断裂伸长率，包覆纱捻度为500～2000捻/m。


5.根据权利要求1所述的一种应变不敏感的导电包覆纱线的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛吉富，李沂蒙，魏乐倩，李超婧，王富军，王璐，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31