一种传感纤维制品、制备方法及传感方法技术

本发明专利技术提供了一种传感纤维制品的制备方法，属于导电纤维技术领域，包括以下步骤：SA1.配方：由至少两种组分的合成原料，按一定配比混合，制成混合料，或通过崁段聚合，制成长链段的单一聚合物的合成原料，其中，所述至少两种组分中，相对同一镀层工艺，至少一种原料具备可镀特性，至少一种原料具备阻镀特性；SA2.熔融：加热熔融、混合步骤SA1配成的混合料或合成原料，使其中不同原料之间形成分子链或分子团级的嵌合。本发明专利技术实施例所制备的纤维制品，一方面将具备传统导电纤维及其制品无可比拟的柔性，又可具备对环境物理量的传感性能，使得智能穿戴向织物本身渗透了一大步。智能穿戴向织物本身渗透了一大步。智能穿戴向织物本身渗透了一大步。

【技术实现步骤摘要】
一种传感纤维制品、制备方法及传感方法


[0001]本专利技术属于导电纤维
，具体是一种传感纤维制品、制备方法及传感方法。

技术介绍

[0002]智能穿戴，是服装与电子行业共同规划的一个产业，备受全球重视和期待，是一个极具前瞻性和战略性的产业。经过多年的发展，市面上虽然涌现出大量所谓“智能穿戴”概念的产品，但基本上是将电子产品简单嫁接到穿戴应用中，并未有核心技术上的突破性进展。
[0003]智能穿戴在核心技术上的发展瓶颈主要有两个，其一是穿戴的传感技术，即穿戴产品本身应该具备的传感功能，为智能穿戴的前端技术；其二是处理及执行技术，即穿戴产品本身应该柔性嵌入的处理器功能，和执行处理器指令的动作能力，为智能穿戴的中后端技术。
[0004]目前的技术中，智能穿戴的前端技术仅仅是初步实现了穿戴的传感技术中的“传”，即，使得柔性服装具备传导线信号的功能，而传感技术中的“感”尚未有产业化的突破，即，尚不能实现柔性服装本身完成对物理参数的可传导性感知。
[0005]而所述柔性服装具备传导线信号的功能，主要是指导电纤维的技术，目前导电纤维主要分三类，一类金属纤维，成分为100%金属，这类纤维导电性好，但柔软性差、脆，谈不上柔性；二类是碳类导电纤维，这类纤维要么强力不够、要么导电性不好、要么脆；三类高分子材料制成纤维，然后在纤维表面镀以金属导电层，从而赋予纤维导电的性能。该技术虽然实现了化学纤维柔性导电的功能，但由于金属镀层的质地，硬化了纤维，使得织入导电纤维的服装柔性变差，甚至呈现刺感。其功能也只停留在“传”，而不在“感”。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术的不足，本专利技术实施例要解决的技术问题是提供一种传感纤维制品、制备方法及传感方法。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种传感纤维制品的制备方法，包括以下步骤：SA1.配方：由至少两种组分的合成原料，按一定配比混合，制成混合料，或通过崁段聚合，制成长链段的单一聚合物的合成原料，其中，所述至少两种组分中，相对同一镀层工艺，至少一种原料具备可镀特性，至少一种原料具备阻镀特性；SA2.熔融：加热熔融、混合步骤SA1配成的混合料或合成原料，使其中不同原料之间形成分子链或分子团级的嵌合；SA3.制成嵌料制品：将熔融后的原料制成嵌料制品，在基材表面，不同组分的原料以分子或分子团级蜂窝状相互嵌合；SA4.镀层：对嵌料制品实施表面镀层，制成具有蜂窝状镀层的镀层制品，所述镀层具有导电性能。
[0008]作为本专利技术进一步的改进方案：所述制成嵌料制品，包括以所述熔融后的混合料或合成原料进行纺丝，制成嵌料纤维，或用无纺布制造工艺，以所述熔融后的混合料或合成原料为原料，制成嵌料无纺布，或以所述熔融后的混合料进行纺丝，制成嵌料纤维，以所述嵌料纤维为经线或纬线，织成织物。
[0009]所述嵌料制品，包括所述嵌料纤维，或嵌料无纺布，或嵌料织物。
[0010]作为本专利技术进一步的改进方案：所述至少两种组分中，至少有尼龙和涤纶组分，或，所述单一聚合物的合成原料，至少由尼龙和涤纶组分通过崁段聚合而成。
[0011]作为本专利技术进一步的改进方案：所述嵌料纤维以单根或成束方式与传统纤维间隔排布。
[0012]作为本专利技术再进一步的改进方案所述镀层制品为镀层纤维，或以嵌料无纺布制成的镀层无纺布，或以镀层纤维为经线和纬线织成的镀层织物。
[0013]作为本专利技术再进一步的改进方案：所述嵌料织物和镀层织物中，相对应的嵌料纤维和镀层纤维以单根或成束方式与传统纤维间隔排布。
[0014]作为本专利技术再进一步的改进方案：还包括以下步骤：用步骤SA4制成的镀层纤维，织成镀层织物。
[0015]作为本专利技术再进一步的改进方案：还包括以下步骤：S0. 将嵌料制品或镀层制品浸入溶液中一段时间，使所述嵌料制品或镀层制品中的阻镀组分溶于溶液中，制成含络状结构纤维的纤维制品；S1. 清洗S0步骤制成的纤维制品；所述S0步骤安排在所述SA3步骤与SA4步骤之间，或SA4步骤之后。
[0016]一种传感纤维制品，所述纤维制品由上述制备方法制得，纤维制品表面具有分子和/或分子团级蜂窝状导电层，纤维制品包括纤维、由纤维织成的织物以及无纺布。
[0017]一种纤维制品的传感方法，包括以下步骤：SE1.分配电极：从镀层纤维两端，或，镀层无纺布两端，或，镀层织物的嵌料纤维/束或镀层纤维/束两端，或，镀层织物的不同嵌料纤维/束或镀层纤维/束引出电极，形成传感器，所述电极连接到传感器电路；SE2.传感器电路从所述电极向传感器输送一定特征的电信号，对应检测传感器的电压信号，和/或电流信号，和/或对应频率的电平幅度，从而检知传感器所处环境的相关物理量；所述一定特征的电信号，包括恒流信号、恒压信号、某固定频率的脉冲信号。
[0018]作为本专利技术再进一步的改进方案：所述分配电极，为，在所述镀层织物的嵌料纤维/束或镀层纤维/束中，按间隔的梳状分配方式，将引出电极分别连接到至少两根/束嵌料纤维/束或镀层纤维/束。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术实施例所制备的纤维制品，在表面微观上具有分子或分子团级的蜂窝状导
电层，与之相对的，在分子或分子团级的蜂窝状导电层之间，具有分子或分子团级的蜂窝状非导电层，进而保证纤维制品具有一定的柔韧性，在电性能方面，由于镀层的分子或分子团级的蜂窝状空隙，使得该空隙有液体分子/团进入后，传感器的电性能将发生明显改变，并且由于温度造成的胀缩将拉伸或压缩传感器的尺寸，从而明显提升传感器的电性能，因此本申请的制品一方面将具备传统导电纤维及其制品无可比拟的柔性，又可具备对环境物理量的传感性能，使得智能穿戴向织物本身渗透了一大步。
附图说明
[0020]图1为一种传感纤维制品的制备方法的步骤框图；图2为一种传感无纺布制品的制备方法的步骤框图；图3为一种传感织物制品的制备方法的步骤框图；图4为单根纤维间隔排布的示意图；图5为纤维束间隔排布的示意图；图6为纤维束梳状间隔排布的示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0022]下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
[0023]技术说明一种具有传感性能的纤维制品，其表面具有分子和/或分子团级蜂窝状导电层，所述纤维制品，包括但不限于纤维、由纤维织成的织物，和无纺布等。
[0024]此为本申请的制品的基本特征，即，制品的表面由不同的材质以分子或分子团级相互嵌合，其中至少一种材料可镀，至少一种材料阻镀，经过镀层工艺后，在所述制品的表面，形成蜂窝状镀层，该镀层具备导电性能。
[0025]与传统的导电纤维，以及由传统导电纤维织成的织物相较，传统的导电纤维，其整个表面镀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感纤维制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：SA1.配方：由至少两种组分的合成原料，按一定配比混合，制成混合料，或通过崁段聚合，制成长链段的单一聚合物的合成原料，其中，所述至少两种组分中，相对同一镀层工艺，至少一种原料具备可镀特性，至少一种原料具备阻镀特性；SA2.熔融：加热熔融、混合步骤SA1配成的混合料或合成原料，使其中不同原料之间形成分子链或分子团级的嵌合；SA3.制成嵌料制品：将熔融后的原料制成嵌料制品，在基材表面，不同组分的原料以分子或分子团级蜂窝状相互嵌合；SA4.镀层：对嵌料制品实施表面镀层，制成具有蜂窝状镀层的镀层制品，所述镀层具有导电性能。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制成嵌料制品，包括以所述熔融后的混合料或合成原料进行纺丝，制成嵌料纤维，或用无纺布制造工艺，以所述熔融后的混合料或合成原料为原料，制成嵌料无纺布，或以所述熔融后的混合料进行纺丝，制成嵌料纤维，以所述嵌料纤维为经线或纬线，织成织物。所述嵌料制品，包括所述嵌料纤维，或嵌料无纺布，或嵌料织物。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述至少两种组分中，至少有尼龙和涤纶组分，或，所述单一聚合物的合成原料，至少由尼龙和涤纶组分通过崁段聚合而成。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镀层制品为镀层纤维，或以嵌料无纺布制成的镀层无纺布，或以镀层纤维为经线和纬线织成的镀层织物。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述嵌料织物和镀层织物中，相对应的嵌料纤维和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王遵元，魏合语，
申请(专利权)人：青岛新维纺织研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：