一种功能纤维的制备方法技术

本发明专利技术涉及功能纤维的制备技术领域，提供了一种功能纤维的制备方法，包括：根据功能纤维的截面结构制作与该功能纤维的截面结构相一致的预制棒；采用热拉制工艺对所述预制棒进行拉伸，以形成所述功能纤维。本发明专利技术提供的功能纤维的制备方法，先根据功能纤维的截面结构制作与该功能纤维的截面结构相一致的预制棒，再采用热拉制工艺对预制棒进行拉伸，以形成功能纤维。相比于现有技术中的方法制成的功能纤维而言，功能纤维表面的材料不容易发生脱落，耐磨性更好，不容易导致功能纤维失效。而且，预制棒相较于功能纤维的尺寸较大，在制作预制棒的阶段更便于进行结构优化设计，使得最终拉制出的功能纤维适用性更强，实际应用价值更高。实际应用价值更高。实际应用价值更高。

【技术实现步骤摘要】
一种功能纤维的制备方法


[0001]本专利技术涉及功能纤维的制备
，具体涉及一种功能纤维的制备方法。

技术介绍

[0002]可穿戴产品及便携式设备因其具有通讯、健康检测、运动传感等多种功能而广泛受到关注。但是，频繁更换电池或充电也会带来极大的不便。而人体周围存在着大量的机械能，如运动、波浪和风。这也使得织物基于摩擦起电原理和静电感应效应可以持续将机械能转化为可供穿戴产品和便携式设备使用的电能。
[0003]现有技术中以一根金属丝或者聚合物线为核心，然后将电极和介电层涂敷或是沉积在核心层的表面，以形成功能纤维，最后将功能纤维编织成织物来实现能量回收目的。但是该功能纤维表面的涂层材料耐磨性较差，随着使用时间的延长以及摩擦次数的增加，功能纤维表面的涂层材料会发生脱落，导致功能纤维失效。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于现有技术中的功能纤维的制备方法，制成的功能纤维表面的涂层材料耐磨性较差，随着使用时间的延长以及摩擦次数的增加，功能纤维表面的涂层材料会发生脱落，导致功能纤维失效，从而提供一种功能纤维的制备方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种功能纤维的制备方法，包括：根据功能纤维的截面结构制作与该功能纤维的截面结构相一致的预制棒；采用热拉制工艺对所述预制棒进行拉伸，以形成所述功能纤维。
[0007]进一步地，所述功能纤维包括叠层设置的第一摩擦层、第一电极层、隔离层以及第二电极层；制作所述预制棒时将所述第一摩擦层、第一电极层、隔离层以及第二电极层从上至下依次粘接，以形成所述预制棒。
[0008]进一步地，所述功能纤维还包括第二摩擦层，所述第二摩擦层与所述第一摩擦层的摩擦电荷密度不同；制作所述预制棒时将所述第二摩擦层粘接在所述第二电极层背对所述隔离层的一面，以形成所述预制棒。
[0009]进一步地，所述功能纤维包括壳体以及内芯；所述壳体的端面形状呈矩形，所述壳体由四片板件拼接并放入真空烘干箱固化后形成，且所述壳体由弹性的绝缘材料制成；所述内芯包括叠层设置的第一电极层、第一摩擦层、空气层以及第二电极层；制作所述预制棒时，先制作所述壳体，再制作所述内芯，之后再将所述内芯放入所述壳体内，以形成所述预制棒。
[0010]进一步地，制作所述内芯时，使用雕刻机在所述第一摩擦层背对所述第一电极层的一面加工出凹槽，再将所述第一电极层、第一摩擦层以及第二电极层依次粘接，以形成所述内芯；其中，所述凹槽与所述第二电极层之间的区域形成所述空气层。
[0011]进一步地，所述内芯还包括第二摩擦层，所述第二摩擦层位于所述第二电极层与所述空气层之间。
[0012]进一步地，所述功能纤维包括同心设置的第一电极层、空气层、第一摩擦层、第二电极层以及壳体，且所述壳体由弹性的绝缘材料制成；制作所述预制棒时具体包括如下步骤；将所述第一电极层缠绕在圆棒的外圈并轧制半圈；将第一摩擦层缠绕在所述第一电极层的外圈并轧制若干圈；将第二电极层缠绕在所述第一摩擦层的外圈并轧制若干圈；将壳体缠绕在所述第二电极层的外圈并轧制若干圈；取出圆棒，经真空箱加热固化后形成所述预制棒；其中，所述第一电极层与所述第一摩擦层之间的区域形成所述空气层。
[0013]进一步地，所述功能纤维包括同心设置的第一电极层与第一摩擦层；制作所述预制棒时具体包括如下步骤；将所述第一摩擦层缠绕在圆棒的外圈并轧制若干圈；取出圆棒，将所述第一电极层放入所述第一摩擦层的内圈，以形成所述预制棒。
[0014]进一步地，所述第一电极层为固态导电材料时，将所述第一电极层插置在所述第一摩擦层的内圈，以形成所述预制棒。
[0015]进一步地，所述第一电极层为液态导电材料时，先将所述第一摩擦层的一端密封，将所述第一电极层倒入所述第一摩擦层的内圈后，再将所述第一摩擦层的另一端密封，以形成所述预制棒。
[0016]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0017]本专利技术提供的功能纤维的制备方法，先根据功能纤维的截面结构制作与该功能纤维的截面结构相一致的预制棒，再采用热拉制工艺对预制棒进行拉伸，以形成功能纤维。相比于现有技术中的方法制成的功能纤维而言，功能纤维表面的材料不容易发生脱落，耐磨性更好，不容易导致功能纤维失效。而且，预制棒相较于功能纤维的尺寸较大，在制作预制棒的阶段更便于进行结构优化设计，使得最终拉制出的功能纤维适用性更强，实际应用价值更高。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术实施例中功能纤维的制备方法的流程示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例中功能纤维的制备方法制备的一种功能纤维的截面结构示意图；
[0021]图3为本专利技术实施例中功能纤维的制备方法制备的又一种功能纤维的截面结构示意图；
[0022]图4为本专利技术实施例中功能纤维的制备方法制备的又一种功能纤维的截面结构示意图；
[0023]图5为本专利技术实施例中功能纤维的制备方法制备的又一种功能纤维的截面结构示意图；
[0024]图6为本专利技术实施例中功能纤维的制备方法制备的又一种功能纤维的截面结构示意图；
[0025]图7为本专利技术实施例中功能纤维的制备方法制备的又一种功能纤维的截面结构示
意图；
[0026]图8为本专利技术实施例中功能纤维的制备方法制备的又一种功能纤维的截面结构示意图。
[0027]附图标记说明：
[0028]1、第一摩擦层；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2、第一电极层；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3、隔离层；
[0029]4、第二电极层；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5、第二摩擦层；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6、壳体；
[0030]7、空气层。
具体实施方式
[0031]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0033]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功能纤维的制备方法，其特征在于，包括：根据功能纤维的截面结构制作与该功能纤维的截面结构相一致的预制棒；采用热拉制工艺对所述预制棒进行拉伸，以形成所述功能纤维。2.根据权利要求1所述的功能纤维的制备方法，其特征在于，所述功能纤维包括叠层设置的第一摩擦层、第一电极层、隔离层以及第二电极层；制作所述预制棒时将所述第一摩擦层、第一电极层、隔离层以及第二电极层从上至下依次粘接，以形成所述预制棒。3.根据权利要求2所述的功能纤维的制备方法，其特征在于，所述功能纤维还包括第二摩擦层，所述第二摩擦层与所述第一摩擦层的摩擦电荷密度不同；制作所述预制棒时将所述第二摩擦层粘接在所述第二电极层背对所述隔离层的一面，以形成所述预制棒。4.根据权利要求1所述的功能纤维的制备方法，其特征在于，所述功能纤维包括壳体以及内芯；所述壳体的端面形状呈矩形，所述壳体由四片板件拼接并放入真空烘干箱固化后形成，且所述壳体由弹性的绝缘材料制成；所述内芯包括叠层设置的第一电极层、第一摩擦层、空气层以及第二电极层；制作所述预制棒时，先制作所述壳体，再制作所述内芯，之后再将所述内芯放入所述壳体内，以形成所述预制棒。5.根据权利要求4所述的功能纤维的制备方法，其特征在于，制作所述内芯时，使用雕刻机在所述第一摩擦层背对所述第一电极层的一面加工出凹槽，再将所述第一电极层、第一摩擦层以及第二电极层依次粘接，以形成所述内芯；其中，所述凹槽与所述第二电极层之间的区域形成所述空气层。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张挺，申亚南，杨啸，郑兴华，王春阳，陈海生，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：