一种智能纺织品及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种智能纺织品及其制备方法和应用，涉及智能材料技术领域。本发明专利技术提供的智能纺织品，包括织物以及附着在所述织物表面的螺吡喃

【技术实现步骤摘要】
一种智能纺织品及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及智能材料
，具体涉及一种智能纺织品及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]刺激响应材料与纺织织物相结合，由于具有传感特性，方便的人机交互，具有数据的智能传感及自适应性而备受人们关注。近年来，智能纺织品的应用得到了快速的增长，尤其是可以感知环境条件或外部刺激(如运动、甜味、光线、pH值、温度、压力、机械、磁效应和电力)的智能纺织品。众所周知，暴露的紫外线辐射，累积之后可能会引起晒伤、皮肤癌、过早衰老，甚至可能抑制免疫系统。利用紫外线传感器可以帮助人们根据所暴露的紫外线辐射量采取准确的防护措施。
[0003]通过检测由电子传输引起的还原氧化石墨烯(RGO)的电阻变化，有利于监测到环境因素的改变。Zhen等人(Zhen,Y.；Yu,P.；Xiao
‑
Lin,H.；Yifan,Y.；Jiang,L.；Muqiang,J.；Yingying,Z.；Yi,Y.；Tian
‑
Ling,R.,Graphene Textile Strain Sensor with Negative Resistance Variation for Human Motion Detection.ACS Nano 2018,12,9134
‑
9141.)通过简单的热RGO开发了具有不同电阻的石墨烯基可穿戴纺织品应变传感器，织物上的氧化石墨烯涂层充当了聚酯织物的着色剂，赋予织物基应变传感器优异的性能。Cao等人(Cao,M.；Wang,M.；Li,L.；Qiu,H.；Padhiar,M.A.；Yang,Z.,Wearable rGO
‑
Ag NW@cotton Fiber Piezoresistive Sensor Based on the Fast Charge Transport Channel ProvidedbyAgNanowire.Nano Energy2018,50,528
‑
535.)使用RGO
‑
Ag纳米线棉纤维制备了一种可穿戴型柔性纺织传感器，Ag纳米线的添加提供了快速的电子传输，导致纺织传感器的性能显著改善，并且在0.084kPa
‑1～4.23kPa
‑1范围内具有非常高的灵敏度。Hao Tian等人(Shi,H.T.H.；Jang,S.；Naguib,H.E.,A Freestanding Laser
‑
Assisted Reduced Graphene Oxide Micro
‑
Ribbon Textile Electrode Fabricated on Liquid Surface for Supercapacitors and Breath Sensors.ACS Appl.Mater.Interfaces 2019,11,27183
‑
27191.)展示了一种RGO微带的简便制备方法，这种基于RGO微带制备的传感器可以随着人类呼吸的湿气的变化，发生电阻的变化响应，可以用作健康监测的呼吸传感器。但是上述传感器不具有紫外辐射传感功能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种智能纺织品及其制备方法和应用，本专利技术提供的智能纺织品具有紫外辐射传感功能。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种智能纺织品，包括织物以及附着在所述织物表面的螺吡喃
‑
导电基体涂层；所述螺吡喃
‑
导电基体涂层中螺吡喃和导电基体的质量比为1～40:60～99。
[0007]优选地，所述导电基体包括还原氧化石墨烯或金属材料。
[0008]优选地，所述螺吡喃
‑
导电基体涂层的质量占智能纺织品质量的0.01～1％。
[0009]优选地，所述织物为棉织物。
[0010]本专利技术提供了上述技术方案所述智能纺织品的制备方法，包括方法一和方法二中的任一项；
[0011]方法一：当所述导电基体为还原氧化石墨烯时，将螺吡喃和氧化石墨烯粉进行研磨混合，得到混合粉末；将所述混合粉末和水混合，得到分散液；将织物置于所述分散液中浸渍，取出浸渍后的织物进行浸轧处理，干燥后进行还原处理，得到智能纺织品；
[0012]方法二：当所述导电基体为金属材料时，将螺吡喃和金属材料进行研磨混合，得到混合粉末；将所述混合粉末和水混合，得到分散液；将织物置于所述分散液中浸渍，取出浸渍后的织物进行浸轧处理，干燥后得到智能纺织品。
[0013]优选地，所述方法一中还原处理在水合肼溶液中进行。
[0014]优选地，所述还原处理的温度为80～100℃；所述还原处理的时间为0.5～4h。
[0015]优选地，所述方法一和方法二中浸轧处理的压力独立为0.1～0.5MPa；所述浸轧处理的速率独立为1～2m/min。
[0016]优选地，方法一和方法二所述分散液中混合粉末的浓度独立为0.1～0.5wt％。
[0017]本专利技术提供了上述技术方案所述智能纺织品或上述技术方案所述制备方法制备得到的智能纺织品作为纺织传感器的应用。
[0018]本专利技术提供了一种智能纺织品，包括织物以及附着在所述织物表面的螺吡喃
‑
导电基体涂层；所述螺吡喃
‑
导电基体涂层中螺吡喃和导电基体的质量比为1～40:60～99。在本专利技术中，中性螺吡喃(SP)分子在紫外线照射下会转变为极性强的两性离子分子。本专利技术基于π
‑
π共轭，将具有紫外敏感特性的螺吡喃(SP)分子和导电基体组装到织物上，以制备具有紫外辐射传感功能的智能纺织品。SP分子被锚定在导电基体的表面，导电基体可以通过破坏
‑
C
‑
O
‑
共价键来感知UV辐射，从而导致智能纺织品的电阻变化，进而达到监测环境中紫外线辐射信息的目的。
[0019]实施例结果表明，织物表面涂层的形貌结构与SP含量有关。智能纺织品的电阻在紫外线辐照后降低，这是由于电子在织物涂层上的传输更加容易。随着SP含量的增加，复合材料中大量的SP会导致导电基体在纤维表面的不连续分布，从而阻碍了电子在导电基体中的传输。
附图说明
[0020]图1为智能纺织品的SEM图像；
[0021]图2为智能纺织品的电阻与紫外线辐射前后SP含量的函数关系图；
[0022]图3为RGO/SP
‑
0和RGO/SP
‑
10复合材料改性纺织品的抗紫外线强度随紫外线辐射时间的变化；图3的(a)为RGO/SP
‑
0，(b)为RGO/SP
‑
10；
[0023]图4为基于光驱动的SP结构和RGO/SP涂层变化示意图；
[0024]图5为智能纺织品在紫外线照射前后的电阻变化图；图5的(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能纺织品，包括织物以及附着在所述织物表面的螺吡喃
‑
导电基体涂层；所述螺吡喃
‑
导电基体涂层中螺吡喃和导电基体的质量比为1～40:60～99。2.根据权利要求1所述的智能纺织品，其特征在于，所述导电基体包括还原氧化石墨烯或金属材料。3.根据权利要求1所述的智能纺织品，其特征在于，所述螺吡喃
‑
导电基体涂层的质量占智能纺织品质量的0.01～1％。4.根据权利要求1所述的智能纺织品，其特征在于，所述织物为棉织物。5.权利要求1～4任一项所述智能纺织品的制备方法，包括方法一和方法二中的任一项；方法一：当所述导电基体为还原氧化石墨烯时，将螺吡喃和氧化石墨烯粉进行研磨混合，得到混合粉末；将所述混合粉末和水混合，得到分散液；将织物置于所述分散液中浸渍，取出浸渍后的织物进行浸轧处理，干燥后进行还原处理，得到智能纺织...

【专利技术属性】
技术研发人员：马辉，张剑，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：