[發明專利]一種耐洗型導電殼聚糖纖維織物及其制備方法

有效

• 申請號: 201710525879.5
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107354722B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 李軍榮;覃海明;錢麗穎;何北海
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: D06M11/83
• 分類號: D06M11/83;D06M11/38
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發明公開了一種耐洗型導電殼聚糖纖維織物及其制備方法，該方法以水刺殼聚糖無紡布為原料，分別配制銀氨溶液和糖類還原劑溶液，再將兩種溶液混合，再加入殼聚糖無紡布，振蕩反應，制備了一種具有優良導電性能的殼聚糖纖維織物。該方法制得的殼聚糖纖維織物充分利用了殼聚糖絡合金屬離子的能力，工藝簡單，反應條件溫和，耐洗性能優異，熱穩定性和機械性能好，能夠在可穿戴電子設備、智能服裝和電極材料等領域得到實際應用。

技術領域

本發明涉及導電纖維織物領域，具體涉及一種耐洗型導電殼聚糖纖維織物及其制備方法。

背景技術

織物結構的電子設備具有輕便、持久、柔軟度好、舒適等優點，基于這種設備的電子智能服裝可以實現監測人體信號、補捉和轉化身體能量等功能，同時實現設備的小型化和便攜化。電子智能服裝的制備是以導電纖維織物為基礎。最初的導電纖維織物主要是由銅等金屬纖維、炭黑纖維及金屬化合物導電纖維組成，雖然由這些纖維制備的織物導電性較高，但織物的皮膚舒適度很差，成本較高，目前這些導電纖維織物已經很少應用在電子智能服裝中。目前，制備導電纖維主要是通過染整加工或氣相沉積等涂層方法將導電物質涂覆在纖維表面，聚吡咯、聚苯胺等導電高分子物質涂覆在纖維表面可以制備導電纖維，但由于導電高分子的導電性能的限制，用這種纖維制備的導電織物導電性不高。將碳納米管、石墨烯、納米銀等納米粒子涂覆在纖維上，也是制備導電纖維的主要方法，采用納米材料涂覆導電纖維制備導電織物，既保證了良好的導電性和穿著舒適度，又能增加織物的耐洗滌性能，使其具有實際的應用價值。

Atwa等以棉、聚酯和尼龍線為基體，滴涂平均直徑為35nm，長度為15μm的銀納米線，其中尼龍線當金屬密度為1.07mg/m²時，尼龍線電阻低至0.8Ω/cm，經過液體洗滌劑洗滌5次后，尼龍線電阻幾乎不變。Montazer等以尼龍織物為基體，高錳酸鉀氧化織物表面，用葡萄糖還原銀氨溶液，制備得到電阻為4.5Ω/sq的鍍銀織物，經氨水洗滌兩個循環后，電阻增至120Ω/sq。Cui等以簡易浸漬干燥法在銅氨纖維織物上負載直徑為60nm，長度為60～100μm的銀納米線，在0～190％形變范圍內，電阻范圍為0.005～0.009Ω，經過25個小時洗滌后，電阻低于0.005Ω。Lu等利用3-巰基丙基三乙氧基硅烷與纖維素表面的羥基反應，在纖維素表面引入巰基，利用巰基對金屬離子的絡合作用，130℃加熱原位鍍銀，制備了20-100nm的銀納米粒子，電阻低至3.92Ω。中國專利CN106183316A公開了一種柔性導電復合織物的制備方法，利用碳納米管/石墨烯/聚苯胺復合膜為導電成分，通過粘合劑在導電薄膜上下表面負載基體織物。Zhong等制備了可穿戴電子設備，即纖維基的發電機，采用棉紗線為織物基底，表面涂布一層碳納米管，與棉紗線制成布，負載織物表面的壓力發生變化時，輸出電流相應發生變化，用來監測身體的溫度，可用于移動醫療。碳納米管和石墨烯等碳材料具有良好的導電性，但是成本高，應用受到限制；納米銀不僅具有良好的導電性，同時還具有抗菌性等優點，受到研究者的廣泛關注。目前，利用各種納米粒子涂覆方法制備的導電纖維普遍存在耐洗滌性差的缺點，這主要是由于納米粒子與纖維之間的吸附力不強及納米涂層均勻性差等引起，織物電阻隨著洗滌次數的增加迅速上升，將使電子智能服裝失去原有的功能。與合成纖維相比，棉、殼聚糖、海藻酸等天然纖維的親水性和羥基等功能基團更加有利于銀離子在纖維表面的吸附和還原，尤其是殼聚糖纖維不僅含有羥基和伯羥基，還含有氨基功能基團，這更加有有利于絡合金屬離子，提高納米粒子與纖維之間的吸附力，制備耐洗滌性好的導電纖維和織物。目前尚未發現以殼聚糖纖維織物為基體，以納米銀為導電成分，制備導電纖維和織物的報道。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點與不足，本發明的目的在于提供一種耐洗型導電殼聚糖纖維織物及其制備方法，該方法工藝簡單，反應條件溫和，得到的導電織物力學性能和熱穩定性優異，導電率高，耐洗能力好。

本發明通過以下技術方案實現。

一種耐洗型導電殼聚糖纖維織物的制備方法，包括以下步驟：