[實用新型]一種應變傳感機織物

有效

• 申請號: 201721137076.4
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN207331169U
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 王雙;劉瑋;劉曉霞;程瓊;劉振
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: D03D1/00
• 分類號: D03D1/00;D03D15/00
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 馬云

本實用新型公開了一種應變傳感機織物，包括非導電機織物和碳納米管紗線，所述碳納米管紗線嵌入在所述非導電機織物中。本實用新型提供的應變傳感機織物成本低廉、柔軟性好、舒適性高，具有應變傳感功能，機織物的靈敏度高且穩定性好，在智能紡織品領域有很好的應用前景，具有極強的實用價值，值得廣泛推廣應用。

技術領域

本實用新型涉及一種機織物，具體涉及一種應變傳感機織物，屬于紡織技術領域。

背景技術

隨著社會的發展，紡織品在人們日常生活中扮演著越來越重要的角色，出現了許多功能化的紡織品。如防水透濕紡織品，可以改善織物舒適性、減少環境污染；阻燃紡織品，可用于消防；還有抗紫外線紡織品，電磁屏蔽紡織品等。智能紡織品也越來越受到國內外研究學者的關注，其可用于醫療監測、健康監測、娛樂等領域。

應變傳感器是測量物體受力變形所產生應變的一類傳感器，與傳統采用剛性材料制成的傳感器不同，柔性應變傳感器由于采用柔性材料制成，具有柔韌性好，可自由彎曲甚至折疊的特性，具有更廣泛的應用前景。隨著新型材料和智能材料研究，國內外研究人員對普通電阻應變傳感器基底材料進行改進，在非導電高分子材料中添加導電介質或將導電聚合物涂覆在柔性基底上以獲得具有應變敏感性的柔性應變傳感器。目前已經有相關報道將柔性應變傳感器應用于紡織品上以制備出可以實時監測穿著者的肢體活動以及呼吸信息或心率信息等信息的智能紡織品。但是些導電基體或導電聚合物應用于紡織品時缺乏了紡織品應有的柔軟舒適感。

碳納米管(CNT)具有優異的力學、電學和化學性能，碳納米管理論的楊氏模量約為1TPa，拉伸強度約100GPa；碳納米管實驗所得楊氏模量和拉伸強度分別為0.8TPa和60GPa；碳納米管還有很高的電流密度，變化范圍很廣的電導率(200-109S/cm)；除此之外碳納米管還有很好的壓阻性能，當碳納米管受到拉力作用時，其電阻會發生變化。上述優良性能使得碳納米管成為新一代的應變傳感材料應用于智能紡織品。目前已有的報道主要是通過超聲、浸漬或涂布的方式在將碳納米管附著在紡織纖維上，形成具有應變傳感功能的紡織品，但是這種制成的紡織品透氣性差。

由于碳納米管的納米尺寸，其在實際應用中受到很大的挑戰，為了拓展碳納米管的應用，碳納米管宏觀集合體的制備顯得很有必要。碳納米管紗線是由相互交錯的碳納米管組裝并連接而形成的微米級纖維材料，近年來人們采用濕法紡絲、氣相沉積法等方法將碳納米管制作成碳納米管紗線。碳納米管紗線具有良好的柔性和導電性能，在可穿戴電子產品及智能紡織品領域有很好的應用前景。中國專利CN201610288809.8中公開了一種具有多尺度孔結構的碳納米管織物，該織物由碳納米管紗線組成，具有高強度、高柔性、高導電性、高比表面積和良好的透通性，可應用于柔性傳感器件。但是該織物完全由碳納米管紗線組成，成本較高。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本實用新型的目的是提供一種成本低廉、柔軟性好、舒適性高的應變傳感機織物。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種應變傳感機織物，包括非導電機織物和碳納米管紗線，所述碳納米管紗線嵌入在所述非導電機織物中。

作為優選方案，所述碳納米管紗線為表面具有聚乙烯醇涂層的碳納米管紗線。

作為優選方案，所述碳納米管紗線的數量至少為一根。

作為優選方案，所述碳納米管紗線以浮線嵌入或以機織物結構嵌入非導電機織物中。

作為優選方案，所述碳納米管紗線分段式或連續式嵌入非導電機織物中。

作為進一步優選方案，所述碳納米管紗線采用直線形態平行排列經向或緯向嵌入非導電機織物中。

作為進一步優選方案，所述碳納米管紗線采用連續匚型型態嵌入非導電機織物中。

作為進一步優選方案，所述碳納米管紗線采用口字型型態嵌入非導電機織物中。