[發明專利]具有導電彈性體芯部的紗線、由該紗線構成的織物和衣物以及制造該紗線的方法

在審

• 申請號: 201880003276.1
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN109689953A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: E·B·歐茲登;E·埃爾科斯;S·阿吉卡拉;E·埃弗蘭;O·阿克德米爾;O·科巴諾魯
• 申請（專利權）人: 尚科紡織企業工業及貿易公司
• 主分類號: D02G3/32
• 分類號: D02G3/32;D02G3/44
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 江漪

可拉伸導電紗線(1)包括一個或多個彈性纖維(4－6)制成的導電芯部(2)以及覆蓋該導電芯部的絕緣護套(3)。一個或多個彈性芯部纖維可為彈性體材料(4)，且可與彈性較小纖維(5、6)組合，以控制導電彈性纖維的回復特性。還提供了使用該導電彈性紗線形成的織物、衣物和各種裝置，其可用于執行各種電感測操作，以監測和測量穿戴者的各種身體機能和狀態或表現。

技術領域

本發明最一般地涉及紗線和紗線制造方法，且更具體地涉及具有可拉伸導電彈性體芯部和護套覆蓋物的紗線，并涉及用這種紗線制造的織物和衣物。本發明還涉及包括導電彈性紗線和連接至所述導電紗線的處理器的系統。

背景技術

在當今的衣物制造行業中，具有彈性體紗線的松緊類型織物已變得非常受歡迎和有用。存在許多用來形成彈性體紗線和松緊類型織物的方法。由這種紗線形成的衣物在運動裝、體育制服和服裝中非常受歡迎，但也發現其應用于各種其他類型的時尚服裝，這是由于這些松緊類型織物產生貼身衣物、提供額外舒適度且在需要或希望緊身衣物的情況下非常有用。

盡管存在許多可購得的松緊類型纖維和衣物，但它們中的許多缺乏良好的彈性。在許多情形中，織物和衣物彈性不足。各種其他材料隨著時間推移而喪失其彈性且趨于松弛、裂開而變得失去功能性。由此，需要用于衣物的彈性更佳的材料。

求助于當今快速發展的電子行業，許多感測裝置被開發并用于監測各種身體機能、狀態、活動和運動以及體育運動表現。例如，這些裝置可用于監測穿戴者的步數、穿戴者行走或奔跑的速度，且這些裝置可用于感測各種其他身體運動。在其他示例中，這些感測裝置可用于監測各種新陳代謝狀態。這些感測裝置在整形外科和體育運動領域具有具體應用，體育運動諸如是體育訓練，其中可能測量并評估穿戴者的體育運動表現的各方面。

具有該性質的常規裝置常常穿戴笨重且不舒適。常規裝置典型地包含金屬部件，這些金屬部件必須由穿戴者穿戴且一般是不舒適的。這些裝置通常在使用者的衣服上方或下方被束捆在使用者的身體上，且可包括剛硬部分。在許多示例中，裝置本身限制使用者的靈活度，或者對使用者的表現具有不利影響。

WO2003/060449中公開了此類裝置的示例。該文獻涉及一種通用目的效應發生應變儀裝置，其包括在拉伸時電氣特性會變化的可拉伸導電織物、響應于拉伸或放松裝置的可拉伸織物而產生信號的調節電路。曾嘗試通過使用涂覆有導電共軛聚合物的纖維和織物、通常使用聚吡咯和聚苯胺作為共軛聚合物來使得該裝置可穿戴，然而該裝置與紡織品不兼容。

導電彈性紗線是已知的。EP 1749301公開了一種具有導電彈性體結構的纖維，其包括彈性體聚合物，通過添加摻雜銻的氧化錫或散布在聚合物基質中的碳納米管來使該彈性體聚合物導電。WO2015150682公開了彈性導電紗線，其中，通過圍繞金屬芯部紗線加捻合成紗線且隨后通過圍繞彈性芯部紗線加捻以上獲得的紗線而獲得導線特性。同樣地，所得到的紗線不太適合用于衣物的織物中。導電紗線可在紡織物領域中用作傳感器或傳感器的一部分，這些傳感器連接至處理器，以檢測導電紗線的電氣特性的變化。電氣特性的變化可例如由紗線的導電部分的長度和/或截面積的變化所導致。

因此，需要提供歷經時間和使用而保持其彈性的松緊類型的紗線和織物。還期望提供由使用者舒適地穿戴的電子監測裝置。還需要提供導電的松緊/彈性紗線，其在許多作業循環之后保持基本不變化的電氣特性。作為示例，要保持基本不變化的電氣特性是紗線的電阻以及在加載－卸載循環期間電阻的變化方式。通常在彈性導電纖維被拉伸時執行加載－卸載循環。

發明內容