[發(fā)明專利]智能床墊用緯編雙向提花結(jié)構(gòu)柔性傳感器設(shè)計(jì)及織造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010114973.3
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111270393B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 叢洪蓮;蔣高明;趙博宇;董智佳;馬丕波;萬愛蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: D04B1/10
• 分類號: D04B1/10;D04B1/14;D04B1/18;D04B1/00;G01L1/14
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 彭素琴

本發(fā)明公開了智能床墊用緯編雙向提花結(jié)構(gòu)柔性傳感器設(shè)計(jì)及織造方法，屬于紡織產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所述的智能床墊用緯編雙向提花結(jié)構(gòu)柔性傳感器的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：通過導(dǎo)電紗線在兩面提花面料的正反兩面正對位置分別織入導(dǎo)電方格，形成柔性傳感器；所述導(dǎo)電方格是采用添紗方式進(jìn)行編織，通過局部添紗組織和空氣層組織配合編織形成的。本發(fā)明的柔性傳感器減少了導(dǎo)線的布局，僅通過三層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)柔性傳感器的數(shù)據(jù)收集，生產(chǎn)方式簡單、綠色、便于實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能床墊用緯編雙向提花結(jié)構(gòu)柔性傳感器設(shè)計(jì)及織造方法，屬于紡織產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

睡眠狀態(tài)是觀察人體健康的一大手段，人體大部分健康問題都能通過睡眠質(zhì)量體現(xiàn)出來。睡眠監(jiān)測床墊可以通過間歇性采集人體睡眠數(shù)據(jù)，并加以分析對比，得出人體睡眠狀態(tài)。目前臨床實(shí)驗(yàn)睡眠監(jiān)測中采用全夜多導(dǎo)睡眠圖監(jiān)測手段，需要連接大量導(dǎo)線和傳感器在被檢測者身體各個(gè)部位上，侵入式監(jiān)測對人體自然睡眠狀態(tài)本身也會(huì)造成很大干擾，且使用步驟較為繁瑣。已有研究中，睡眠監(jiān)測床墊有采用氣墊、彈簧等外部附加傳感器，也有將傳感器模塊分布在各層結(jié)構(gòu)中多層復(fù)合最終得到傳感器，還有利用機(jī)織結(jié)構(gòu)經(jīng)緯交錯(cuò)的特點(diǎn)將導(dǎo)電物質(zhì)橫縱編織進(jìn)織物中得到傳感器，不論是哪種傳感器都對面料的柔軟性有一定的影響。

目前，專利(CN109000829A)采用導(dǎo)電紗線通過機(jī)織方式實(shí)現(xiàn)電容的構(gòu)造，構(gòu)建了具有蜂巢結(jié)構(gòu)的織物；文中獨(dú)特的蜂巢結(jié)構(gòu)賦予織物不易變形、硬挺的特點(diǎn)，但用于直接與皮膚接觸的睡眠監(jiān)測面料會(huì)降低人體睡眠舒適性。專利(CN108085988A)提及了針織編織方式，但是只能通過更換某路紗線為導(dǎo)電紗線，才能形成導(dǎo)電橫列，進(jìn)而形成電容，并未提及針織工藝結(jié)構(gòu)上的變化；文中還提及了三維立體機(jī)織結(jié)構(gòu)，具體是通過在厚度方向疊加經(jīng)紗與緯紗，屬于多層機(jī)織物通過在厚度方向使用紗線穿套覆合；而電容的非導(dǎo)電介質(zhì)的多少通過增加機(jī)織物疊加的層數(shù)來實(shí)現(xiàn)，因此，最終得到的織物厚重、柔軟性差，尤其是再與樹脂復(fù)合后，織物柔軟性更差。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述至少一個(gè)問題，本發(fā)明提供一種智能床墊用緯編雙向提花結(jié)構(gòu)柔性傳感器設(shè)計(jì)及織造方法，通過原料的選擇和合理的組織結(jié)構(gòu)，編織帶有導(dǎo)電方格的空氣層織物，形成電容式壓力傳感陣列，對人體壓力信號進(jìn)行采集。

本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種智能床墊用緯編雙向提花結(jié)構(gòu)柔性傳感器的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

通過導(dǎo)電紗線在兩面提花面料的正反兩面正對位置分別織入導(dǎo)電方格，形成柔性傳感器；每一組正反面導(dǎo)電方格形成的傳感器稱為柔性傳感器單元；

所述導(dǎo)電方格是采用添紗方式進(jìn)行編織，通過局部添紗組織和空氣層組織配合編織形成的。

在一種實(shí)施方式中，在柔性傳感器的設(shè)計(jì)方法中采用普通紗線做面紗，導(dǎo)電紗線做地紗。

在一種實(shí)施方式中，所述的導(dǎo)電方格的大小為5cm×5cm。

在一種實(shí)施方式中，所述的兩面提花面料為床墊面料，可以將其分為頭部、胸部、腹部、大腿四個(gè)橫向區(qū)域，每個(gè)導(dǎo)電方格橫向間隔為5cm，形成柔性傳感器單元陣列。

在一種實(shí)施方式中，所述的兩面提花面料中的提花組織為空氣層組織、芝麻點(diǎn)組織、橫條組織、縱條組織中的一種或者一種以上。

在一種實(shí)施方式中，所述普通紗線線規(guī)格在75D到300D左右，導(dǎo)電紗在20D到75D左右，襯緯紗在300D到1500D左右。

在一種實(shí)施方式中，所述的普通紗線為滌綸紗、錦綸紗、吸濕抗菌等功能性紗線中的一種或者一種以上。

在一種實(shí)施方式中，所述的導(dǎo)電紗為鍍有導(dǎo)電金屬的化纖長絲、金屬長絲、碳纖維長絲中的一種或者一種以上。

在一種實(shí)施方式中，所述的襯緯紗為滌綸DTY、蓬松紗、彈性線狀物中的一種或者一種以上。