[發(fā)明專(zhuān)利]一種復(fù)合紗線及其制備方法、應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010121370.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111334954B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方劍;曹郁英;邵浩;林童
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): D06B3/06
• 分類(lèi)號(hào): D06B3/06;D06B15/00;D06B23/04;D02G3/04;D02G3/44;D06M15/643;H02N1/04;D06M101/32;D06M101/30
• 代理公司: 蘇州隆恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32366
• 代理人: 金京

本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合紗線及其制備方法、應(yīng)用，所述復(fù)合紗線包括導(dǎo)電紗線和包覆于所述導(dǎo)電紗線表面的硅橡膠涂層；所述硅橡膠涂層用于摩擦起電，所述導(dǎo)電紗線用于作為輸出電極。本發(fā)明復(fù)合紗線能夠應(yīng)用于制備摩擦電納米發(fā)電機(jī)或可穿戴織物傳感器。本發(fā)明復(fù)合紗線的制備方法包括以下步驟：將交聯(lián)劑與硅橡膠預(yù)聚體混合均勻，再轉(zhuǎn)移至真空泵中抽真空得到硅橡膠膠狀體；將呈膠狀體的硅橡膠裝入連有涂嘴的儲(chǔ)液管，將喂入儲(chǔ)液管的導(dǎo)電紗線從涂嘴拉出的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)紗線表面涂層；將通過(guò)涂嘴后的涂層紗線進(jìn)行固化形成復(fù)合紗線。本發(fā)明復(fù)合紗線制備方法能夠一次性連續(xù)獲得大量的復(fù)合紗線。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紗線涂層的連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體的是一種復(fù)合紗線及其制備方法、應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著智能織物的迅猛發(fā)展，如何為可穿戴設(shè)備提供便攜，持久的能量供應(yīng)成為了亟待解決的難題之一。便攜式的能量存儲(chǔ)設(shè)備如鋰電池和超級(jí)電容器等都存在著存儲(chǔ)容量有限，使用壽命短，和需要定期充電等問(wèn)題，因此無(wú)法滿(mǎn)足可穿戴設(shè)備的要求。

近年來(lái)，摩擦電納米發(fā)電機(jī)(TENG)發(fā)展成為了將微小機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的重要技術(shù)手段。該技術(shù)可以通過(guò)接觸起電和靜電感應(yīng)的耦合作用來(lái)收集微小機(jī)械能。摩擦電納米發(fā)電機(jī)具有能量轉(zhuǎn)換效率高，成本低，裝置制造容易和材料選擇范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。

很多研究試圖將摩擦電納米發(fā)電機(jī)制備成柔性器件應(yīng)用于可穿戴設(shè)備的電源供應(yīng)。如將摩擦電納米發(fā)電機(jī)制成薄膜附著在現(xiàn)有織物上，或先制備纖維狀的摩擦電納米發(fā)電機(jī)再進(jìn)一步將其加工為織物等形式。其中，纖維狀摩擦電納米發(fā)電機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于穿戴舒適，具有良好的柔韌性，靈活性。

目前，在室溫條件下制備摩擦起電復(fù)合紗線的方法不僅工藝復(fù)雜，而且只能生產(chǎn)一定長(zhǎng)度的紗線，無(wú)法實(shí)現(xiàn)摩擦起電復(fù)合紗線的大規(guī)模生產(chǎn)，從而限制了該種紗線在智能織物方面的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種復(fù)合紗線及其制備方法、應(yīng)用，其能夠一次性獲得大量連續(xù)的復(fù)合紗線。

本發(fā)明提供了一種復(fù)合紗線，所述復(fù)合紗線包括導(dǎo)電紗線和包覆于所述導(dǎo)電紗線表面的硅橡膠涂層；所述硅橡膠涂層用于摩擦起電，所述導(dǎo)電紗線用于作為輸出電極。

作為優(yōu)選，所述硅橡膠涂層的厚度為30-1200μm。

本發(fā)明還提供了一種復(fù)合紗線的制備裝置，包括：

儲(chǔ)液管，其沿豎直方向設(shè)置，所述儲(chǔ)液管的上端設(shè)有開(kāi)口以使導(dǎo)電紗線能夠進(jìn)入所述儲(chǔ)液管中，所述儲(chǔ)液管中含有涂層材料以在所述導(dǎo)電紗線表面包覆涂層，所述儲(chǔ)液管底端設(shè)有涂嘴以輸出表面包覆涂層的導(dǎo)電紗線；

保溫箱，其設(shè)于所述儲(chǔ)液管下方，所述保溫箱內(nèi)沿豎直方向設(shè)有兩端開(kāi)放的保溫通道，所述保溫通道的上端與所述涂嘴對(duì)準(zhǔn)以使所述涂嘴中輸出的表面包覆涂層的導(dǎo)電紗線能夠進(jìn)入所述保溫通道中被加熱形成復(fù)合紗線輸出；以及

自動(dòng)卷線器，其設(shè)于所述保溫箱的下端，所述自動(dòng)卷線器上設(shè)有紗線收集滾輪，所述紗線收集滾輪能沿一定方向旋轉(zhuǎn)以牽引并收集所述保溫通道中輸出的復(fù)合紗線。

作為優(yōu)選，所述自動(dòng)卷線器上還設(shè)有相配合的第一滾輪和第二滾輪，所述第一滾輪和所述第二滾輪接觸設(shè)置并設(shè)于所述紗線收集滾輪的上游，以使所述保溫通道中輸出的復(fù)合紗線能從所述第一滾輪和所述第二滾輪之間穿過(guò)，進(jìn)而被矯正方向后再被所述紗線收集滾輪收集。

作為優(yōu)選，所述涂嘴的口徑為0.4-2mm，所述涂嘴的形狀包括圓形和多邊形中的一種。

本發(fā)明提供了一種復(fù)合紗線的制備方法，包括以下步驟：

將交聯(lián)劑與硅橡膠預(yù)聚體混合均勻，再轉(zhuǎn)移至真空泵中抽真空得到硅橡膠膠狀體；

將硅橡膠膠狀體裝入連有涂嘴的儲(chǔ)液管，將喂入儲(chǔ)液管的導(dǎo)電紗線從涂嘴拉出的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)紗線表面涂層；