[發明專利]一種壓力感知智能織物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011220793.X
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112525392B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 田明偉;劉紅;曲麗君;馬玉龍;朱士鳳;潘穎
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22;G01L9/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙琪

1.一種壓力感知智能織物，其特征在于，包括第一柔性織物基底層、第二柔性織物基底層和固定在所述第一柔性織物基底層和第二柔性織物基底層之間的壓力感知層；

所述壓力感知層包括若干第一導電紗線、壓敏材料和若干第二導電紗線；所述若干第一導電紗線固定在第一柔性織物基底層的內側表面，外接第一導電紗線電極；所述若干第二導紗線固定在第二柔性織物基底層的內側表面，外接第二導電紗線電極；所述若干第一導電紗線和若干第二導電紗線交叉成矩陣方式排列；所述壓敏材料以條狀形式覆蓋在第一導電紗線和/或第二導電紗線上，或以點狀形式分布在第一導電紗線和第二導電紗線的矩陣交叉點上；所述壓敏材料通過粘附的方式固定在第一導電紗線和/或第二導電紗線上；

所述壓敏材料為吸附有炭黑粒子的聚烯烴薄膜；所述聚烯烴薄膜由乙烯和/或丙烯經高壓聚合得到，所述炭黑粒子的粒徑為15~30nm；所述壓敏材料將所述聚烯烴薄膜在炭黑溶液中浸泡后烘干而得到；所述炭黑溶液的溶劑為礦物油；所述浸泡的溫度為室溫，浸泡的時間為60~90min；經過所述浸泡，炭黑溶液中的炭黑粒子通過分子間作用力吸附在聚烯烴薄膜上；所述烘干的溫度為100~130℃，時間為3~5min；

所述第一導電紗線和第二導電紗線固定的方式為：將所述第一導電紗線或第二導電紗線作為面線或底線，通過縫紉線跡方式固定于第一柔性織物基底層或第二柔性織物基底層的內側表面。

2.根據權利要求1所述的壓力感知智能織物，其特征在于，所述第一柔性織物基底層和第二柔性織物基底層獨立地包括機織物、針織物或非織造無紡布；所述第一柔性織物基底層和第二柔性織物基底層的極限氧指數LOI獨立地不低于28、拒水等級獨立地在4級以上。

3.根據權利要求1所述的壓力感知智能織物，其特征在于，所述第一導電紗線和第二導電紗線獨立地包括石墨烯導電紗線、納米銀離子導電紗線或聚吡咯涂層導電紗線；所述第一導電紗線和第二導電紗線的極限氧指數LOI獨立地不低于30。

4.根據權利要求1所述的壓力感知智能織物，其特征在于，所述第一柔性織物基底層和第二柔性織物基底層未固定導電紗線的外側表面還固定有柔性保護層；所述柔性保護層獨立包括EVA膠膜、PA膠膜、PES膠膜或TPU膠膜。

5.權利要求1~4任意一項所述壓力感知智能織物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將若干第一導電紗線固定于第一柔性織物基底層的內側表面；

將若干第二導電紗線固定于第二柔性織物基底層的內側表面；

將壓敏材料以長條狀或點狀形式固定在第一導電紗線和/或第二導電紗線上；

將固定有導電紗線和壓敏材料的柔性織物基底層與固定有導電紗線的柔性織物基底層相對放置并固定在一起，所述相對放置使第一導電紗線和第二導電紗線交叉成矩陣方式排列，點狀壓敏材料分布在矩陣交叉點上；

將第一導電紗線和第二導電紗線分別外接第一導電紗線電極和第二導電紗線電極。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述壓敏材料固定在第一導電紗線和/或第二導電紗線上的方式為粘附；所述固定有導電紗線和壓敏材料的柔性織物基底層與固定有導電紗線的柔性織物基底層通過粘附或縫紉線跡固定。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，第一導電紗線和第二導電紗線固定之后還包括：在所述第一柔性織物基底層和第二柔性織物基底層未固定導電紗線的外側表面粘附上柔性保護層。

8.權利要求1~4任意一項所述壓力感知智能織物在智能可穿戴領域中的應用。