[發(fā)明專利]一種水生電面料及其制備方法和應用

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• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN112877849A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設計）人: 馬輝;羅秋蘭;曹建達;周青青
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: D03D1/00
• 分類號: D03D1/00;D03D15/47;D03D15/25;D03D15/50;D03D15/217;D03D15/283;D03D15/233;D03D15/225
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙琪

本發(fā)明提供了一種水生電面料及其制備方法和應用，屬于智能材料技術領域。本發(fā)明提供了一種水生電面料，以纖維紗線為經(jīng)紗，以纖維紗線和金屬絲為緯紗，所述水生電面料由所述經(jīng)紗和緯紗編織得到。本發(fā)明采用纖維紗線和金屬絲進行編織，得到水生電面料，纖維紗線的高分子鏈上分布著豐富的極性基團(羥基)，具有良好的空氣吸濕效果和優(yōu)異的離子傳輸能力，結合利用金屬絲實現(xiàn)了水生電，用于濕氣發(fā)電，具有優(yōu)異的市場前景。本發(fā)明提供的水生電面料可以有效利用人體釋放的水蒸氣或者汗液，清潔、環(huán)保、方便，可為智能服裝提供重要的電源供給，可為設計與開發(fā)新型柔性材料提供重要的思路借鑒。

技術領域

本發(fā)明涉及智能材料技術領域，尤其涉及一種水生電面料及其制備方法和應用。

背景技術

電子技術與紡織面料的結合，促使了智能服裝產(chǎn)品的快速發(fā)展。目前，已有的智能服裝產(chǎn)品主要由電源供給組件、傳感通路組件、數(shù)據(jù)處理和終端執(zhí)行組件等部分組成。智能服裝的發(fā)展離不開其核心組件的開發(fā)，尤其是電源供給組件，其性能如何不僅直接決定智能服裝的應用空間，而且也是智能紡織品的電源儲存與供給優(yōu)化也是目前的研究熱點之一。

目前國內(nèi)外研究人員對于智能服裝用電源供給組件的研究，包括具有強大電容存儲能力的柔性超級電容器、鋰離子電池超級電容器的制備與優(yōu)化，以及利用光伏、熱電、壓電和摩擦發(fā)電等形式來制備柔性能源器件。如利用超介孔四氧化三鈷與碳纖維復合的具有高效氧還原與氧析出能力的一體化空氣電極，并制備柔性器件，其電力儲存性能優(yōu)越，具有良好的充放電性能；通過靜電紡絲法制備鐵電聚合物和聚酰胺兩種納米纖維，并通過摩擦表面極化和鐵電極化的相互作用，得到了一種具有濕熱穩(wěn)定性和舒適性的摩擦/鐵電協(xié)同電子織物材料；利用工業(yè)級的紡絲設備制備了高彈性聚合物材料與螺旋金屬纖維皮芯結構復合的可拉伸摩擦發(fā)電紗線，并通過編織得到了彈性發(fā)電織物，可作為“能源衣”為電子設備鋰電池充電、驅(qū)動無線信號傳輸系統(tǒng)、捕捉人體運動姿態(tài)等。

總之，目前對電子智能紡織品在能源存儲與轉(zhuǎn)化方面的研究非常多，但是制備方法材料成本高昂以及難以產(chǎn)業(yè)化應用，隨著能源危機和環(huán)境問題的日益加劇，綠色、可再生能源的研究和應用受到越來越廣泛的關注，如太陽能、熱能、風能、生物能等能源陸續(xù)被用于電能轉(zhuǎn)化，然而上述能源形式在應用上仍然有較多限制，例如太陽能發(fā)電裝置需要持續(xù)光照；摩擦或壓力發(fā)電需要持續(xù)的相對運動，對材料的機械性能要求比較高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種水生電面料及其制備方法和應用。本發(fā)明提供的水生電面料采用金屬絲與纖維紗線進行編織，得到水生電智能面料，可有效利用人體釋放的水蒸氣或者汗液，為智能服裝提供重要的電源供給。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術方案:

本發(fā)明提供了一種水生電面料以纖維紗線為經(jīng)紗，以纖維紗線和金屬絲為緯紗，所述水生電面料由所述經(jīng)紗和緯紗編織得到。

優(yōu)選地，所述纖維紗線獨立地為麻、滌綸、錦綸、羊毛、腈綸、氨綸、粘膠或者棉紗線。

優(yōu)選地，所述纖維紗線的直徑獨立地為0.15～0.4mm。

優(yōu)選地，所述金屬絲為銅絲、鋅絲、鋁絲或鐵絲。

優(yōu)選地，所述金屬絲的直徑為0.17～0.2mm。

優(yōu)選地，所述緯紗中金屬絲和纖維紗線的根數(shù)比為1:1～1:4。

優(yōu)選地，所述緯紗中金屬絲和纖維紗線的根數(shù)比為1:1、1:2、1:3或1:4。

本發(fā)明還提供了上述技術方案所述的水生電面料的制備方法，包括以下步驟；

以纖維紗線為經(jīng)紗，以纖維紗線和金屬絲為緯紗，進行編織，得到所述水生電面料。

本發(fā)明還提供了上述技術方案所述的水生電面料在服裝、制備自供電健康監(jiān)測器件以及汽車發(fā)電領域中的應用。