[發(fā)明專利]拉力傳感纖維、紗線、織物及拉力傳感纖維制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110458568.8 | 申請(qǐng)日： | 2021-04-27 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN113201802B | 公開(kāi)（公告）日： | 2023-03-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 陶光明;簡(jiǎn)艾嘉;歐陽(yáng)靜宇;田明偉 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 華中科技大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | D01F6/56 | 分類號(hào)： | D01F6/56;D01F1/09;D06M15/256;G01L1/18;D01D5/12;D02G3/04;D02G3/44;D02G3/12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 拉力 傳感 纖維 紗線 織物 制備 方法 | ||
1.一種拉力傳感纖維，其特征在于，包括拉力感知層，所述拉力感知層包括聚合物材料和導(dǎo)電材料，以在所述拉力感知層中所占的質(zhì)量百分比計(jì)，所述導(dǎo)電材料為8%-15%，所述聚合物材料為85%-92%；
所述聚合物材料為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；
所述導(dǎo)電材料為石墨烯和Mxene，且所述石墨烯與Mxene的質(zhì)量比為1：2.5；
所述拉力感知層內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)導(dǎo)電芯層，所述導(dǎo)電芯層包括電極材料，所述電極材料選自金屬絲、金屬紗線或液態(tài)金屬；
所述拉力傳感纖維的制備方法，包括如下步驟：
制備拉力感知復(fù)合母料；
將所述拉力感知復(fù)合母料制備成拉力感知預(yù)制棒；
在拉力感知預(yù)制棒橫截面中心處沿軸向進(jìn)行貫穿打孔，將一根或兩根以上的金屬絲/金屬紗線沿所述拉力感知預(yù)制棒的軸向貫穿所述拉力感知預(yù)制棒，或?qū)⒁簯B(tài)金屬注入到所述拉力感知預(yù)制棒中；
將所述拉力感知預(yù)制棒進(jìn)行熱軟化拉絲制備得到拉力傳感纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉力傳感纖維，其特征在于，在所述拉力感知層的表面還設(shè)置有疏水層，所述疏水層包括疏水聚合物材料，所述拉力感知層的厚度與所述疏水層的厚度比為1：（0.2-10）。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拉力傳感纖維，其特征在于，所述疏水聚合物材料選自派瑞林、氟碳蠟、氟樹(shù)脂、聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷衍生物、聚氨酯衍生物、聚酰亞胺衍生物、聚氯乙烯衍生物、氟化聚乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯腈或聚酯中的一種或兩種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的拉力傳感纖維，其特征在于，所述疏水聚合物材料為聚二甲基硅氧烷、派瑞林或氟樹(shù)脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉力傳感纖維，其特征在于，所述導(dǎo)電芯層直徑為10μm -150μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的拉力傳感纖維，其特征在于，所述導(dǎo)電芯層直徑為10μm -50μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉力傳感纖維，其特征在于，所述金屬絲選自銅絲、鎢絲、鎳鉻絲、不銹鋼絲、鉑絲、鉬絲、金絲或銀絲；
所述金屬紗線選自不銹鋼紗、鐵纖維紗、銅紗或銀紗；
所述液態(tài)金屬選自鎵銦合金或鎵銦錫合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的拉力傳感纖維，其特征在于，所述拉力感知層內(nèi)設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)電芯層時(shí)，多個(gè)所述導(dǎo)電芯層沿所述拉力感知層的軸向離散設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的拉力傳感纖維，其特征在于，所述拉力傳感纖維的截面選自三角形、矩形、圓形、多邊形、不規(guī)則形狀中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的拉力傳感纖維，其特征在于，所述拉力傳感纖維的直徑為50μm-1000μm；
所述拉力傳感纖維的最大拉伸比為300%-1000%。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的拉力傳感纖維，其特征在于，所述拉力傳感纖維的直徑為500μm。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的拉力傳感纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
制備拉力感知復(fù)合母料；
將所述拉力感知復(fù)合母料制備成拉力感知預(yù)制棒；
在拉力感知預(yù)制棒橫截面中心處沿軸向進(jìn)行貫穿打孔，將一根或兩根以上的金屬絲/金屬紗線沿所述拉力感知預(yù)制棒的軸向貫穿所述拉力感知預(yù)制棒，或?qū)⒁簯B(tài)金屬注入到所述拉力感知預(yù)制棒中；
將所述拉力感知預(yù)制棒進(jìn)行熱軟化拉絲制備得到拉力傳感纖維。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法，其特征在于，所述拉力感知復(fù)合母料通過(guò)物理/化學(xué)共混法制備。
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