[發(fā)明專利]一種裸眼可視丙酮氣體纖維傳感器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111054664.2
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113777061B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付少海;關(guān)玉;田安麗;王春霞;張恒瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: G01N21/29
• 分類號: G01N21/29;G01N21/55;D01D11/06
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 黃嬋娟

1.一種裸眼可視丙酮氣體纖維傳感器，其特征在于，所述的傳感器包括單根或者多根“仿竹節(jié)”結(jié)構(gòu)液晶纖維；

所述的“仿竹節(jié)”結(jié)構(gòu)液晶纖維的制備方法，包括如下步驟：

采用同軸涂覆裝置使液晶和聚合物溶液依次包裹在芯層纖維外層，聚合物溶液固著后，形成具有“仿竹節(jié)”結(jié)構(gòu)液晶纖維；其中，所述的同軸涂覆裝置由纖維導(dǎo)向裝置、纖維收集裝置和供料裝置三部分組成；其中供料裝置由中間層流體進料口和外層流體進料口兩部分組成；中間層流體進料口采用Y型管進料，Y型管的兩個進料口分別為液晶層流體和聚合物流體進料口；外層流體進料口為聚合物流體進料口；

所述的液晶層流體和聚合物流體以交替進料方式進入中間層，進料速率和交替時間可控；

所述的中間層流體采用的聚合物和外層流體采用的聚合物相同；

所述外層流體進料口和中間層流體進料口同時進料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸眼可視丙酮氣體纖維傳感器，其特征在于，所述的芯層纖維的直徑在10~2000μm，中間流體層的厚度在1~100μm，外層流體層的厚度在1~100μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸眼可視丙酮氣體纖維傳感器，其特征在于，所述液晶層流體的組分包括80.0wt%~100wt%的向列相液晶或膽甾相液晶，0wt%~20wt%的手性添加劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裸眼可視丙酮氣體纖維傳感器，其特征在于，所述的向列相液晶包括乙基聯(lián)苯腈、4'-正丁基-4-氰基聯(lián)苯、4-丙基-4'-氰基聯(lián)苯、4-氰基-4'-戊基聯(lián)苯、4-庚基-4'-氰基聯(lián)苯、反式-4'-(4-戊基環(huán)己基)-[1,1'-聯(lián)苯]-4-腈、液晶E7、戊基聯(lián)苯腈5CB中的一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裸眼可視丙酮氣體纖維傳感器，其特征在于，所述的膽甾相液晶包括膽固醇乙酸酯、膽固醇丙酸酯、膽甾醇正丁酸酯、膽固醇壬酸酯、膽甾醇油酸酯、膽甾烯基亞油酸酯、膽甾醇苯甲酸酯、膽甾醇肉桂酸酯、膽甾醇乙基碳酸酯，膽固醇油醇碳酸酯、膽甾烯基異硬脂酰基碳酸酯、膽甾烯基丁烯酸酯、膽甾烯基碳酸酯、氯化膽固醇中的一種或幾種。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裸眼可視丙酮氣體纖維傳感器，其特征在于，所述的手性添加劑包括S811、S1011、R811、R6N、R5011、R1011、CB15中的一種或幾種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸眼可視丙酮氣體纖維傳感器，其特征在于，所述的聚合物流體的組分包括60.0wt%~100wt%的高分子聚合物和0wt%~40wt%的丙酮敏感材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裸眼可視丙酮氣體纖維傳感器，其特征在于，所述的高分子聚合物包括水溶性或非水溶性呈纖性好的高分子聚合物；其中水溶性聚合物包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、海藻纖維、羧甲基纖維素纖維、水性聚氨酯中的一種或幾種；非水溶性聚合物有聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酰亞胺、醋酸纖維素中的一種或幾種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裸眼可視丙酮氣體纖維傳感器，其特征在于，所述的芯層纖維為可紡性纖維單絲，包括聚酯纖維、聚丙烯纖維、聚酰胺纖維中的一種或幾種。

10.一種裸眼可視丙酮氣體纖維傳感器在氣體檢測中的應(yīng)用，采用權(quán)利要求1~9任一項所述的一種裸眼可視丙酮氣體纖維傳感器。