[发明专利]一种导电绒毛状纤维、制备方法和手套

说明书

本申请公开了一种导电绒毛状纤维、制备方法和手套，该制备方法包括首先将浸入Ag离子前体溶液的纤维取出，并用水合肼和乙醇的混合物还原得到含有Ag纳米颗粒的导电纤维；然后，将炭黑和银纳米线加入聚氨酯‑氯仿溶液中，得到复合涂层材料；进而，将复合涂层材料涂覆在含有Ag纳米颗粒的导电纤维上，并用压印模具压制后得到导电绒毛状纤维。由于纤维表面存在大量的微毛结构，耐磨性强，能够在承受外部变形方面表现出优异的机械性，同时易于通过处理每个刺激的不同波形来区分压力、拉伸和弯曲运动，毫不费力地适应人体形态，提高了灵敏度。

技术领域

本发明一般涉及可穿戴设备技术领域，具体涉及一种导电绒毛状纤维、制备方法和手套。

背景技术

近年来，随着可穿戴设备的兴起和蓬勃发展，对我们的日常生活和感知带来了很大的转变。在这个过程中，具有应变或者压力传感能力的可穿戴设备一直被期望实现各种目的，比如人体适合度监测、使用虚拟现实接口的娱乐活动等。然而，现有的可穿戴设备耐磨性不高，造成使用寿命缩减，同时与人体缺乏有效地适应性，灵敏度降低。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种导电绒毛状纤维、制备方法和手套，能够在承受外部变形方面具有机械性，耐磨性强，同时易于通过处理每个刺激的不同波形来区分压力、拉伸和弯曲运动，毫不费力地适应人体形态，提高灵敏度。

第一方面，本申请提供一种导电绒毛状纤维的制备方法，包括：

导电纤维的制备步骤：将可拉伸的纤维浸入Ag离子前体溶液预定时间后取出，所述Ag离子前体溶液由溶解了AgCF₃COO的乙醇溶液组成；将水合肼和乙醇的混合物作为还原剂滴到所述纤维上，以将所述纤维中吸收的Ag离子还原为Ag纳米颗粒；用去离子水反复冲洗所述纤维以去除所述纤维中的水合肼，并在空气中干燥以去除还原剂，得到含有Ag纳米颗粒的导电纤维；

复合涂层材料的制备步骤：将5wt％的聚氨酯凝胶溶解于氯仿溶剂中，并通过超声振荡加速溶解；将0.5wt％的炭黑和0.45wt％的银纳米线加入聚氨酯-氯仿溶液中，得到复合涂层材料；通过涡混离合器进行混合以改善所述复合涂层材料的分散性；

涂覆步骤：将所述复合涂层材料涂覆在所述含有Ag纳米颗粒的导电纤维上，用压印模具压制后得到导电绒毛状纤维。

可选地，还包括压印模具的制备步骤：

将聚二甲基硅氧烷弹性体与交联剂按照1:1的比例搅拌预定时间之后倒在预先制备的硅母盘上，进行涡旋混合和超声波处理预定时间；

通过真空干燥器进行脱气处理，并在预定温度的烘箱中热固化，得到聚二甲基硅氧烷母版；

将聚氨酯丙烯酸酯预聚物(PUA)涂覆于所述聚二甲基硅氧烷母版，在其上设置透明薄膜(PET)，并在紫外光下暴露预定时间以完成固化；

剥离固化后的薄膜PUA和PET，得到压印模具。

可选地，所述预先制备的硅母盘具有微尺度柱阵列，其中微尺度柱的直径为30毫米，高度为60毫米，相邻间隔为90微米。

可选地，所述Ag离子前体溶液中AgCF₃COO的质量百分比为35％。

可选地，所述水合肼和乙醇的混合物按照1:1的体积比配置。

可选地，在将所述复合涂层材料涂覆在所述含有Ag纳米颗粒的导电纤维上之前，对所述含有Ag纳米颗粒的导电纤维进行分段切割。

可选地，所述用压印模具压制后得到导电绒毛状纤维，包括：所述压印设备在100kPa、50℃的环境下压制得到导电绒毛状纤维。

可选地，所述通过超声振荡加速溶解，包括：在60℃的温度下超声振荡1小时以加速溶解。