[发明专利]一种隔热应变传感纱及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种隔热应变传感纱及其制备方法与应用，属于智能纺织品技术领域。本发明所述的隔热应变传感纱的制备方法，包括以下步骤，S1、在弹性纱表面编织导电纱线，得到弹性导电复合纱；编织过程中弹性纱保持自然拉伸状态；S2、通过摩擦纺的方式在弹性导电复合纱表面包覆隔热纤维，得到所述隔热应变传感纱，包覆过程中弹性导电复合纱保持自然拉伸状态。本发明所述的隔热应变传感纱的中间层和外层分别由导电纱线和隔热纤维构成，不仅具有良好的传感性能，还赋予其良好的隔热性能，经过多次拉伸回复后，仍表现出较高的灵敏度和稳定性。

技术领域

本发明属于智能纺织品技术领域，尤其涉及一种隔热应变传感纱及其制备方法与应用。

背景技术

随着信息技术的发展以及人们对品质生活的追求，智能传感器的研究受到了广泛关注，将智能传感器件融入传统纺织品中以制备智能可穿戴纺织品更是成为研究的热点。早期的智能可穿戴纺织品大多通过涂覆、包埋、封装等方式将传感器件与织物相结合，整体显得刚硬笨重。后期随着新材料、新技术的发展，又有丝网印刷、气相沉积、喷墨打印等方法制备功能纺织品，虽然在舒适度和重量上得到了改善，但其功能层结构容易受到外力破坏，而功能纱线的提出则很好地改善了上述问题，不仅柔性好，而且还赋予纺织品附加功能。

中国专利CN115323514A在皮层、芯层中添加若干空腔结构和气凝胶纳米颗粒以制备隔热复合纱，以降低纱线导热率，起到隔热保温的作用，但缺乏对人体运动状态的传感监测。

对于上述提到的隔热和传感功效，文章调研发现，目前针对高温环境研究的功能纱线大多功能单一，很少能够将隔热和传感两种功能都集成到同一纱线中，并保证纱线的稳定性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种隔热应变传感纱及其制备方法与应用。在氨纶外层编织导电纱线，然后利用摩擦纺在导电纱线外层包裹聚酰亚胺纤维以制备具有隔热功能的复合传感纱，从而更好地应对高温环境。

本发明的第一个目的是提供一种隔热应变传感纱的制备方法，包括以下步骤，

S1、在弹性纱表面编织导电纱线，得到弹性导电复合纱；编织过程中弹性纱保持自然拉伸状态；

S2、通过摩擦纺的方式在S1所述的弹性导电复合纱表面包覆隔热纤维，得到所述隔热应变传感纱，包覆过程中弹性导电复合纱保持自然拉伸状态。

在本发明的一个实施例中，所述自然拉伸状态是指在适当的拉力下，保持中间弹性纱处于原长伸直状态，因为弹性纱弹性好，过度拉伸会使中间的弹性纱在纺纱过程中始终大于其原长，这会导致最后制备的隔热应变传感纱的弹性大打折扣。

在本发明的一个实施例中，在步骤(1)中，所述弹性纱选自氨纶、涤纶高弹丝和锦纶高弹丝中的一种或多种。

在本发明的一个实施例中，在步骤(1)中，所述导电纱线选自镀银尼龙纱、镀银阻燃粘胶纱、碳纳米管阻燃粘胶纱、涂层石墨烯纱、镀银涤纶纱和金属纳米线中的一种或多种。

在本发明的一个实施例中，在步骤(1)中，所述编织是在高速编织机上进行，编织过程中编织的速度为15rpm-25rpm，导出速度为4m/min-6m/min，卷绕速度为5m/min-7m/min；导电纱线的锭数为8、10、12、14或16。

在本发明的一个实施例中，步骤(2)中，所述隔热纤维选自聚酰亚胺、芳砜纶纤维和陶瓷纤维中的一种或多种。

在本发明的一个实施例中，步骤(2)中，所述摩擦纺的工艺参数为：喂纱速度为2m/min-4m/min，输出速度为2m/min-4m/min，卷绕速度为3m/min-5m/min。

本发明的第二个目的是提供一种所述的方法制备的隔热应变传感纱。

本发明的第三个目的是提供一种股线，所述股线由所述隔热应变传感纱制备得到。