CN120211008B - 柔性压敏纤维织物的制备方法和柔性压敏纤维织物传感器 - Google Patents
柔性压敏纤维织物的制备方法和柔性压敏纤维织物传感器Info
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Abstract
本发明涉及敏感元件及传感器制造等技术领域,提供一种柔性压敏纤维织物的制备方法与柔性压敏纤维织物传感器,通过制备导电材料,将碳、碳纳米管、碳石墨烯和银粉以预定比例混合均匀得到导电材料,制备导电材料和基体材料的混合材料,将导电材料与涤纶和尼龙的基体材料在行星式高速搅拌机中混合均匀,以得到导电材料和基体材料的混合材料,制备导电纤维丝和织物,将导电材料和基体材料的混合材料制备形成预设细度的导电纤维丝,再将预设细度的导电纤维丝通过梭织或针织工艺编织成压阻式压敏织物,从而提升柔性压敏纤维织物的机械强度、抗摩擦性、导电分散均匀性,保障电压稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及敏感元件及传感器制造等技术领域,具体涉及一种柔性压敏纤维织物的制备方法和柔性压敏纤维织物传感器。
背景技术
柔性压敏纤维织物传感器具有广泛的使用领域,例如,可以用于床垫、枕头、汽车座椅、智能穿戴、人形机器人等领域。在柔性压敏纤维织物传感器的生产过程中,需要使用到柔性压敏纤维织物。现有技术中,柔性压敏纤维织物一直存在电压不稳定,因洗涤和按压、摩擦等因素易造成电阻衰减,形成持久性电阻网络,最终影响柔性压敏纤维织物传感器的工作性能。
综上所述,现有柔性压敏纤维织物传感器的生产技术存在柔性压敏纤维织物的电压不稳定,柔性压敏纤维织物传感器的工作性能易受到不利影响等技术问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足,本发明提供一种柔性压敏纤维织物的制备方法与柔性压敏纤维织物传感器,以提升柔性压敏纤维织物的机械强度、抗摩擦性、导电分散均匀性,保障电压稳定性。
第一方面,本发明提供一种柔性压敏纤维织物的制备方法,包括:
制备导电材料,将碳、碳纳米管、碳石墨烯和银粉以预定比例混合均匀得到导电材料;
制备导电材料和基体材料的混合材料,将所述导电材料与涤纶和尼龙的基体材料在行星式高速搅拌机中混合均匀,以得到导电材料和基体材料的混合材料;
制备导电纤维丝和织物,将所述导电材料和基体材料的混合材料制备形成预设细度的导电纤维丝,再将所述预设细度的导电纤维丝通过梭织或针织工艺编织成压阻式压敏织物。
第二方面,本发明提供一种柔性压敏纤维织物传感器,包括:
上电极基材,所述上电极基材采用布料或皮革制备形成,用于提供机械支撑与表面保护,使传感器能缝制到传感器使用终端;
上电极走线层,采用不锈钢丝、碳纤维丝或银纤维丝缝制到所述上电极基材上,在所述上电极基材上形成纵向或横向电极栅格,所述上电极走线层的末端形成咬合端子与所述上电极基材咬合;
上增感导电织物层,所述上增感导电织物层覆盖所述上电极走线层在所述上电极基材上形成的纵向或横向电极栅格,以扩展电极栅格的感应面积;
柔性压敏纤维织物层,所述柔性压敏纤维织物层由柔性压敏纤维织物制成,所述柔性压敏纤维织物采用上述柔性压敏纤维织物的制备方法制备;
下电极基材,所述下电极基材采用布料或皮革制备形成,用于提供机械支撑与表面保护,使传感器能缝制到传感器使用终端;
下电极走线层,采用不锈钢丝、碳纤维丝或银纤维丝缝制到所述下电极基材上,在所述下电极基材上形成纵向或横向电极栅格,所述下电极走线层的末端形成咬合端子与所述下电极基材咬合;所述下电极基材上形成的纵向或横向电极栅格与所述上电极基材上形成的纵向或横向电极栅格垂直;
下增感导电织物层,所述下增感导电织物层覆盖所述下电极走线层在所述下电极基材上形成的纵向或横向电极栅格,以扩展电极栅格的感应面积;
其中,所述柔性压敏纤维织物层的上侧面覆盖所述上增感导电织物层、所述上电极走线层以及所述上电极基材,所述柔性压敏纤维织物层的下侧面覆盖所述下增感导电织物层、所述下电极走线层以及所述下电极基材。
本发明与现有技术相比,其有益效果如下:
本发明提供一种柔性压敏纤维织物的制备方法与柔性压敏纤维织物传感器,通过制备导电材料,将碳、碳纳米管、碳石墨烯和银粉以预定比例混合均匀得到导电材料,制备导电材料和基体材料的混合材料,将所述导电材料与涤纶和尼龙的基体材料在行星式高速搅拌机中混合均匀,以得到导电材料和基体材料的混合材料,制备导电纤维丝和织物,将所述导电材料和基体材料的混合材料制备形成预设细度的导电纤维丝,再将所述预设细度的导电纤维丝通过梭织或针织工艺编织成压阻式压敏织物,从而提升柔性压敏纤维织物的机械强度、抗摩擦性、导电分散均匀性,保障电压稳定性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分,本领域技术人员应该理解的是,这些附图未必是按比例绘制的,在附图中:
图1是本发明实施例柔性压敏纤维织物的制备方法的一种流程示意图;
图2是本发明实施例性压敏纤维织物传感器的一种结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
实施例一
参见图1-图2,本实施例提供一种柔性压敏纤维织物的制备方法,包括以下步骤:
S101、制备导电材料,将碳、碳纳米管、碳石墨烯和银粉以预定比例混合均匀得到导电材料;
S102、制备导电材料和基体材料的混合材料,将所述导电材料与涤纶和尼龙的基体材料在行星式高速搅拌机中混合均匀,以得到导电材料和基体材料的混合材料;
S103、制备导电纤维丝和织物,将所述导电材料和基体材料的混合材料制备形成预设细度的导电纤维丝,再将所述预设细度的导电纤维丝通过梭织或针织工艺编织成压阻式压敏织物。
下表示出了本实施例中柔性压敏纤维织物的机械强度、抗摩擦能力、导电分散均匀性、耐压性能、蠕变性能等性能指标。
表中,柔性压敏纤维织物的机械强度采用三点弯曲试验(ASTM D790)、纳米压痕测试等方法进行测试,得到实验数据为:杨氏模量≥50 MPa,断裂强度≥50 MPa。柔性压敏纤维织物的抗摩擦能力采用往复摩擦试验(ISO 9352)、循环加载测试等方法进行测试,得到实验数据为100000次循环后电阻变化≤5%,表面粗糙度变化≤5%。柔性压敏纤维织物的抗摩擦能力采用往复摩擦试验(ISO 9352)、循环加载测试等方法进行测试,得到实验数据为100000次循环后电阻变化≤5%,表面粗糙度变化≤5%。柔性压敏纤维织物的导电分散均匀性采用SEM图像分析、电阻分布统计等方法进行测试,得到实验数据为粒径分布标准差≤5%,电阻波动≤3%。柔性压敏纤维织物的耐压性能采用阶梯压力加载测试(ISO 22817)、超载冲击试验等方法进行测试,得到实验数据为工作压力覆盖0-500 kPa,超载能力大于等于300% FS。柔性压敏纤维织物的蠕变性能采用静态加载稳定性测试(ISO 8013)、长期老化试验等方法进行测试,得到实验数据为24小时漂移小于等于0.1% FS,年漂移小于等于0.1%FS。其中,FS( Full-Scale:满量程)表示量程范围内的最大输出值。
需要说明的是,本实施例中,采用碳、碳纳米管、碳石墨烯和银粉的复合体系,通过多组分协同(碳纳米管提供导电网络,银粉降低接触电阻,石墨烯增强机械强度)实现高导电性和稳定性。涤纶和尼龙作为基体,兼具柔韧性和耐磨性,与导电材料共混后可通过纺织工艺加工,确保织物可编织性。行星式高速搅拌机混合保障分散均匀性,后续纺丝和编织工艺(梭织/针织)形成稳定的电阻网络结构,从根源上减少因摩擦、洗涤导致的电阻衰减。本实施例中,柔性压敏纤维织物的制备方法通过材料配方和工艺的协同优化,直接提升机械强度(杨氏模量≥50 MPa)和抗摩擦性(10万次循环电阻变化≤5%),同时导电分散均匀性(电阻波动≤3%)保障了电压稳定性。
在一些优选实施例中,在制备导电纤维丝时,包括:通过共混纺丝法和特种复合纺丝工艺,将所述导电材料和基体材料的混合材料制备形成细度为20D-200D的导电纤维丝。需要说明的是,20D-200D的纤维丝既能保证足够的机械强度(避免过细易断裂),又适合纺织工艺(过粗影响织物柔韧性)。共混纺丝法确保导电材料均匀分散于基体;特种复合纺丝(如皮芯结构)可进一步保护导电网络,减少外部摩擦损伤。本实施例中,通过细度和工艺的协同控制,可以使纤维丝兼具高导电性(单丝电阻率10-2Ω·cm至102Ω·cm)和可加工性。
在一些优选实施例中,在制备导电材料和基体材料的混合材料时,所述导电材料的质量占所述基体材料质量的3%-20%。需要说明的是,所述导电材料的质量占所述基体材料质量的下限3%,可以确保形成连续导电通路,低于此值导电性能骤降。所述导电材料的质量占所述基体材料质量的上限20%,可以避免过量导电材料导致基体柔韧性下降或纺丝困难。在此范围内,织物既能满足灵敏度要求(工作压力0-500 kPa),又保持基体的机械性能(断裂伸长率20%-40%)。
在一些优选实施例中,在混合所述导电材料与所述基体材料时,包括:使用硅烷偶联剂KH550对碳纳米管进行硅烷化处理,通过硅烷偶联剂KH550与羟基化的碳纳米管表面缩合反应,以提高碳纳米管与基体材料的界面结合力。需要说明的是,硅烷偶联剂KH550与羟基化碳纳米管缩合反应,提高碳纳米管与基体材料的界面结合力,可以减少导电粒子脱落,直接提升抗摩擦性(10万次循环表面粗糙度变化≤5%)和长期稳定性(年漂移≤0.1% FS)。
在一些优选实施例中,在对碳纳米管进行硅烷化处理后,加入非增稠型表面活性剂,所述非增稠型表面活性剂为聚氧乙烯醚类化合物,所述聚氧乙烯醚类化合物用于降低碳纳米管之间的范德华力,以提高织物中导电粒子分散的均匀性。需要说明的是,在对碳纳米管进行硅烷化处理后,加入非增稠型表面活性剂,可以降低碳纳米管间范德华力,防止团聚,提升分散均匀性。在硅烷化处理的基础上,进一步优化导电网络均匀性(SEM粒径分布标准差≤5%)。
在一些优选实施例中,在含有聚氧乙烯醚类化合物的混合物中添加Griltex碳纳米管或碳纤维分散剂D1556A作为主体分散剂,以提高导电材料中碳纳米管和碳纤维的分散效果,防止导电材料在长期使用过程中出现团聚现象。在添加Griltex碳纳米管或碳纤维分散剂D1556A作为主体分散剂后,对导电材料和基体材料的混合材料实施超声波分散和气流粉碎结合的物理分散工艺,以提高导电材料的均匀分散效果。其中,超声波分散采用的超声波频率控制在20-40kHz,分散时间为30-60min。需要说明的是,在含有聚氧乙烯醚类化合物的混合物中添加Griltex碳纳米管或碳纤维分散剂D1556A作为主体分散剂,可以防止碳纳米管或碳纤维在长期使用中团聚,避免电阻漂移。与物理分散工艺协同,确保导电材料在基体中的持久稳定性(24小时漂移≤0.1% FS)。本实施例中,通过超声波分散(20-40kHz, 30-60min)结合气流粉碎的方案,利用超声波空化作用打破团聚体,气流粉碎细化颗粒,双重保障分散均匀性,实现电阻波动≤3%,超载能力≥300% FS。
在一些优选实施例中,所述导电材料中各组分的质量配比范围具体为:碳10%-40%,碳纳米管20%-50%,碳石墨烯5%-25%,银粉5%-35%。需要说明的是,碳(10%-40%)作为低成本填充剂;碳纳米管(20%-50%)作为主导电通道;石墨烯(5%-25%)用于增强机械强度;银粉(5%-35%)用于降低接触电阻。本实施例中,通过所述导电材料中各组分的质量配比范围具体为:碳10%-40%,碳纳米管20%-50%,碳石墨烯5%-25%,银粉5%-35%,可以平衡成本与性能,实现高灵敏度(0-500 kPa压力响应)和稳定性(蠕变性能达标)。
在一些优选实施例中,在所述涤纶和尼龙的基体材料中,涤纶与尼龙的质量配比为1:1至1:4。需要说明的是,涤纶提供尺寸稳定与耐磨,尼龙提供极性基团提升填料亲和。尼龙占比过低时柔顺不足、易裂纹;过高时湿热收缩率增大。涤纶与尼龙的质量配比为1:1至1:4区间,可以使纤维在干湿循环后长度变化微小,同时保持较好的断裂强度。
在一些优选实施例中,所述共混纺丝法和特种复合纺丝工艺中,所用喷丝板孔径为0.1mm-0.5mm,喷丝速度控制在1000-2000m/min,以确保制备的导电纤维丝具有均匀的直径和稳定的导电性能。需要说明的是,喷丝板孔径为0.1mm-0.5mm可避免含填料熔体因孔径过小堵塞,同时利于熔体牵伸形成均匀截面;喷丝速度控制在1000-2000m/min的高牵伸拉力,可以使导电填料沿轴向取向,减少横向断裂面电阻跳变,确保纳米压痕测试模量波动较小。
在一些优选实施例中,所述梭织或针织工艺采用平纹或斜纹织法,所述导电纤维丝的纬密控制在每英寸40-80根,经密控制在每英寸60-120根,以确保柔性压敏织物具有均匀的电阻网络结构。需要说明的是,平纹或斜纹可兼顾柔软与稳定,所述导电纤维丝的纬密控制在每英寸40-80根,经密控制在每英寸60-120根,可在制备柔性压敏纤维织物传感器时给压敏层足够形变空间,同时保证电极接触覆盖度足够大。
在一些优选实施例中,所述柔性压敏织物在织造完成后进行后整理工艺处理,所述后整理工艺处理包括热定型处理和防水防污处理,其中热定型温度为120-180℃,定型时间为15-45min。需要说明的是,热定型温度为120-180℃,定型时间为15-45min,可以消除纺织残余应力并锁定尺寸,防水防污处理可以避免洗涤时水汽与离子渗入柔性压敏织物的网络而升阻。
在一些优选实施例中,所述防水防污处理采用氟碳类防水剂浸渍法处理,防水剂浓度为1%-5%,浸渍温度控制在50-80℃,时间为10-30min,以提高织物的防护性能和环境适应性。需要说明的是,防水剂浓度为1%-5%,浸渍温度控制在50-80℃,时间为10-30min条件下可在纤维表面形成致密低能膜层, 但仍保持透气性,避免过高浓度堵塞孔隙降低灵敏度,避免温度过低成膜不完整。
在一些优选实施例中,所述导电纤维丝的单丝电阻率控制在10-2Ω·cm至102Ω·cm之间,以满足柔性压敏织物传感器所需的高灵敏度与高稳定性。所述导电纤维丝的拉伸强度控制在400-800MPa,断裂伸长率为20%-40%,以提高织物在复杂力学环境下的使用寿命和稳定性。需要说明的是,所述导电纤维丝的单丝电阻率控制在10-2Ω·cm至102Ω·cm之间,可以保证在1kPa微压到500kPa高压全域内噪声比≥20dB;低于该值灵敏度不足,高于该值信号衰减、驱动电压需求升高。所述导电纤维丝的拉伸强度控制在400-800MPa,可以确保织物在多轴应力下不产生微裂;断裂伸长率为20%-40%,可以赋予弯折应用所需的弹性回复。
实施例二
参见图1-图2,本实施例提供一种柔性压敏纤维织物传感器,包括:
上电极基材1,所述上电极基材采用布料或皮革制备形成,用于提供机械支撑与表面保护,使传感器能缝制到传感器使用终端;
上电极走线层2,采用不锈钢丝、碳纤维丝或银纤维丝缝制到所述上电极基材上,在所述上电极基材上形成纵向或横向电极栅格,所述上电极走线层的末端形成咬合端子与所述上电极基材咬合;
上增感导电织物层3,所述上增感导电织物层覆盖所述上电极走线层在所述上电极基材上形成的纵向或横向电极栅格,以扩展电极栅格的感应面积;
柔性压敏纤维织物层4,所述柔性压敏纤维织物层由柔性压敏纤维织物制成,所述柔性压敏纤维织物采用上述任一项实施例所述的柔性压敏纤维织物的制备方法制备;
下电极基材5,所述下电极基材采用布料或皮革制备形成,用于提供机械支撑与表面保护,使传感器能缝制到传感器使用终端;
下电极走线层6,采用不锈钢丝、碳纤维丝或银纤维丝缝制到所述下电极基材上,在所述下电极基材上形成纵向或横向电极栅格,所述下电极走线层的末端形成咬合端子与所述下电极基材咬合;所述下电极基材上形成的纵向或横向电极栅格与所述上电极基材上形成的纵向或横向电极栅格垂直;
下增感导电织物层7,所述下增感导电织物层覆盖所述下电极走线层在所述下电极基材上形成的纵向或横向电极栅格,以扩展电极栅格的感应面积;
其中,所述柔性压敏纤维织物层的上侧面覆盖所述上增感导电织物层、所述上电极走线层以及所述上电极基材,所述柔性压敏纤维织物层的下侧面覆盖所述下增感导电织物层、所述下电极走线层以及所述下电极基材。
需要说明的是,本实施例中,柔性压敏纤维织物传感器的多层夹层式结构可以解决柔性压敏纤维织物传感器电压不稳定、压阻网络易衰减、服役寿命短等技术问题。首先,上、下电极基材均选用布料或皮革,可缝纫、可弯折,其柔韧缓冲作用能在传感器使用终端发生翻折、弯曲或洗涤时分散宏观应力,避免集中应变直接作用于导电线路,从根源上降低电极断线与电阻突变的概率。其次,电极走线层采用盘绣不锈钢丝、碳纤维丝或银纤维丝而非传统铜箔或印刷银浆:不锈钢丝、碳纤维丝或银纤维丝本身抗氧化,耐汗液与洗涤液腐蚀;盘绣使金属丝与基材纤维呈缠绕和嵌入状态,其拉拔强度高于普通缝线,能抵御百万次弯折与拉伸循环,从而解决电极接触电阻随时间漂移的问题。叠加的增感导电织物层,将点状接触扩展为面状接触,一方面显著降低界面接触阻抗,另一方面形成柔软缓冲垫,吸收微观摩擦能量,抑制因反复压缩导致的纤维掉粉或填料迁移,延缓持久性电阻网络固化。柔性压敏纤维织物层在夹层中被上下增感层对称包覆,可避免单侧摩擦磨损造成的电阻漂移。上、下电极栅格互成 90°正交排布,便于矩阵式行列扫描获取二维压力分布,同时保证各感测单元面积一致,减小输出不均匀性。此外,端子咬合替代缝线焊接,可提升外接插拔次数和长期可靠性。如上表所示,示出了本实施例中柔性压敏纤维织物的机械强度、抗摩擦能力、导电分散均匀性、耐压性能、蠕变性能等性能指标。其中,柔性压敏纤维织物的机械强度采用三点弯曲试验(ASTM D790)、纳米压痕测试等方法进行测试,得到实验数据为:杨氏模量≥50 MPa,断裂强度≥50 MPa。柔性压敏纤维织物的抗摩擦能力采用往复摩擦试验(ISO9352)、循环加载测试等方法进行测试,得到实验数据为100000次循环后电阻变化≤5%,表面粗糙度变化≤5%。柔性压敏纤维织物的抗摩擦能力采用往复摩擦试验(ISO 9352)、循环加载测试等方法进行测试,得到实验数据为100000次循环后电阻变化≤5%,表面粗糙度变化≤5%。柔性压敏纤维织物的导电分散均匀性采用SEM图像分析、电阻分布统计等方法进行测试,得到实验数据为粒径分布标准差≤5%,电阻波动≤3%。柔性压敏纤维织物的耐压性能采用阶梯压力加载测试(ISO 22817)、超载冲击试验等方法进行测试,得到实验数据为工作压力覆盖0-500 kPa,超载能力大于等于300% FS。柔性压敏纤维织物的蠕变性能采用静态加载稳定性测试(ISO 8013)、长期老化试验等方法进行测试,得到实验数据为24小时漂移小于等于0.1% FS,年漂移小于等于0.1% FS。其中,FS( Full-Scale:满量程)表示量程范围内的最大输出值。本实施例中,采用碳、碳纳米管、碳石墨烯和银粉的复合体系,通过多组分协同(碳纳米管提供导电网络,银粉降低接触电阻,石墨烯增强机械强度)实现高导电性和稳定性。涤纶和尼龙作为基体,兼具柔韧性和耐磨性,与导电材料共混后可通过纺织工艺加工,确保织物可编织性。行星式高速搅拌机混合保障分散均匀性,后续纺丝和编织工艺(梭织/针织)形成稳定的电阻网络结构,从根源上减少因摩擦、洗涤导致的电阻衰减。本实施例中,柔性压敏纤维织物的制备方法通过材料配方和工艺的协同优化,直接提升机械强度(杨氏模量≥50 MPa)和抗摩擦性(10万次循环电阻变化≤5%),同时导电分散均匀性(电阻波动≤3%)保障了电压稳定性。
需要指出的是,以上实施例仅为本发明较佳的具体实施方式,本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种柔性压敏纤维织物的制备方法,其特征在于,包括:
制备导电材料,将碳、碳纳米管、碳石墨烯和银粉以预定比例混合均匀得到导电材料;
制备导电材料和基体材料的混合材料,将所述导电材料与涤纶和尼龙的基体材料在行星式高速搅拌机中混合均匀,以得到导电材料和基体材料的混合材料;
制备导电纤维丝和织物,将所述导电材料和基体材料的混合材料制备形成预设细度的导电纤维丝,再将所述预设细度的导电纤维丝通过梭织或针织工艺编织成压阻式压敏织物;
在制备导电材料和基体材料的混合材料时,所述导电材料的质量占所述基体材料质量的3%-20%;在混合所述导电材料与所述基体材料时,包括:使用硅烷偶联剂KH550对碳纳米管进行硅烷化处理,通过硅烷偶联剂KH550与羟基化的碳纳米管表面缩合反应,以提高碳纳米管与基体材料的界面结合力;
所述导电材料中各组分的质量配比范围具体为:碳10%-40%,碳纳米管20%-50%,碳石墨烯5%-25%,银粉5%-35%。
2.根据权利要求1所述的柔性压敏纤维织物的制备方法,其特征在于,在制备导电纤维丝时,包括:通过共混纺丝法和特种复合纺丝工艺,将所述导电材料和基体材料的混合材料制备形成细度为20D-200D的导电纤维丝。
3.根据权利要求1所述的柔性压敏纤维织物的制备方法,其特征在于,在对碳纳米管进行硅烷化处理后,加入非增稠型表面活性剂,所述非增稠型表面活性剂为聚氧乙烯醚类化合物,所述聚氧乙烯醚类化合物用于降低碳纳米管之间的范德华力,以提高织物中导电粒子分散的均匀性。
4.根据权利要求3所述的柔性压敏纤维织物的制备方法,其特征在于,在含有聚氧乙烯醚类化合物的混合物中添加Griltex碳纳米管或碳纤维分散剂D1556A作为主体分散剂,以提高导电材料中碳纳米管和碳纤维的分散效果,防止导电材料在长期使用过程中出现团聚现象。
5.根据权利要求3所述的柔性压敏纤维织物的制备方法,其特征在于,在添加Griltex碳纳米管或碳纤维分散剂D1556A作为主体分散剂后,对导电材料和基体材料的混合材料实施超声波分散和气流粉碎结合的物理分散工艺,以提高导电材料的均匀分散效果。
6.根据权利要求5所述的柔性压敏纤维织物的制备方法,其特征在于,超声波分散采用的超声波频率控制在20-40kHz,分散时间为30-60min。
7.一种柔性压敏纤维织物传感器,其特征在于,包括:
上电极基材,所述上电极基材采用布料或皮革制备形成,用于提供机械支撑与表面保护,使传感器能缝制到传感器使用终端;
上电极走线层,采用不锈钢丝、碳纤维丝或银纤维丝缝制到所述上电极基材上,在所述上电极基材上形成纵向或横向电极栅格,所述上电极走线层的末端形成咬合端子与所述上电极基材咬合;
上增感导电织物层,所述上增感导电织物层覆盖所述上电极走线层在所述上电极基材上形成的纵向或横向电极栅格,以扩展电极栅格的感应面积;
柔性压敏纤维织物层,所述柔性压敏纤维织物层由柔性压敏纤维织物制成,所述柔性压敏纤维织物采用如权利要求1-6任一项所述的柔性压敏纤维织物的制备方法制备;
下电极基材,所述下电极基材采用布料或皮革制备形成,用于提供机械支撑与表面保护,使传感器能缝制到传感器使用终端;
下电极走线层,采用不锈钢丝、碳纤维丝或银纤维丝缝制到所述下电极基材上,在所述下电极基材上形成纵向或横向电极栅格,所述下电极走线层的末端形成咬合端子与所述下电极基材咬合;所述下电极基材上形成的纵向或横向电极栅格与所述上电极基材上形成的纵向或横向电极栅格垂直;
下增感导电织物层,所述下增感导电织物层覆盖所述下电极走线层在所述下电极基材上形成的纵向或横向电极栅格,以扩展电极栅格的感应面积;
其中,所述柔性压敏纤维织物层的上侧面覆盖所述上增感导电织物层、所述上电极走线层以及所述上电极基材,所述柔性压敏纤维织物层的下侧面覆盖所述下增感导电织物层、所述下电极走线层以及所述下电极基材。
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