一種微球自組裝技術(shù)的新型柔性導(dǎo)電織物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明屬于紡織材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微球自組裝技術(shù)的新型柔性導(dǎo)電織 物的制備方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 在高端國際市場中，將制成電子開關(guān)、傳感器、顯示器等設(shè)備的導(dǎo)電織物的服裝稱 為可穿戴電子產(chǎn)品，可穿戴電子產(chǎn)品屬于智能導(dǎo)電織物，可以作為智能數(shù)據(jù)手套、音樂夾克 衫、織物軟鍵盤和空調(diào)服裝等?？纱┐麟娮赢a(chǎn)品體現(xiàn)了高科技的發(fā)展和應(yīng)用，是將傳統(tǒng)的紡 織服裝與材料、生物和通訊等技術(shù)相結(jié)合，能顯著提高紡織服裝的附加值，擴展紡織服裝的 應(yīng)用領(lǐng)域。
[0003] 導(dǎo)電織物根據(jù)制備途徑的不同，分為兩種：一種是導(dǎo)電聚合物涂層織物，另一種是 導(dǎo)電纖維混紡織物，其中第一種導(dǎo)電織物是采用化學(xué)電鍍、氣相沉積和化學(xué)聚合等方法對 織物表面進行處理后，將聚吡咯、聚苯胺和聚2-甲氧基-5-磺酸酸等導(dǎo)電材料附著到織物 的表面得到導(dǎo)電聚合物涂層織物，第二種導(dǎo)電織物是將金屬纖維、金屬復(fù)合纖維、炭黑纖維 和導(dǎo)電高分子纖維與常規(guī)纖維通過不同的織造方法整合于織物結(jié)構(gòu)中得到導(dǎo)電纖維混紡 織物。中國專利CN 102713037B(公開日2012.10.3)公開的導(dǎo)電織物及其制備方法和設(shè) 備，是將部分導(dǎo)電線編織到織物中，部分暴露與織物的外部，得到的導(dǎo)電織物可以快速方便 的與其他元件連接，適用性和生產(chǎn)性得到改善，但制備方法較為復(fù)雜，織造工藝難度大。
[0004] 中國專利CN 101403189B(公開日2009. 4. 8)公開一種自組裝多功能聚苯胺 /純棉復(fù)合導(dǎo)電織物的制備方法，是純棉織物經(jīng)聚苯乙烯磺酸鈉整理后，浸入含苯胺和 過硫酸銨的緩和溶液中，得到強力變化不大，導(dǎo)電率高的復(fù)合導(dǎo)電織物。中國專利CN 102312376B(公開日2012. 1. 11)公開一種噴霧聚合制備復(fù)合導(dǎo)電織物的方法，采用霧化的 方式將單體溶液霧化呈微粒沉積在織物中，在氧化劑的作用下發(fā)生原位聚合得到復(fù)合導(dǎo)電 織物。中國專利CN 104313873A(公開日2015.1.28)公開了一種石墨烯/聚苯胺自組裝新 型柔性導(dǎo)電織物的制備方法，先再織物表面覆蓋一層還原氧化石墨烯或其衍生物，再使織 物吸附苯胺進行原位聚合，重復(fù)上述步驟，得到石墨烯層與聚苯胺層交疊覆蓋的導(dǎo)線織物。
[0005] 由上述技術(shù)可知，采用涂層法制備的導(dǎo)線織物的制備方法較為簡便，在賦予導(dǎo)電 性的同時，對織物原有的性能并無多大改變，但制備的導(dǎo)電聚合物涂層織物中導(dǎo)電聚合物 與織物的結(jié)合力有限，而且為了使織物的導(dǎo)電性高，需要添加大量的導(dǎo)電物質(zhì)，成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種微球自組裝技術(shù)的新型柔性導(dǎo)電織物的制 備方法，采用空心導(dǎo)電微球作為導(dǎo)電材料，利用等離子技術(shù)和自組裝技術(shù)，在織物的纖維表 面形成致密的規(guī)則結(jié)構(gòu)。本方法制備的導(dǎo)線織物柔性強，導(dǎo)電率高，織物的強度及其他性能 并無多大變化。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0008] -種微球自組裝技術(shù)的新型柔性導(dǎo)電織物的制備方法，所述新型柔性導(dǎo)電織物的 導(dǎo)電材料為空心導(dǎo)線微球，采用等離子體技術(shù)對織物表面進行活性處理，然后采用自組裝 技術(shù)對織物進行導(dǎo)電功能化處理。
[0009] 優(yōu)選地，所述的空心導(dǎo)電微球為微米級的含四氧化三鐵的聚苯胺復(fù)合空心微球。
[0010] 一種微球自組裝技術(shù)的新型柔性導(dǎo)電織物的制備方法，包括以下步驟：
[0011] (1)將含四氧化三鐵的聚苯胺復(fù)合空心微球分散于溶劑中，磁力攪拌50-60min， 超聲分散15min，得到微球懸浮液；
[0012] (2)將織物清洗干凈后，放入等離子體處理儀中進行預(yù)處理，然后再進行磺化處 理，水洗烘干后，得到磺化處理的織物；
[0013] (3)將步驟（2)得到的磺化處理的織物浸入步驟（1)制備的微球懸浮液中，浴比 1:30-40,恒溫振蕩后，在紅外燈下干燥固化，經(jīng)水洗烘干得到微球自組裝技術(shù)的新型柔性 導(dǎo)電織物。
[0014] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（1)中，溶劑中主要包括蒸餾水和非離子表 面活性劑，其中非離子表面活性劑的質(zhì)量分數(shù)為1. 2-3. 5%。
[0015] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（1)中，微球懸浮液中含四氧化三鐵的聚苯 胺復(fù)合空心微球的質(zhì)量分數(shù)為〇. 1-3%。
[0016] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（2)中，預(yù)處理的條件為：真空度為5Pa，環(huán)境 為空氣，功率為100-300W，處理時間為5-15min。
[0017] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（2)中，磺化處理的工藝為：將濃度為15g/L 的聚苯乙烯磺酸鈉溶液對織物表面進行噴霧處理30-60s。
[0018] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（3)中，恒溫振蕩的溫度為20-25?，時間為 5_10min〇
[0019] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（3)中，干燥固化的時間為10-15min。
[0020] 作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述步驟（3)中，微球自組裝技術(shù)的新型柔性導(dǎo)電織 物的增重率為0. 1-0. 4%。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0022] (1)本方法采用空心導(dǎo)電微球作為導(dǎo)電材料，空心微球的密度低，比表面積高，空 心導(dǎo)電微球?qū)щ娐矢哂贙T 1數(shù)量級，能夠滿足導(dǎo)電織物對導(dǎo)電性的要求，而且采用空心導(dǎo) 電微球與采用實心材料相比，成本降低，密度輕，且不用采用層層交替排布省時省力。
[0023] (2)本方法采用等離子體技術(shù)先用織物表面進行整理，再利用自組裝技術(shù)將空心 導(dǎo)電微球密集且規(guī)整的排列在織物的表面，在織物的表面形成密集的微球?qū)樱ㄟ^控制空 心導(dǎo)電微球的層數(shù)調(diào)節(jié)導(dǎo)電制備的導(dǎo)電性能和機械強度等性能。
[0024] (3)本方法采用的孔隙導(dǎo)電微球的直徑為微米級，與涂層材料不同，緊密排列的微 球間仍存在孔隙，因此本方法制備的柔性導(dǎo)線織物的透濕透氣性能良好，舒適度佳，織物本 來的穿著性能變化不大。
【具體實施方式】：
[0025] 下面將結(jié)合具體實施例來詳細說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明 用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0026] 實施例1 :
[0027] (1)將含四氧化三鐵的聚苯胺復(fù)合空心微球分散于含1. 2%的非離子表面活性劑 的蒸餾水中，磁力攪拌50min，超聲分散15min，得到質(zhì)量分數(shù)為0. 1 %的微球懸浮液。
[0028] (2)將織物清洗干凈后，放入等離子體處理儀中進行預(yù)處理，將真空度調(diào)節(jié)為 5Pa，以空氣為氣體氛圍，在100W下處理時間5min，取出，用濃度為15g/L的聚苯乙烯磺酸鈉 溶液對織物表面進行噴霧處理30s，水洗烘干后，得到磺化處理的織物。
[0029] (3)將磺化處理的織物以浴比1:30浸入微球懸浮液中，25°C下恒溫振蕩5min后， 在紅外燈下干燥固化lOmin，經(jīng)水洗烘干得到，增重率為0. 1%的微球自組裝技術(shù)的新型柔 性導(dǎo)電織物。
[0030] 實施例2 :
[0031] (1)將含四氧化三鐵的聚苯胺復(fù)合空心微球分散于含3. 5%的非離子表面活性劑 的蒸餾水中，磁力攪拌60min，超聲分散15min，得到質(zhì)量分數(shù)為3%的微球懸浮液。
[0032] (2)將織物清洗干凈后，放入等離子體處理儀中進行預(yù)處理，將真空度調(diào)節(jié)為 5Pa，以空氣為氣體氛圍，在300W下處理時間15min，取出，用濃度為15