一種織物電阻傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種紡織新材料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種織物電阻傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳感器是一種廣泛使用的檢測裝置，能將感受到的被測量信息(包括物理信息、化學(xué)信息、生物信息等)，按一定規(guī)律變換成便于處理和傳輸?shù)牧硪环N信息(一般為電信號或其他所需形式的信息)輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。近幾十年來，現(xiàn)代測量、控制和自動化技術(shù)日新月異的發(fā)展使人們越來越意識到傳感器技術(shù)的重要性。特別是近年由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)展及生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面的需要，傳感器在各個領(lǐng)域中所呈現(xiàn)的重要作用也日益突顯。目前傳感器技術(shù)主要應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)自動化、能源、交通、災(zāi)害預(yù)測、安全防衛(wèi)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生等幾乎涉及人類生產(chǎn)生活的所有方面，傳感器不僅能代替人的感官功能檢測信息的變化，更為重要的是，在超出人的感官感受范圍的微小信息變化以及人的感官不能感受的信息類型，傳感器亦發(fā)揮了十分重要的作用。
[0003]傳感器技術(shù)是利用各種功能材料實(shí)現(xiàn)信息監(jiān)測的一門應(yīng)用技術(shù)，它是傳感原理和材料科學(xué)的有效結(jié)合。傳感原理指傳感器工作時所依據(jù)的物理效應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)和生物反應(yīng)等機(jī)理，而材料則是實(shí)現(xiàn)傳感器技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，從某種意義上說，傳感器也就是能感知外界各種被測信號的功能材料。
[0004]作為一種兼具信息與電流傳輸功能的材料，導(dǎo)電纖維在傳感器領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。與大多數(shù)商業(yè)化的傳感器相比，以導(dǎo)電纖維集合體制成的傳感器(紡織結(jié)構(gòu)傳感器)具有十分明顯的優(yōu)點(diǎn)，如:成本低廉、輕薄透氣、柔軟可穿戴、具有大的變形能力、變形易回復(fù)等。目前對紡織結(jié)構(gòu)傳感器的研究已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，已成功地應(yīng)用于人體功能監(jiān)測、智能服裝等領(lǐng)域。
[0005]目前的紡織結(jié)構(gòu)傳感器，主要以金屬導(dǎo)電纖維如銅絲、不銹鋼絲等為原料，具有紡紗難度大、織造性能差、織物手感硬、穿著舒適性差等缺點(diǎn)；另外一部分傳感器則以普通纖維制成織物之后，對其進(jìn)行導(dǎo)電處理，如導(dǎo)電聚合物聚吡咯涂層、氣相沉積等，賦予織物導(dǎo)電性能，此類傳感器在結(jié)構(gòu)設(shè)計上缺乏靈活性，如難以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電紗線與普通紗線的交織等，對不同需求的傳感器設(shè)計較為困難。因此有必要發(fā)明一種紡織結(jié)構(gòu)傳感器，能夠解決上述問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種織物電阻傳感器，通過使用聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電紗線紡織成具有三層夾心結(jié)構(gòu)的織物電阻傳感器，解決上述紡紗難度大、織造性能差、織物手感硬、穿著舒適性差等問題。
[0007]本實(shí)用新型提供的織物電阻傳感器，所述織物電阻傳感器的結(jié)構(gòu)從上至下分為三層，分別是第一層織物、第二層織物與第三層織物，所述第二層織物使用的紗線中含有聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電紗線。
[0008]作為優(yōu)選，所述聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電紗線為表面含有導(dǎo)電態(tài)的聚苯胺的紗線。
[0009]作為優(yōu)選，所述聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電紗線表面含有的導(dǎo)電態(tài)的聚苯胺是當(dāng)紗線表面吸附苯胺單體和氧化劑、摻雜酸在紗線表面氧化聚合形成的。
[0010]作為優(yōu)選，所述聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電紗線使用的基材為采用常壓等離子體進(jìn)行預(yù)處理過的紗線。
[0011]作為優(yōu)選，所述第一層織物和第三層織物使用的紗線為絕緣的紗線。
[0012]作為優(yōu)選，所述第一層織物、所述第二層織物與所述第三層織物之間皆通過縫合線連接。
[0013]作為優(yōu)選，所述織物電阻傳感器的拉伸變形在所述織物電阻傳感器的縱向上進(jìn)行。
[0014]作為優(yōu)選，所述針織橫機(jī)通過調(diào)節(jié)彎紗三角深度來改變所述織物電阻傳感器的縱
LU O
[0015]作為優(yōu)選，所述針織橫機(jī)通過參加編織的針數(shù)來確定所述織物電阻傳感器的幅寬。
[0016]作為優(yōu)選，所述織物電阻傳感器為平面狀、圓筒形、三維立體形。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型提供的織物電阻傳感器，織物電阻傳感器的結(jié)構(gòu)從上至下分為三層，分別是第一層織物、第二層織物與第三層織物，所述第二層織物使用的紗線中含有聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電紗線。本實(shí)用新型在采用常壓等離子體預(yù)處理過的紗線作為基材表面吸附苯胺單體和氧化劑、摻雜酸在紗線表面氧化聚合形成的聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電紗線，且與氨綸單絲共同編織，然后作為第二層織物，在第二層織物上下各編織一層由普通不導(dǎo)電的紗線制備成的織物層，這種三層夾心結(jié)構(gòu)的織物傳感器使得織物手感柔軟、服用舒適性好等優(yōu)點(diǎn)，且可以制造多種形狀的織物傳感器，如平面狀、圓錐狀、三角狀的優(yōu)點(diǎn)，具有造型靈活多變的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型提供的織物電阻傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型提供的不同縱密的織物電阻傳感器的應(yīng)變-電阻傳感性能圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型提供的1#織物電阻傳感器的傳感重復(fù)性圖。
[0021]圖中:1_第一層織物、2-第二層織物、3-第三層織物、4-導(dǎo)線。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0023]本實(shí)用新型提供的一種織物電阻傳感器，所述織物電阻傳感器的結(jié)構(gòu)從上至下分為三層，分別是第一層織物1、第二層織物2與第三層織物3，所述第二層織物2含有聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電紗線。
[0024]制備所述聚苯胺復(fù)合導(dǎo)電紗線，具有以下步驟:
[0025]紗線的預(yù)處理:紗線采用常壓等離子體進(jìn)行預(yù)處理，以提高其表面粗糙度，增大其表面吸附性能，以提高聚苯胺導(dǎo)電層的厚度及連續(xù)性，增大紗線的電導(dǎo)率，并增強(qiáng)紗線對聚苯胺導(dǎo)電層的機(jī)械鎖結(jié)作用，使之不易從纖維表面脫落，提高其可加工性和耐用性。
[0026]紗線的導(dǎo)電處理:經(jīng)預(yù)處理后的紗線在連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下先后吸附苯胺單體和氧化劑、摻雜酸