水敏感衣物件及其制備工藝和智能的可穿戴監(jiān)測(cè)衣物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及服裝技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種水敏感衣物件及其制備工藝和智能的可穿戴監(jiān)測(cè)衣物。
【背景技術(shù)】
[0002]形狀記憶高分子材料是智能材料領(lǐng)域的一種重要類(lèi)型，它能夠感知外部環(huán)境變化(如溫度、水、光、PH值等)并作出響應(yīng)，對(duì)其力學(xué)參數(shù)(如形狀、位置等)進(jìn)行調(diào)整，從而回到初始狀態(tài)的材料。與形狀記憶合金和陶瓷相比，形狀記憶高分子材料具有變形量大、性能可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、容易加工、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)發(fā)展迅速。
[0003]近年來(lái)，水敏感型形狀記憶高分子聚合物越來(lái)越受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的重視，因?yàn)樗Y源普遍，操作簡(jiǎn)單方便，對(duì)于生物體而言，是最安全和直接的刺激源。不少?lài)?guó)內(nèi)外科研單位如美國(guó)凱斯西儲(chǔ)大學(xué)、勞倫斯利弗莫爾實(shí)驗(yàn)室和德州農(nóng)工大學(xué)、新加坡南洋理工大學(xué)、韓國(guó)建國(guó)大學(xué)、香港理工大學(xué)、臺(tái)灣清華大學(xué)、四川大學(xué)等開(kāi)展了一系列水敏感型形狀記憶高分子聚合物的研究。已報(bào)道的水敏感形狀記憶高分子聚合物主要有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為開(kāi)關(guān)的形狀記憶聚氨酯和納米纖維晶須/彈性體復(fù)合材料兩種類(lèi)型。前者由水做增塑劑將玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降至室溫以下而刺激形狀回復(fù)(Yang B1Huang WM1Li C etal.Polymer ,2006,47(4):1348-1356);后者則是利用干/濕態(tài)下可逆的愈滲網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合高分子彈性體的熵彈性，構(gòu)筑出快速水敏感特點(diǎn)的形狀記憶復(fù)合材料體系(Zhu Y，Hu JL，LuoHS’et al.Soft Matter，2012，8: 2509-2517)。而專(zhuān)利CN101016408 也公開(kāi)了一種水驅(qū)動(dòng)形狀記憶聚合物材料及其制備方法，屬于降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度類(lèi)型的水敏感聚合物材料。
[0004]目前用于監(jiān)測(cè)人體生理信號(hào)的監(jiān)測(cè)裝置，無(wú)一例外的都采用緊身結(jié)構(gòu)，例如背心類(lèi)的緊身(CN200820045499.8、CN201020106237.5 )、胸帶(CN201020619342.9和CN200920057253.7 )、腰帶(CN20 I O 2 O 5 5 I 7 5 1.X)、腕表(CN20 I 3 20 I 36 3 5 3.5、〇吧01220571654.6、0吧01220498378.5)以及褲子和襪子(0吧039149071])等。由于很多慢性病需要長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)以積累采集的數(shù)據(jù)，例如睡眠狀態(tài)下監(jiān)測(cè)或者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下監(jiān)測(cè)，使用者需長(zhǎng)期穿著緊身服裝，會(huì)有緊身的不適感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種水敏感衣物件及其制備工藝和智能的可穿戴監(jiān)測(cè)衣物，解決了現(xiàn)有技術(shù)中用于監(jiān)測(cè)人體生理信號(hào)的可穿戴監(jiān)測(cè)設(shè)備的緊身不靈活性和長(zhǎng)時(shí)期穿戴舒適感差的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種水敏感衣物件，所述水敏感衣物件具有由水敏感形狀記憶功能高分子材料編織形成的織物結(jié)構(gòu)或者是由水敏感形狀記憶功能高分子聚合物溶液或熔液固化形成的薄膜層。
[0007]在本發(fā)明的水敏感衣物件中，所述水敏感衣物件具有由水敏感形狀記憶功能高分子材料編織形成的織物結(jié)構(gòu)，所述織物結(jié)構(gòu)是將水敏感形狀記憶功能高分子聚合物進(jìn)行紡絲得到的原始絲體拉伸至預(yù)設(shè)長(zhǎng)度后形成的長(zhǎng)絲體編織而成的織物結(jié)構(gòu)。
[0008]在本發(fā)明的水敏感衣物件中，所述織物結(jié)構(gòu)為平紋組織結(jié)構(gòu)、斜紋組織結(jié)構(gòu)、緞紋組織結(jié)構(gòu)、瑋編結(jié)構(gòu)或經(jīng)編結(jié)構(gòu)。
[0009]在本發(fā)明的水敏感衣物件中，經(jīng)拉伸后的所述長(zhǎng)絲體的長(zhǎng)度為原始絲體長(zhǎng)度的200%-400 %。
[0010]在本發(fā)明的水敏感衣物件中，所述水敏感衣物件是由水敏感形狀記憶功能高分子聚合物溶液或熔液固化形成的薄膜層，所述薄膜層的厚度為lmm-3mm。
[0011]本發(fā)明還提供一種水敏感衣物件的制備工藝，所述水敏感衣物件具有由水敏感形狀記憶功能高分子材料編織形成的織物結(jié)構(gòu)，其制備步驟包括:
[0012]S1、將所述水敏感形狀記憶功能高分子聚合物的溶液通過(guò)濕法紡絲或?qū)⑺鏊舾行螤钣洃浌δ芨叻肿泳酆衔锶垡和ㄟ^(guò)熔融紡絲得到原始絲體；
[0013]S2、所述原始絲體經(jīng)過(guò)水槽進(jìn)行軟化，打開(kāi)形狀記憶開(kāi)關(guān)；
[0014]S3、在水中經(jīng)過(guò)5-8次羅拉的均勻牽伸得到長(zhǎng)絲體；
[0015]S4、將得到的長(zhǎng)絲體立刻在濕度〈10%、溫度40?60°C的條件下進(jìn)行干燥；
[0016]S5、在濕度〈10%的條件下，對(duì)長(zhǎng)絲體進(jìn)行針織或機(jī)織得到具有織物結(jié)構(gòu)的水敏感衣物件；
[0017]或者，所述水敏感衣物件是由水敏感形狀記憶功能高分子聚合物溶液或者熔液固化形成的薄膜層，其制備步驟包括:將水敏感形狀記憶功能高分子聚合物溶液通過(guò)流涎法在成膜的模具中通過(guò)溶劑的揮發(fā)固化成膜;或者將水敏感形狀記憶功能高分子聚合物熔液通過(guò)冷卻至凝固點(diǎn)以下固化成膜;或者將水敏感形狀記憶功能高分子聚合物熔液通過(guò)氣流吹成薄膜。
[0018]本發(fā)明還提供一種智能的可穿戴監(jiān)測(cè)衣物，包括由上述的水敏感衣物件和由硬挺材料制成的衣物主件，所述水敏感衣物件與所述衣物主件相連接，在所述衣物主件上安裝用于監(jiān)測(cè)人體生理信號(hào)的監(jiān)測(cè)器。
[0019]在本發(fā)明的智能的可穿戴監(jiān)測(cè)衣物中，所述水敏感衣物件在可穿戴監(jiān)測(cè)衣物中沿人體的周長(zhǎng)方向排布。
[0020]在本發(fā)明的智能的可穿戴監(jiān)測(cè)衣物中，所述水敏感衣物件具有由水敏感形狀記憶功能高分子材料編織形成的織物結(jié)構(gòu)，所述織物結(jié)構(gòu)是將水敏感形狀記憶功能高分子聚合物進(jìn)行紡絲得到的原始絲體拉伸至預(yù)設(shè)長(zhǎng)度后形成的長(zhǎng)絲體編織而成的織物結(jié)構(gòu)，所述長(zhǎng)絲體的走向是沿著人體的周長(zhǎng)方向。
[0021]在本發(fā)明的智能的可穿戴監(jiān)測(cè)衣物中，可穿戴監(jiān)測(cè)衣物為背心、胸帶、臂帶或腰帶；所述用于監(jiān)測(cè)人體生理信號(hào)的監(jiān)測(cè)器為心電心率監(jiān)測(cè)器、睡眠呼吸監(jiān)測(cè)器或血壓監(jiān)測(cè)器。
[0022]在本發(fā)明的智能的可穿戴監(jiān)測(cè)衣物中，優(yōu)選地，所述可穿戴監(jiān)測(cè)衣物為背心，所述背心包括相互連接的位于人體前胸的前身部和位于人體后背的后身部，所述后身部由所述水敏感衣物件形成，所述前身部由所述衣物主件形成;所述用于監(jiān)測(cè)人體生理信號(hào)的監(jiān)測(cè)器為心電心率監(jiān)測(cè)器或睡眠呼吸監(jiān)測(cè)器。
[0023]實(shí)施本發(fā)明的水敏感衣物件及其制備工藝和智能的可穿戴監(jiān)測(cè)衣物，具有以下有益效果:本發(fā)明的水敏感衣物件采用的是水敏感的形狀記憶高分子，具備雙向形狀記憶的功能，由其形成的水敏感衣物件遇水后收縮，致使可穿戴監(jiān)測(cè)衣物變得緊身，故在濕態(tài)下為收縮狀態(tài)，而在干態(tài)下為拉伸狀態(tài)，這樣就實(shí)現(xiàn)了水敏感衣物件因環(huán)境中濕度的變化而體現(xiàn)緊身寬松的轉(zhuǎn)化，將由其制備的可穿戴監(jiān)測(cè)衣物用于人體生理信號(hào)的采集，可以避免因長(zhǎng)時(shí)間緊身穿著對(duì)人體造成的不適感，即當(dāng)需要寬松時(shí)，則使用者進(jìn)入干燥環(huán)境中，該可穿戴監(jiān)測(cè)衣物很快出現(xiàn)寬松狀態(tài);而當(dāng)需要監(jiān)測(cè)人體生理信號(hào)時(shí)，只需對(duì)面料噴濕霧氣或者運(yùn)動(dòng)出汗，都可以使得面料收縮，可穿戴監(jiān)測(cè)衣物緊身，進(jìn)而可以采集人體生理信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1A為本發(fā)明的水敏感衣物件的織物結(jié)構(gòu)中的平紋組織結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025 ]圖1B為本發(fā)明的水敏感衣物件的織物結(jié)構(gòu)中的斜紋組織結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖1C為本發(fā)明的水敏感衣物件的織物結(jié)構(gòu)中的緞紋組織結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖1D為本發(fā)明的水敏感衣物件的織物結(jié)構(gòu)中的瑋編結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖1E為本發(fā)明的水敏感衣物件的織物結(jié)構(gòu)中的經(jīng)編結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明的智能的可穿戴監(jiān)測(cè)衣物的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明的智能的可穿戴監(jiān)測(cè)衣物的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的水敏感衣物件及其制備工藝和智能的可穿戴監(jiān)測(cè)衣物的