导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物传感器的制备方法技术

本发明专利技术公开了导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物传感器的制备方法，涉及织物传感器技术领域，包括：步骤一，使用提花机织造三维间隔空芯机织物；步骤二，制备纳米石墨粉混合导电水凝胶前驱溶液；步骤三，使用三维间隔空芯机织物和纳米石墨粉混合导电水凝胶前驱溶液制备导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物。本发明专利技术通过对电子提花机进行改造，制备空芯结构可变的三维间隔空芯织物，当织物受到拉伸时受力的是表层地组织纱线，织物断裂后纵向经纱由弯曲状变为伸直，并未断裂。空芯结构可以在强力损失较低的前提下赋予三维织物更好的形变能力和填充空间，结合三维织物质轻、高强的性质，制备出力学性能优良的导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物传感器。空芯机织物传感器。空芯机织物传感器。

【技术实现步骤摘要】
导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物传感器的制备方法


[0001]本专利技术涉及织物传感器
，更具体地说，本专利技术涉及导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物传感器的制备方法。

技术介绍

[0002]导电水凝胶是柔性传感器的理想材料，然而水凝胶强力低，拉伸性和灵敏度之间的平衡不易控制。三维间隔织物可塑性强，可以通过采用导电纱线或者金属丝进行织造，制备导电三维织物，但是导电纱线织造困难，导电性能不稳定，易断裂。
[0003]在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种制备简单，导电性能良好，灵敏度和拉伸性能平衡可控的导电水凝胶复合三维空芯机织物，导电性能会随着织物受力变形而变化，可用于柔性应变传感器。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物传感器的制备方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一，使用提花机织造三维间隔空芯机织物；
[0008]步骤二，制备纳米石墨粉混合导电水凝胶前驱溶液；
[0009]步骤三，使用三维间隔空芯机织物和纳米石墨粉混合导电水凝胶前驱溶液制备导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物。
[0010]优选的，所述步骤一中提花机为电子提花机，所述提花机包括提花龙头、纵向经纱、上地经、下地经以及纬纱，所述提花龙头的下方设置有通丝，所述纵向经纱、上地经、下地经分别穿过单独的停经装置。
[0011]优选的，所述提花机还包括综框，所述通丝由托杆辅助开口，每一根通丝都单独与托杆相连接，所述托杆由综框开口凸轮驱动。
[0012]优选的，所述提花机还包括导纱板，所述纵向经纱穿过导纱板后再穿过停经装置。
[0013]优选的，所述提花机织造三维间隔空芯机织物的步骤如下：
[0014]步骤
①
，采用两组综眼高度不一的综丝，主轴转一转同时形成两个纵向的梭口；
[0015]步骤
②
，所述综框开口凸轮驱动托杆，托杆往上运动，与它连接的通丝则在上部地组织完成开口，托杆向下运动，与它相连的通丝则参与下梭口的纬纱交织；
[0016]步骤
③
，综平，纵向经纱位于上地经和下地经中间，三组经纱处于不同的水平位置上；
[0017]步骤
④
，随着织轴转动，综框形成上下两个梭口；
[0018]步骤
⑤
同时通丝在托杆的辅助下，一半向上运动，一半往下运动，向上运动的通丝与上地经开口上部平齐，往下运动的通丝与下地经开口下部平齐；
[0019]步骤
⑥
紧接着地组织综框保持开口不动，上部通丝开下梭口，下部通丝开上梭口；
[0020]步骤
⑦
托杆保持不动，同时引入两组纬纱，完成一次交织，调换托杆的运动方向，则纵向经纱就出现交叉，将上下两层地组织连接在了一起；
[0021]步骤
⑧
重复步骤
①‑
步骤
⑦
的步骤，可以织造出空芯结构可变的三维间隔空芯机织物。
[0022]优选的，所述步骤二具体为：采用聚乙烯醇、卡姆波和甘油构建水凝胶基体，取10g聚乙烯醇加入90ml制的10％(wt)的PVA水溶液，取20ml上述 PVA水溶液，加入2ml甘油和2g卡姆波粉，在混合液体中加入2g纳米石墨粉， 60℃水浴中，高速分散搅拌20min，在室温下用超声仪超声15min，制得纳米石墨粉混合导电水凝胶前驱溶液。
[0023]优选的，所述步骤三具体为：取制备好的三维间隔空芯织物50mm
×
50mm 大小的样品，放入纳米石墨粉混合导电水凝胶前驱溶液。在零下10度冷冻48h，在5℃解冻5小时，反复循环两次后，取出样品，去除表层残留的水凝胶，即可得到导电水凝胶复合三维间隔空芯织物。
[0024]本专利技术的技术效果和优点：
[0025]本专利技术通过对电子提花机进行改造，制备空芯结构可变的三维间隔空芯织物，当织物受到拉伸时受力的是表层地组织纱线，织物断裂后纵向经纱由弯曲状变为伸直，并未断裂。空芯结构可以在强力损失较低的前提下赋予三维织物更好的形变能力和填充空间。结合三维织物质轻、高强的性质，制备出力学性能优良的导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物传感器。
附图说明
[0026]图1为本专利技术提花机织机的结构示意图。
[0027]图2为本专利技术具体实施方式步骤
③
的结构示意图。
[0028]图3为本专利技术具体实施方式步骤
④
图。
[0029]图4为本专利技术具体实施方式步骤
⑥
图。
[0030]图5为本专利技术具体实施方式步骤
⑦
图。
[0031]图6为本专利技术三维间隔空芯机织物的结构示意图。
[0032]图7为本专利技术制备导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物的示意图。
[0033]附图标记为：
[0034]11纵向经纱、12导纱板、13上地经、14下地经、15停经装置、16综框、 17通丝、18提花龙头、19钢筘、110压辊、111卷曲装置；21，22提花通丝、 23，24上地经综框、25，26下地经综框、27纬纱、28托杆。
具体实施方式
[0035]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
[0036]此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的示例实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
[0037]本专利技术提供了导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物传感器的制备方法，包括以下步骤：
[0038]步骤一，使用提花机织造三维间隔空芯机织物；
[0039]步骤二，制备纳米石墨粉混合导电水凝胶前驱溶液；
[0040]步骤三，使用三维间隔空芯机织物和纳米石墨粉混合导电水凝胶前驱溶液制备导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物；具体地：
[0041]1、三维间隔空芯机织物的织造
[0042]对电子提花机进行双梭口改造，地组织经纱由综框16控制，提花通丝控制纵向经纱，织机结构如图1所示，提花机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，使用提花机织造三维间隔空芯机织物；步骤二，制备纳米石墨粉混合导电水凝胶前驱溶液；步骤三，使用三维间隔空芯机织物和纳米石墨粉混合导电水凝胶前驱溶液制备导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物。2.根据权利要求1所述的导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤一中提花机为电子提花机，所述提花机包括提花龙头(18)、纵向经纱(11)、上地经(13)、下地经(14)以及纬纱(27)，所述提花龙头(18)的下方设置有通丝(17)，所述纵向经纱(11)、上地经(13)、下地经(14)分别穿过单独的停经装置(15)。3.根据权利要求2所述的导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物传感器的制备方法，其特征在于，所述提花机还包括综框(16)，所述通丝(17)由托杆(28)辅助开口，每一根通丝(17)都单独与托杆(28)相连接，所述托杆(28)由综框(16)开口凸轮驱动。4.根据权利要求2或3所述的导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物传感器的制备方法，其特征在于，所述提花机还包括导纱板(12)，所述纵向经纱(11)穿过导纱板(12)后再穿过停经装置(15)。5.根据权利要求3所述的导电水凝胶复合三维间隔空芯机织物传感器的制备方法，其特征在于，所述提花机织造三维间隔空芯机织物的步骤如下：步骤
①
，采用两组综眼高度不一的综丝，主轴转一转同时形成两个纵向的梭口；步骤
②
，所述综框(16)开口凸轮驱动托杆(28)，托杆(28)往上运动，与它连接的通丝(17)则在上部地组织完成开口，托杆(28)向下运动，与它相连的通丝(17)则参与下梭口的纬纱交织；步骤
③
，综平，纵向经纱(11)位于上地经(13)和下地...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志芳，周赳，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：