System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法技术_技高网

一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法技术

技术编号:44648826 阅读:3 留言:0更新日期:2025-03-17 18:38
本发明专利技术公开了一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,该方法包括如下步骤:通过共轭静电纺纱和水热处理方法,分别制备亲水性的皮芯结构复合纱和疏水性的皮芯结构复合纱;然后以亲水复合纱、疏水复合纱为纬纱,以普通涤纶纱为经纱,按照双层织物组织来织制复合织物亲水层、疏水层,在织物两面呈现不对称润湿状态;以金属丝为芯丝电极,制备芯鞘结构的纱线状发电器件,通过嵌入的方式与双层织物的亲水层嵌合,对亲水层富集的汗液进行诱导发电性能的探测,将双层织物自泵送汗液的性能可视化。本发明专利技术在传统纱线中引入纳米纤维,形成尺度差,构建多尺度的复合纱,然后织制成有表面润湿差异的双层织物,加强汗液的定向输送性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能性织物制备领域,尤其涉及一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法


技术介绍

1、随着极端高温天气的出现,严重中暑的发生率很高,能有效进行汗液定向传输提升人体热湿舒适性,并利用汗液进行电信号转换的纺织品研发变得越来越迫切。

2、传统的天然纤维和化学纤维功能性纺织品通过纤维改性、织物设计、后整理等方式,能够加速水分传递,然而,它们的直径尺度仍处于微米级别。考虑到静电纺微纳纤维因具备独特的尺度效应、界面效应且易于加工成型,合理地结合与设计静电纺微纳纤维与传统织物的结构,不仅仅为水分传递方面的功能性应用带来新的研究思路,也为多功能纺织品带来了更多的研究方向。

3、相较于传统的发电技术,水伏发电绿色环保,不需要大型设备投入生产即可完成发电,更可充分利用水资源,实现水能的深度挖掘。汗液也属于一种水资源,纤维和纱线通过纺织工艺集成到衣物,通过流动电势对定向运输的汗液进行电信号转换,对织物热湿舒适性有一定的监测作用,为智能响应新型纺织品和新兴的能源收集方式提供技术数据。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其包括步骤:

4、(1)通过共轭静电纺纱和水热处理方法制备亲水性的皮芯结构复合纱,通过共轭静电纺纱、前处理液浸渍和水热处理方法制备疏水性的皮芯结构复合纱;

5、(2)以亲水性的皮芯结构复合纱、疏水性的皮芯结构复合纱为纬纱,以普通纱为经纱,按照双层织物组织来织制复合织物亲水层、疏水层,在织物两面呈现不对称润湿状态;

6、(3)以金属丝为芯丝电极,制备芯鞘结构的纱线状发电器件,通过嵌入的方式与双层织物的亲水层嵌合;对亲水层富集的汗液进行诱导发电性能的探测,通过流动电势进行汗液诱导发电的电信号转换,将双层织物自泵送汗液的性能可视化。

7、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

8、(1)本专利技术在传统纱线中引入纳米纤维,形成尺度差,构建多尺度的复合纱,然后织制成有表面润湿差异的双层织物,加强汗液的定向输送性能,为汗液管理方面的功能性应用带来新的研究思路。

9、(2)将汗液定向运输技术与传统机织物进行无缝结合,在厚度方向上实现多层级的梯度润湿性差异时,将汗液在多尺度复合织物中的定向运输行为通过信号转换来可视化,促进水能源拓展更多的高效利用场景。

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【技术保护点】

1.一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其特征在于,所述方法步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,亲水性的皮芯结构复合纱为普通纱为芯纱、亲水聚丙烯腈PAN/氧化锌ZnO纳米纤维为皮层的包覆纱,疏水性的皮芯结构复合纱为普通纱为芯纱、疏水聚偏二氟乙烯PVDF/氧化锌ZnO纳米纤维为皮层的包覆纱。

3.根据权利要求2所述的一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其特征在于:所述亲水聚丙烯腈PAN/氧化锌ZnO纳米纤维皮层获取过程如下:

4.根据权利要求3所述的一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其特征在于:所述生长液由去离子水中加入摩尔比为1:1~3:1的六次甲基四胺与氯化锌、醋酸锌、硝酸锌中的任意一种并搅拌均匀,生长液的总摩尔量为0.01~0.5 mol/L,氨水占比10 % ~70 %。

5.根据权利要求2所述的一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其特征在于:疏水聚偏二氟乙烯PVDF /氧化锌ZnO纳米纤维皮层获取过程如下:

6.根据权利要求5所述的一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其特征在于:所述前处理溶液为无水醋酸锌的乙醇溶液,前处理溶液的摩尔量为0.001~0.05mol/L;

7.根据权利要求1所述的一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,选取亲水聚丙烯腈PAN/氧化锌ZnO复合纱为表纬,疏水聚偏二氟乙烯PVDF/ 氧化锌ZnO复合纱为里纬,普通纱线为表、里经纱,由里经与表纬接结、表经与里纬接结的方式将表、里两层织物连接在一起,在织物两面同时实现不对称的润湿状态,调整相应的上机织造参数,织制成双层织物。

8.根据权利要求1所述的一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,以金属丝A作为芯丝电极,通过共轭静电纺纱在A芯丝电极外包覆聚丙烯腈PAN纳米纤维,将金属丝B作为另一电极排入聚丙烯腈PAN纳米纤维表面,再继续通过共轭静电纺纱在B金属电极外包覆聚丙烯腈PAN纳米纤维,获得纱线状电子器件。

9.根据权利要求8所述的一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其特征在于:所述纱线状电子器件的金属丝A和金属丝B为铝、锌、铁、锡、铜、银、铂、金中的两种,电化学中金属活动性顺序在前的为负极,金属活动性顺序在后的为正极。

10.根据权利要求8所述的一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其特征在于:所述纱线状电子器件与双层织物的亲水层嵌合时,通过错位有序堆叠方式串联或并联多个器件单元,以器件的规模化集成来同时增大电压和电流输出。

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【技术特征摘要】

1.一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其特征在于,所述方法步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,亲水性的皮芯结构复合纱为普通纱为芯纱、亲水聚丙烯腈pan/氧化锌zno纳米纤维为皮层的包覆纱,疏水性的皮芯结构复合纱为普通纱为芯纱、疏水聚偏二氟乙烯pvdf/氧化锌zno纳米纤维为皮层的包覆纱。

3.根据权利要求2所述的一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其特征在于:所述亲水聚丙烯腈pan/氧化锌zno纳米纤维皮层获取过程如下:

4.根据权利要求3所述的一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其特征在于:所述生长液由去离子水中加入摩尔比为1:1~3:1的六次甲基四胺与氯化锌、醋酸锌、硝酸锌中的任意一种并搅拌均匀,生长液的总摩尔量为0.01~0.5 mol/l,氨水占比10 % ~70 %。

5.根据权利要求2所述的一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其特征在于:疏水聚偏二氟乙烯pvdf /氧化锌zno纳米纤维皮层获取过程如下:

6.根据权利要求5所述的一种用于汗液自泵送可视化的双层复合织物的制备方法,其特征在于:所述前处理溶液为无水醋酸锌的乙醇溶液,前处理溶液的摩尔量为0.001~0.05mol/l;...

【专利技术属性】
技术研发人员:李雅唐艳军林万里
申请(专利权)人:浙江理工大学
类型:发明
国别省市:

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