[实用新型]一种应变传感机织物

说明书

本实用新型公开了一种应变传感机织物，包括非导电机织物和碳纳米管纱线，所述碳纳米管纱线嵌入在所述非导电机织物中。本实用新型提供的应变传感机织物成本低廉、柔软性好、舒适性高，具有应变传感功能，机织物的灵敏度高且稳定性好，在智能纺织品领域有很好的应用前景，具有极强的实用价值，值得广泛推广应用。

技术领域

本实用新型涉及一种机织物，具体涉及一种应变传感机织物，属于纺织技术领域。

背景技术

随着社会的发展，纺织品在人们日常生活中扮演着越来越重要的角色，出现了许多功能化的纺织品。如防水透湿纺织品，可以改善织物舒适性、减少环境污染；阻燃纺织品，可用于消防；还有抗紫外线纺织品，电磁屏蔽纺织品等。智能纺织品也越来越受到国内外研究学者的关注，其可用于医疗监测、健康监测、娱乐等领域。

应变传感器是测量物体受力变形所产生应变的一类传感器，与传统采用刚性材料制成的传感器不同，柔性应变传感器由于采用柔性材料制成，具有柔韧性好，可自由弯曲甚至折叠的特性，具有更广泛的应用前景。随着新型材料和智能材料研究，国内外研究人员对普通电阻应变传感器基底材料进行改进，在非导电高分子材料中添加导电介质或将导电聚合物涂覆在柔性基底上以获得具有应变敏感性的柔性应变传感器。目前已经有相关报道将柔性应变传感器应用于纺织品上以制备出可以实时监测穿着者的肢体活动以及呼吸信息或心率信息等信息的智能纺织品。但是些导电基体或导电聚合物应用于纺织品时缺乏了纺织品应有的柔软舒适感。

碳纳米管(CNT)具有优异的力学、电学和化学性能，碳纳米管理论的杨氏模量约为1TPa，拉伸强度约100GPa；碳纳米管实验所得杨氏模量和拉伸强度分别为0.8TPa和60GPa；碳纳米管还有很高的电流密度，变化范围很广的电导率(200-109S/cm)；除此之外碳纳米管还有很好的压阻性能，当碳纳米管受到拉力作用时，其电阻会发生变化。上述优良性能使得碳纳米管成为新一代的应变传感材料应用于智能纺织品。目前已有的报道主要是通过超声、浸渍或涂布的方式在将碳纳米管附着在纺织纤维上，形成具有应变传感功能的纺织品，但是这种制成的纺织品透气性差。

由于碳纳米管的纳米尺寸，其在实际应用中受到很大的挑战，为了拓展碳纳米管的应用，碳纳米管宏观集合体的制备显得很有必要。碳纳米管纱线是由相互交错的碳纳米管组装并连接而形成的微米级纤维材料，近年来人们采用湿法纺丝、气相沉积法等方法将碳纳米管制作成碳纳米管纱线。碳纳米管纱线具有良好的柔性和导电性能，在可穿戴电子产品及智能纺织品领域有很好的应用前景。中国专利CN201610288809.8中公开了一种具有多尺度孔结构的碳纳米管织物，该织物由碳纳米管纱线组成，具有高强度、高柔性、高导电性、高比表面积和良好的透通性，可应用于柔性传感器件。但是该织物完全由碳纳米管纱线组成，成本较高。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种成本低廉、柔软性好、舒适性高的应变传感机织物。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种应变传感机织物，包括非导电机织物和碳纳米管纱线，所述碳纳米管纱线嵌入在所述非导电机织物中。

作为优选方案，所述碳纳米管纱线为表面具有聚乙烯醇涂层的碳纳米管纱线。

作为优选方案，所述碳纳米管纱线的数量至少为一根。

作为优选方案，所述碳纳米管纱线以浮线嵌入或以机织物结构嵌入非导电机织物中。

作为优选方案，所述碳纳米管纱线分段式或连续式嵌入非导电机织物中。

作为进一步优选方案，所述碳纳米管纱线采用直线形态平行排列经向或纬向嵌入非导电机织物中。

作为进一步优选方案，所述碳纳米管纱线采用连续匚型型态嵌入非导电机织物中。

作为进一步优选方案，所述碳纳米管纱线采用口字型型态嵌入非导电机织物中。