[发明专利]具有单向导湿作用的压阻传感织物及其制备方法

权利要求书

1.一种具有单向导湿作用的压阻传感织物，其特征在于：所述具有单向导湿作用的压阻传感织物以织物基布为基材，其为不对称亲水/疏水功能表面设计，从上至下依次由第一疏水性金属氧化物层、第一高分子导电层、织物基布、第二高分子导电层、第二疏水性金属氧化物层和亲水性纤维层复合而成；

所述具有单向导湿作用的压阻传感织物中，第一高分子导电层和第二高分子导电层采用浸渍负载和辊压处理制备而成；

在相互对称设置的第一高分子导电层和第二高分子导电层表面分别沉积负载第一疏水性金属氧化物层和第二疏水性金属氧化物层；

在织物的单侧表面喷涂亲水性纤维层，实现两侧不对称的亲水/疏水功能表面的结构设计，使得压阻传感织物具备单侧亲水吸湿功能。

2.根据权利要求1所述的具有单向导湿作用的压阻传感织物，其特征在于：所述具有单向导湿作用的压阻传感织物在10mm/min的速度、20kPa的压强下得到的压强随电阻变化率的灵敏性达到1.0kPa^-1；在95％的环境湿度下，其原始阻值在20min内保持于100～110kΩ之间。

3.一种权利要求1至2中任一项权利要求所述的具有单向导湿作用的压阻传感织物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1，将预处理后的织物基布浸渍于高分子导电溶液中，超声处理1～30min，得到导电织物，再将所述导电织物进行辊压处理3～5次，然后在50～120℃下干燥处理5～60min，使得所述织物基布的上下表面和内部均匀沉积负载高分子导电层，得到第一导电织物；

S2，将步骤S1制备的所述第一导电织物浸渍于疏水性金属氧化物的分散液中，超声处理0.5～15min，得到疏水性导电织物；然后将所述疏水性导电织物洗涤处理，再于50～120℃下干燥处理5～60min，使得所述第一导电织物的纱线和纤维表面均匀沉积疏水性金属氧化物层，得到第二导电织物；

S3，配制亲水性纤维分散液，采用喷涂法在所述第二导电织物的一个表面上单独喷涂所述亲水性纤维分散液，得到单个表面上沉积亲水性纤维层的复合导电织物，然后将所述复合导电织物于50～100℃下干燥处理5～60min，得到不对称亲水/疏水功能表面结构设计的单向导湿复合导电织物；

S4，将步骤S3所述的单向导湿复合导电织物的疏水性金属氧化物层的疏水功能表面连接电极，得到具有单向导湿作用的压阻传感织物。

4.根据权利要求3所述的具有单向导湿作用的压阻传感织物的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述高分子导电溶液为PEDOT：PSS溶液、聚吡咯溶液、聚苯胺溶液、聚噻吩溶液中的一种或多种混合；所述高分子导电溶液的浓度为1.0～10wt％。

5.根据权利要求3所述的具有单向导湿作用的压阻传感织物的制备方法，其特征在于：在步骤S2所述疏水性金属氧化物的分散液中，所述疏水性金属氧化物为表面接枝有不含氟的疏水烷基链的金属氧化物颗粒。

6.根据权利要求3所述的具有单向导湿作用的压阻传感织物的制备方法，其特征在于：在步骤S2所述疏水性金属氧化物的分散液中，所述疏水性金属氧化物的浓度为1～10mg/mL，溶剂为甲苯、二甲苯、丙酮中的一种。

7.根据权利要求3所述的具有单向导湿作用的压阻传感织物的制备方法，其特征在于：在步骤S3所述亲水性纤维分散液中，所述亲水性纤维为壳聚糖纤维、聚乙烯醇纤维中的一种或多种。

8.根据权利要求3所述的具有单向导湿作用的压阻传感织物的制备方法，其特征在于：在步骤S3所述亲水性纤维分散液中，所述亲水性纤维的浓度为0.1～5wt％，溶剂为水、乙醇中的一种。

9.根据权利要求3所述的具有单向导湿作用的压阻传感织物的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述织物基布为棉织物基布、涤棉混纺织物基布中的一种；所述预处理的过程为：将所述织物基布依次置于水、氢氧化钠溶液、乙醇中，超声清洗5～10min，然后自然晾干。

10.根据权利要求5所述的具有单向导湿作用的压阻传感织物的制备方法，其特征在于：所述金属氧化物颗粒为氧化钛颗粒、氧化铁颗粒、氧化铝颗粒、氧化硅颗粒、氧化锌颗粒中的一种或多种混合。