[实用新型]一种耐腐蚀湿度响应的石墨烯复合智能纤维

说明书

本实用新型公开了一种耐腐蚀湿度响应的石墨烯复合智能纤维，从内到外由芯层与表层组成，所述芯层为改性耐腐蚀高吸湿脱湿纤维层，所述表层为石墨烯片层，所述石墨烯片层由多个石墨烯碎片有序上下交叠呈鳞片叠加覆盖状分布在改性耐腐蚀高吸湿脱湿纤维层表面而成，具有优异的耐腐蚀性能，纤维状的材料使得其更为容易应用于智能纺织品中，可在腐蚀的环境中进行湿敏工作，具有巨大的产业化前景。

技术领域

本实用新型涉及纺织材料技术领域，具体属于一种耐腐蚀湿度响应的石墨烯复合智能纤维。

背景技术

随着科技的进步与人们的需求，智能纺织品已成为纺织行业的研究热点。智能纺织品是将纺织技术与信息技术相结合在一起能用于人体穿着的新型纺织品，其能对人体的生物状态进行实时的监控与反馈。智能纺织品发展迅速，渗透到各个领域，越发越被人们重视。环境湿度通过影响人体自身的热平衡、皮肤湿润度、呼吸器官感知等因素对人类的舒服感造成影响。当环境湿度太大时，人就会变得无精打采、精神萎靡不振。而当环境湿度太小时，人体自身的水分的蒸发会加快，导致人的心情烦躁。因此，环境的湿度会影响着人体的身体状况，因此湿敏型传感器在智能纺织品领域占据着重要的地位，而常见的湿敏传感器可分为薄膜型传感器与纤维型传感器。而纤维型的传感器相对于薄膜型的柔性传感器，其具有更好地嵌入纺织品，更佳的穿适性等特点，因此纤维型的传感器更适合用于智能纺织品中，再者常见的湿敏传感器(如金属湿敏传感器、薄膜传感器等)仅可在普通的环境中进行工作，无法在强腐蚀性中进行工作，因此对于强腐蚀性中湿敏传感工作存在缺憾。

中国专利申请号201911230804.X(一种基于碳基柔性湿敏器件的露点测量方法)介绍了一种薄膜型基于碳基柔性湿敏器件，其利用激光诱导的方法制备具有碳电极的柔性薄膜，再利用电纺的方式在柔性薄膜上喷涂氧化石墨烯，形成全碳基的柔性湿敏器，最后将全碳基的柔性湿敏器件与半导体制冷器相结合，通过主动控温的方式在湿敏器件表面产生结露，利用电极的电容量识别露点时刻并准确获得结果，同时湿敏器件具有很好的抗腐蚀特性。但是该方法的制备复杂，条件要求高，成本高，且属于薄膜型的湿敏器件，难于应用于嵌入智能纺织品中。

中国专利申请号201610058509.0(一种湿度敏感可伸缩聚苯胺导电纤维及其制备方法)介绍了一种纤维状的湿度敏感可伸缩聚苯胺导电纤维，其氨纶包芯棉纱以氨纶为内线，弯曲缠绕在氨纶内线上的棉纱线包裹内线，质子酸掺杂聚苯胺形成的导电层均匀包覆在棉纱线上，该纤维导电率随环境湿度的变化而变化。但该方法的制备复杂，需要使用大量的化学药剂，难以大量产业化生产，且不耐腐蚀性。

综上所述，一种高效简单，无化学药剂的绿色环保耐腐蚀湿敏传感纤维的制备方法是我们需要关注和研究的，以便更好地服务于智能纺织品生产中。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种耐腐蚀湿度响应的石墨烯复合智能纤维，具有优异的耐腐蚀性能，纤维状的材料使得其更为容易应用于智能纺织品中，可在腐蚀的环境中进行湿敏工作，具有巨大的产业化前景。

为了实现上述目的，本实用新型提供的一种耐腐蚀湿度响应的石墨烯复合智能纤维，从内到外由芯层与表层组成，所述芯层为改性耐腐蚀高吸湿脱湿纤维层，所述表层为石墨烯片层，所述石墨烯片层由多个石墨烯碎片有序上下交叠呈鳞片叠加覆盖状分布在改性耐腐蚀高吸湿脱湿纤维层表面而成。

优选的，所述改性耐腐蚀高吸湿脱湿纤维层由改性的树脂母粒纺丝而成。

优选的，所述改性的树脂母粒包括有聚酯和聚酰胺共聚母粒、阳离子改性的聚酯纤维母粒、吸湿改性聚酰胺纤维母粒、吸湿改性聚丙烯纤维母粒、聚氨酯纤维母粒、聚乙烯醇缩醛与聚氯乙烯共混纤维母粒。

优选的，所述石墨烯碎片厚度为0.1-20μm之间。

优选的，所述石墨烯碎片通过部分植入改性耐腐蚀高吸湿脱湿纤维层中来与改性耐腐蚀高吸湿脱湿纤维层固定连接。