[发明专利]一种具有压电效应的改性氨纶面料及制备方法

说明书

本发明公开了一种具有压电效应的改性氨纶面料，其制备方法包括以下步骤：（1）聚氨酯/钛酸钡复合纤维的制备：将钛酸钡纳米颗粒添加到聚氨酯溶液中，充分混匀后，经过纺丝获得聚氨酯/钛酸钡复合纤维，标记为A纤维；（2）聚氨酯/石墨烯复合纤维的制备：将石墨烯粉末添加到聚氨酯溶液中，充分混匀后，经过纺丝获得聚氨酯/石墨烯复合纤维，标记为B纤维；（3）复合纤维面料的制备：将上述两种纤维分别剪成短纤，在经过梳理机进行梳理后得到低克重的纤维网，后将两种纤维网按照B/A/B的方式进行叠放，保持各纤维网表面平整均匀无破损，随后进行粘合。该改性氨纶面料具有良好的拉伸弹性和导电性，在按压与拉伸作用下均能够表现出压电效应。

技术领域

本发明涉及纤维材料领域，特别涉及一种具有压电效应的改性氨纶面料及制备方法。

背景技术

智能可穿戴材料作为一类柔性电子器件，在医疗健康领域得到越来越多的关注和应用。基于压电和导电方面的智能可穿戴材料种类较多，其主要需要解决的问题在于柔性、弹性以及持久性。纤维的表面修饰能够赋予其良好的导电性，但随着使用周期的延长，表面修饰层会逐渐脱落，其持久性不能得到保证。目前多数基于压电原理开发的产品集中关注了材料在受到垂直方向的按压时的性能表现，而不能考虑到在水平方向施加拉伸作用时的情况，在产品开发方面受到了一定程度的限制。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种具有压电效应的改性氨纶面料及制备方法，通过该方法制成的氨纶面料具有良好的拉伸弹性和导电性，在按压与拉伸作用下均能够表现出压电效应，可以有效地解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种具有压电效应的改性氨纶面料，所述改性氨纶面料具有三明治结构，其中间层为聚氨酯/钛酸钡复合纤维网，其余两层为聚氨酯/石墨烯复合纤维网。

优选地，所述聚氨酯/钛酸钡复合纤维包含90份的聚氨酯与10份的钛酸钡；所述聚氨酯/石墨烯复合纤维包含92份的聚氨酯与8份的石墨烯。

一种具有压电效应的改性氨纶面料的制备方法，包括以下步骤：

（1）聚氨酯/钛酸钡复合纤维的制备：将钛酸钡纳米颗粒添加到聚氨酯溶液中，充分混匀后，经过纺丝获得聚氨酯/钛酸钡复合纤维，标记为A纤维；

（2）聚氨酯/石墨烯复合纤维的制备：将石墨烯粉末添加到聚氨酯溶液中，充分混匀后，经过纺丝获得聚氨酯/石墨烯复合纤维，标记为B纤维；

（3）复合纤维面料的制备：将上述两种纤维分别剪成短纤，在经过梳理机进行梳理后得到低克重的纤维网，后将两种纤维网按照B/A/B的方式进行叠放，保持各纤维网表面平整均匀无破损，随后进行粘合。

优选地，在所述步骤（1）中，所述钛酸钡纳米颗粒份数为20~30份，所述聚氨酯溶液份数为70~80份。

优选地，在所述步骤（1）中，所述钛酸钡纳米颗粒的粒径大小为20~100nm。

优选地，在所述步骤（2）中，所述石墨烯粉末份数为5~10份，所述聚氨酯溶液份数为80~95份。

优选地，在所述步骤（2）中，所述石墨烯粉末的颗粒粒径为100~1000nm。

优选地，在所述步骤（3）中，所述A纤维网的克重为B纤维网克重的0.5~1倍。

进一步地，在所述步骤（3）中，所述A、B纤维网之间为热粘合。

优选地，所述热粘合的粘合温度为140~150℃，粘合压力为1~2Mpa，粘合时间为13~15s。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：