部分石墨烯复合纤维与制品的研发

为探究石墨烯在功能纤维及纺织品的多元应用,通过本课题组对石墨烯复合纤维及制品研发的总结,介绍了多元功能石墨烯复合纤维的制备与功能性研究,进一步明确复合纤维力学增强、阻燃、热稳定性、防紫外线、远红外发射等特性,以及耐日晒抗老化石墨烯锦纶长丝优良的机械性能;在多元功能石墨烯纺织品方面,进行了石墨烯紫外线防护织物、氧化石墨烯/壳聚糖复合导电织物、石墨烯复合远红外功能纺织品、氧化石墨烯/海藻酸钠复合膜和纳米二氧化锰/石墨烯改性织物的研发及其功能性能研究。石墨烯复合纤维及制品在远红外功能纺织品、个体防护及智能纺织品领域具有广阔的应用前景。     

智能传感纺织品研究进展

为了分析智能传感纺织品的研究现状,介绍近5年基于纺织的力学、温度、湿度、化学相关传感器的研究。详细阐述传感纺织品在纤维、纱线及织物层面的制造方法,重点介绍使用纺织结构形成柔性传感器件的方法,如通过针织、梭织、刺绣等方式将导电纱线有序地织入织物中,或者通过涂层方式获得传感纺织器件。分析不同传感纺织品的传感原理,并对不同原理传感器进行分类和对比。列举传感纺织品在健康监护及生物医学方面的应用,为智能传感纺织品的研究提供参考。     

石墨烯改性纺织品研究进展

石墨烯作为一种新型纳米材料,能赋予纤维及织物良好的抗静电、防紫外、抗菌抑菌、电磁屏蔽、耐热、耐磨等性能,在功能性纤维与面料以及智能纺织品领域有着广阔的应用前景,已经成为未来纺织品发展的一大趋势。为了更好的选择石墨烯改性的方法与工艺,从而获得性能更优的功能与智能纺织品,主要分析了石墨烯在纤维、纱线和织物改性中的多种不同方法,包括共聚法、直接喂食法、涂层法、层层自组装法、原位还原法、复配液整理法、电化学沉积法、电泳沉积法等,并探讨了不同方法的优缺点与应用环境。     

基于经编间隔织物的压力电容传感器特性

为实现用智能坐垫监测人体坐姿,对人体健康进行辅助治疗的目的,以6种不同规格的经编间隔织物为介质层制备压力电容传感器,研究经编间隔织物压力电容传感器的静态性能。对6种传感器进行电力学性能测试,得到应力-电容曲线,结合经编间隔织物的压缩性能,将间隔织物电容传感器的应力-电容曲线划分为3个阶段,分别研究每个阶段的灵敏度和线性度。结果表明:随着压力的增加,压力电容传感器的线性度会逐渐变差;其灵敏度,呈现出先逐渐增加,而后逐渐减小的趋势。在间隔织物的压缩平台区,电容传感器灵敏度最大,在间隔织物压缩的弹性区,电容传感器线性度最好。     

多层结构柔性压力传感织物的设计与性能

智能可穿戴技术因其能够实时交互穿戴者与环境之间的信息而具有巨大发展潜力,在柔性可穿戴设备中,柔性压力传感器是用于压力检测的关键器件。使用导电材料MWCNTs与PEDOT:PSS制备3种不同的传感器敏感层,以镍铜织物作为传感器的上下电极,制备一种具有多层结构的柔性压阻式压力传感器,并对传感器性能进行测试。结果表明,PEDOT:PSS敏感层在0～5 kPa压强范围内,灵敏度高达0.168 12 kPa^-1,具有较快的响应时间与恢复时间,以及较好的可重复性。该传感器性能良好,可以应用在柔性可穿戴设备中。     

织物基柔性传感器研究进展

纺织品可穿戴柔性传感器具有质量轻、制备成本低、透气性好等优点,已成为可穿戴电子产品不可或缺的一部分。根据近年来织物基柔性传感器的研究进展,文章从针织物基柔性传感器、梭织物基柔性传感器和非织造布基柔性传感器3方面,综述织物基柔性传感器的制备、性能和应用领域,并对柔性传感器性能、尺寸、数据采集和处理能力的发展前景进行展望,为织物基柔性传感器发展提供新思路。     

石墨烯印花导电储能织物的制备及性能

为制备兼具导电和储能性能的智能可穿戴纺织品,采用纯氧化石墨烯分散液为印花浆料,通过传统可大规模生产的丝网印花技术,结合多元羧酸整理工艺,制得石墨烯印花导电储能织物。采用扫描电子显微镜观察、傅里叶红外光谱分析、织物撕破强力测试和电化学性能分析等方法对织物的结构和性能进行研究。结果表明,多元羧酸整理最佳工艺为:ρ(SHP)100 g/L,ρ(BTCA)120 g/L,焙烘温度180℃,焙烘时间2 min。该工艺条件下,氧化石墨烯在棉织物上同时发生交联和还原反应,与棉织物形成三维多孔网络结构,获得的石墨烯印花织物表面电阻为0.58 kΩ/sq。由该石墨烯印花织物组装的超级电容器的串联电阻为68Ω,传递电阻为110Ω,比电容能够达到23.7 mF/cm2。     

镀银针织物电阻式压力传感器的制备及应用

柔性压力传感器在智能纺织和柔性机器人领域应用广泛,文中设计一种具有三维枕形多级结构的压阻式压力传感器,通过热黏合技术将镀银针织物和聚丙烯纤维组装成织物压力传感器。针织物固有的弹性针织结构和聚丙烯纤维集合体良好的回弹性发挥协同作用,使该压力传感器具有优异的传感性能,包括高灵敏度及优异的耐久性。此外,该压力传感器可以用来监测人体的生理活动,如睡姿和呼吸速率。该研究为监测儿童和老年人的生理活动提供一种新颖、方便的解决方案。     

石墨烯复合织物的制备、功能及应用

具有诸多优异性能的石墨烯已成为众多科学领域的革命性材料。将石墨烯材料纳入纺织品的功能整理中,可赋予纺织品抗静电、紫外防护、导电、光催化自清洁、抗菌、导热、储能等多种功能性。文章综述了石墨烯复合织物的制备方法、功能分类以及石墨烯复合织物的应用前景。     

柔性可穿戴电子传感器的现状及发展趋势

智能纺织品是指具备感知和反馈功能,并保留纺织品固有风格和技术特征的一类新型纺织品,由于其具有柔软和自适应等特点,近年来被广泛研究。柔性可穿戴技术和柔性导电纺织材料是智能纺织品发展的重要基础,而柔性传感器是其实现智能化的核心部分。对柔性可穿戴技术的发展进行了概括总结,并根据工作原理的不同,分别介绍了柔性电容式传感器、柔性压电式传感器和柔性压阻式传感器的原理、制作方法、与纺织材料的结合方式以及在智能纺织品上的应用等。     

纺织基柔性压力传感器研究进展

智能纺织品可以与穿戴者或者环境进行数据跟踪和交流,这在健康监测、健身,以及公共安全等领域都具有非常广泛的应用前景。以纺织基柔性压力传感器的工作原理、常用材料、制备方法为分类依据,基于国内外最新研究成果介绍纺织基柔性压力传感器的研究进展以及最新应用,指出纺织基柔性压力传感器目前仍面临的挑战,如耐用性、生物安全性、洗涤稳定性等。并提出未来基于纺织品的压力传感器在人体运动健康监测、电子皮肤、医疗、机器人等领域的应用会越来越广泛。     

用于可穿性运动捕获系统的智能纺织品

真正的配有仪器装备 ,能够记录生物机械变量并具有可穿性的服装的研制成功对于由多媒体到身体康复 ,由运动到艺术的多个应用领域是至关重要的。在这里我们报告可以读取及记录穿着此类纺织品的人的姿势及运动的装置。服装的感观功能是由织物应变传感器完成的 ,传感器基于polypyrrole(PPy ,一种Π 电子共轭导电聚合物 )或含碳橡胶涂层的纤维。传导性元素的应用使得材料具有压阻特性 ,可以探测织物的局部应变。在衬衫及手套的关键点上应变织物带与传导轨共同使用以探测主要关节的运动。“智能衬衫”的感观体系结构可分为两部分 :纺织品平台 ,…     

基于力敏发热的智能纺织品设计

采用石墨烯、碳纳米管、聚吡咯等导电导热材料,在两层织物的上层以方格形式印刷石墨烯涂料,下层织入导电纱线。运用多学科知识,采用上下层织物接触导通电路的方式,以压力为条件在接触区域产生热能的新颖电热原理,设计了具有受压局部发热且温度可调功能的新型智能纺织品,该纺织品具有可折叠变形、节能简约、安全度高、实用便捷等特点,可以用于食品的恒温保温、汽车飞机座椅加热、康复医疗等各种领域。文章从纱线材料、织物组织结构、电路分析等方面对智能纺织品进行设计研发。     

石墨烯复合纤维与纺织品的功能

阐述了石墨烯纤维素复合纤维的功能性研究,包括力学性能、防紫外线性能、抗静电性能及阻燃性能等。研究了石墨烯对锦纶纤维的改性以及石墨烯功能性纺织品,包括石墨烯复合紫外防护织物、聚苯胺氧化石墨烯功能织物以及聚乙烯醇/石墨烯复合织物。最后,对功能石墨烯复合纤维与纺织品的应用及发展进行了展望。     

光纤传感智能纺织品监测呼吸心跳的研究进展

为分析用于监测呼吸运动和心跳活动的传感智能纺织品的研究现状,介绍光纤传感器的结构和分类,详细阐述强度调制型传感器的工作原理,包括宏弯原理和微弯原理,并介绍其智能纺织品的应用现状。同时,详细分析光纤布拉格光栅的工作原理,并列举光纤布拉格光栅传感器在智能纺织品方面的应用。总结国内外光纤传感智能纺织品在医用领域的主要研究成果,为监测呼吸和心跳的医用智能纺织品的研究提供参考。     

智能服装用石墨烯/聚合物柔性传感器研究进展

回顾了国内外石墨烯/聚合物柔性传感器研究进展，总结了其制备技术、性能特点，归纳了将其集成于服装中开发智能服装的设计需求、应用现状及技术要点。最后指出，未来需要通过提升复合材料制备技术以及传感器封装工艺来构建灵敏度高、响应迅速、性能稳定的柔性传感器，还需要探究其与服装载体的集成方式，以实现功能性与舒适性相兼容，并进一步基于智能服装构建人体生理信号监测模型，发挥石墨烯/聚合物柔性传感器的实际应用价值。     

科学家研发出可以将电子电路印刷到纺织物上的技术

正来自英国、意大利和中国的科学家已经能够将可清洗、可拉伸和透气的电子电路结合到纺织物中,为智能纺织品和可穿戴电子设备开创了新的可能性。该电子电路是用廉价、安全和环保的墨水制成的,并采用传统的喷墨印刷技术印刷。来自剑桥大学的研究人员与意大利和中国的同事一起,展示了如何将石墨烯直接印刷到织物上以生产出集成电子电路。该织物可以在普通洗衣机中经受了多达20次的洗涤。新型纺织电子设备是基于     

石墨烯导电功能材料研究现状

阐述石墨烯的结构与性能,介绍了石墨烯导电功能纺织品的研究现状及常温常压等离子体预处理织物对导电功能材料结合牢度的影响。     

智能柔性传感器的应用及其发展前景

介绍了智能纺织品的定义、分类和特征,综述了智能纺织品用作柔性传感器在电子电工、医疗保健、运动器材、娱乐、产业用纺织品等领域的应用,指出了智能柔性传感器存在问题及其发展前景.     

基于高分子水凝胶的阻燃织物研究与应用进展

针对纺织品的易燃问题,基于高分子水凝胶三维网络体系的高吸水性,提出了将高分子水凝胶作为新型阻燃材料应用于纺织品领域的思路。阐述了水凝胶作为新型阻燃材料在灭火过程中吸热冷却、稀释气体和隔绝氧气的阻燃机制;结合相关文献探讨了水凝胶与纺织品相结合制备复合阻燃织物的新型整理技术,证明了基于水凝胶的阻燃复合织物可具备优异的阻燃与隔热性能。最后分析了水凝胶作为阻燃材料在纺织品热防护领域存在的挑战及机遇,认为提高水凝胶与织物的结合牢度、开发自愈合-阻燃水凝胶材料和多功能性阻燃水凝胶织物等是未来的研究方向。