导电纱线及柔性传感器耐久性影响因素研究

为了探究影响导电纱线及柔性传感器耐久性的因素，本文选取5种典型金属导电纱线，首先分析洗涤次数、热定型温度及氧化时间对其电阻的影响。然后，以77 dtex镀银导电纱线织造不同尺寸的柔性传感器，进行30次洗涤测试，并用活性藏青BF-DB进行染色处理，以此分析洗涤和染色对传感器性能的影响。结果表明：三种因素对铜纤维的导电性能影响最大，而对铜丝和不锈钢导电纱线的导电性能影响最小，其耐洗涤性、耐热性及抗氧化性能良好。锦纶基镀银导电纱线电阻随着热定型温度的增大而减小，长度缩短；洗涤次数增加，其电阻有一定程度增大；氧化处理20 d后导电性能明显减弱。镀银导电纱编织的柔性传感器较耐洗涤，染色处理后其尺寸变小，但能维持稳定的导电性。     

镀银导电织物的防辐射性能研究

以镀银导电纤维为研究对象,分析不同组织和不同导电纤维含量对织物防辐射性能的影响。试织了5块包含不等量镀银导电纤维的试样,3种为针织物、2种为机织物;测试了试样的导电性能和屏蔽效能,分析了镀银导电纤维含量和织物结构对织物屏蔽效能的影响。研究结果表明:屏蔽效能随着镀银导电纤维比例的增加而增大,针织物试样的屏蔽效能好于机织试样。     

纬编针织柔性传感器结构及其导电性能

为探讨纬编针织柔性传感器结构及其导电性能,通过将镀银纤维、不锈钢微丝、铜纤维、铜丝等5种导电纤维与粘胶及弹力锦纶/氨纶包芯纱在电脑横机上混织,用以制备纬编针织柔性传感器,并对所织柔性传感器进行不同纵行不同横列的导电性能测试。结果表明,所选导电纤维（金属丝）具有一定的可编织性;根据柔性传感器局部电阻实测数据,其规律与文献建立的电阻六角模型计算较为吻合,且同时适用于5种导电纤维试样,能更好的进行柔性传感器的理论分析;从而开发价格合理,性能优异的针织柔性传感器。     

经编导电针织物的应变-电阻传感性能

为探讨经编导电织物的应变-电阻传感性能,将镀银锦纶与氨纶或涤纶在特里科经编机上采用两梳交织,制备了具有不同组织结构的4种经编导电织物,测试了4种织物在拉伸条件下的电阻变化,得到经编导电织物的电阻随应变的变化规律,分析了组织结构以及氨纶弹性对经编针织柔性导电织物的应变-电阻传感性能的影响。结果表明:所选镀银锦纶导电纤维具有良好的可编织性;非弹性经编导电织物的电阻随应变的增加呈现先减小,再趋于平稳,最后略有上升的趋势;非弹性经编导电织物随着镀银纱线延展线长度的增加,造成小应变下的灵敏度增加;弹性经编导电织物呈现出电阻随应变的增加先增加再减少最终趋于平稳的趋势。     

碳黑导电纤维的导电性能

为开发和拓展碳黑导电纤维的应用,利用体式显微镜和扫描电子显微镜对导电纤维的表面形态进行表征,测试了不同碳黑含量、不同线密度的导电纱线在标准环境下的电阻大小,并线性拟合了导电纱线电阻大小与测量长度的关系,对比分析了热定型温度和洗涤次数对纱线导电性能的影响。结果表明：碳黑导电成分在纤维表面,改善了锦纶纤维的力学性能;碳含量较高的纤维其导电性能优于碳含量较低的纤维,导电纱线电阻与它们的长度成正比,与截面成反比;锦纶导电纱的电阻值随着温度的升高而减小,纱线热处理温度不超过120 ℃;洗涤次数对锦纶导电纱线的导电性能影响小,纱线导电性能稳定。     

圆形纬编针织物电极导电性能及电阻理论模型构建

为从理论上指导基于纬编针织物电极智能腿套的设计,建立电阻模块理论模型,选用2种导电材料、3种组织结构和4种电极尺寸制作了24种腿套试样,测试其热定形前后腿套电极部位的导电性能,探讨不同因素对织物电极等效电阻的影响,同时建立织物电极等效电阻线性拟合模型。结果表明:不同因素对织物电极导电性能均有显著影响,且原料对导电性能影响最显著;镀银纱织物热稳定性较好,对于需热定形处理的导电织物可选用镀银锦纶纱为原料;建立的电阻模块理论模型可用于定量分析和预测织物电极的等效电阻。     

碳黑型导电纤维在混纺毛织物中的应用

将碳黑型导电纤维长丝作为纬纱嵌织入精纺毛/涤织物中,通过改变导电丝间距、织物结构,测试其各项参数,分析导电纤维在不同织物结构中对织物抗静电性能的影响。不同结构织物经过不同次数的洗涤之后,测试其电学性能,探讨洗涤次数对织物抗静电性能的影响。通过分析得出:导电纤维在织物中含量越多,织物的抗静电能力就越好;织物的抗静电性能并未随组织中浮长线的增减呈现有规律的变化;不同方法在测试织物抗静电性能上具有统一性;随着洗涤次数的增加,织物的抗静电性能呈现先增强后减弱的趋势。     

导电纤维间距对织物抗静电性能的影响

介绍抗静电织物的各种加工方法,通过对经向嵌织不同间距导电纤维织物的设计、试样制作及其抗静电性能的测试,发现随着导电纤维间隔距离的增大,织物的电荷半衰期呈增大趋势,织物的抗静电性下降。经综合分析后认为当导电纤维间距控制在1.1～1.4cm时比较适宜。     

线圈转移对导电弹性针织柔性传感器的电-力学性能影响

为了理论指导弹性纬平针织物柔性传感器的设计,本文基于针织物的线圈结构对导电镀银纱弹性针织物的电-机械性能建立了电阻六角模型,并研究了电阻和导电针织物张力的关系,通过求解导电针织物电路方程组得到其等效电阻。研究结果表明：导电针织物电路是综合串联和并联的复杂电路网;沿纵行方向,它是一个并联电路;沿横列方向,它是一个串联电路。为了简化计算过程,只需要计算m横列╳1纵列线圈的等效电阻。从理论分析和实验研究可得,线圈纱段转移引起了导电弹性针织柔性传感器的电阻变化,并且是引起传感器灵敏度的关键因素;针织物的电阻随应变的增加而线性增加。此外,接触电阻、织物结构和纱线伸长也影响针织物传感器的性能。     

针织加热织物的热电性能

为研究镀银导电长丝在积极保暖服装中应用的可行性,对导电长丝的热电稳定性进行测试,并采用镀银导电长丝和涤纶短纤纱制作了3种不同结构的针织加热织物以研究其加热效果。结果显示,镀银导电长丝的电阻随着老化时间和老化温度的增加而增大。通过提取和分析镀银导电长丝和针织加热织物表面的红外温度图像,得出其表面最高平衡温度与功率消耗密度呈正比关系,且针织加热织物的功率消耗密度与模拟服装内部的平衡温度也高度线性相关。     

镀银纤维含量对织物抗菌性能的影响

为探究镀银纤维含量对织物抗菌性能的影响,以普通涤纶丝和锦纶镀银导电丝为原料试织了5组织物,采用振荡烧瓶法对不同镀银纤维含量的织物进行了定量抗菌性能测试和比较.实验结果表明:镀银纤维织物具有很好的抗菌效果,抑菌率随着镀银纤维含量的增加而提高,且与Boltzmann函数拟合显著相关;镀银纤维含量达到3.6％时,织物对大肠杆...     

一种织物水滴传感器的开发要点

总结一种织物水滴传感器的开发要点,并为其选择了检测电路。为达到快速响应的目的,就该织物的纱线材料进行试验,得出:布身不导电经纱宜选用涤纶网络丝,以增加反应速度;导电纬纱宜采用镀银长丝,以降低接触电阻;在使用多根导电经纱前提下,导电经纱可选用镀银长丝与普通纱的包覆纱,提高可织性。认为:开发的织物水滴传感器反应迅速,具备柔软性,可用于工业、医疗等特殊场合。     

用于柔性织物电极的导电纱线耐久性研究

为了提高运动训练领域智能服装的使用寿命,针对镀银纱线耐久性差的问题,提出了一种石墨烯聚合物导电纱线代替其作为织物电极导电材料的方法.通过实验分别比较汗液和光照对导电纱线表面形态、强力和电学性能的影响.结果表明:镀银导电纱线在汗液处理时电阻增加很快、纱线均匀性变差;随着浸泡时间的增加纤维表面镀银层脱落面积逐渐增大,当镀银层表面有缺陷时,破坏过程会加速;光照也会增加镀银纱线的电阻,同时降低电阻均匀性;腈纶石墨烯纱线耐汗液性能比镀银导电纱线有明显的提高,且具有比较稳定的耐光照性能.腈纶石墨烯纱线更适合作为运动训练等场景下具有生理监测功能的织物电极材料.     

纬向嵌织镀银长丝机织物的电磁屏蔽效能分析

为研究各因素对镀银长丝嵌织织物的电磁屏蔽效能的影响,设计了30种不同组织、不同嵌织比例、不同纤度、相同经纬密度的镀银长丝纬向嵌织机织物,采用法兰同轴法测试了各试样在30～1 500 MHz频率范围内的电磁屏蔽效能。研究表明:在30～800 MHz频率范围内,织物的屏蔽效能随着镀银长丝嵌织比例的增大而增加,且随着嵌织镀银长丝比例的增大,缎纹组织电磁屏蔽效能最好;镀银长丝细度越大,织物的屏蔽效能越好;双层织物中镀银长丝的配置方式对其屏蔽效能有很大的影响,镀银长丝相互垂直形成网格的织物屏蔽效能远远大于镀银长丝平行排列织物的屏蔽效能。     

超仿棉针织物热定型工艺探索

在超仿棉针织物的热定型过程中加入纤维保护剂可以提高织物的热定型温度,在获得稳定尺寸的同时,织物具有良好的折皱回复性、顶破强力和手感。试验结果表明:纤维保护剂质量浓度和热定型温度是影响超仿棉针织物热定型效果的显著因素;在DP9810纤维保护剂溶液质量浓度110 g/L、热定型时间30 s、热定型温度140℃的工艺下,超仿棉针织物的热定型效果较好。     

集成柔性传感器无缝内衣原料与尺寸设计

研究集成柔性传感器无缝内衣的原料选择与最优尺寸设计,采用单因子控制变量以及正交试验法,选用不同地纱、面纱设计不同尺寸柔性传感器并测试其电阻大小。结果表明:以44 dtex裸氨为地纱,83 dtex涤纶色纱为扎口线,78 dtex锦纶色纱为面纱,78 dtex镀银导电纱线为添纱原料,设计柔性传感器尺寸为30个横列、40个纵行,使用适宜的编织参数,形成的无缝内衣具有优良的导电性和服用性能。     

PTT织物的热定型加工性能

为更好地开发新型PTT纤维面料,在不同拉伸比和温度下对PTT织物进行热定型。研究了热定型工艺对PTT织物服用性能的影响,采用XRD从微观上分析了热定型对纤维结晶形态的影响。结果表明:PTT织物的断裂强力随热定型温度的升高和拉伸比的增大有增加的趋势,弹性回复性随温度升高呈上升的趋势,柔软性则随温度的升高和拉伸比的增大变差;不同的热定型工艺对纤维的结晶形态有影响;在拉伸比约为5%,150~170℃左右热定型,能改善PTT织物的服用性能。     

针织物柔性传感器的传感性能探讨

以镀银锦纶导电纱线作为面纱的添纱组织,制备了针织物柔性传感器试样。采用定伸长拉伸及储存式万用电表同步记录试样的电阻变化。研究了传感器的电阻与应变的关系及反复拉伸电阻的重复性。试验结果表明对于传感区域来说,在横列数相同的情况下,电阻随纵行数的增加而线性增加;在纵行数相同的情况下,电阻随横列数的减少而线性增加,电阻与应变的拟合曲线斜率也具有同样的规律。针织物柔性传感器的线性度、灵敏度和重复性能够满足作为传感器的要求。     

温敏变色型电热织物的制备与性能

为开发温敏变色型电热织物,以温敏变色纱/不锈钢纤维导电纱做纬纱,采用3种不锈钢纱嵌织方式分别制备平纹、斜纹和缎纹梭织物,测试织物的电阻及电热性能。实验结果表明：织物的电阻为平纹>斜纹>缎纹。在电压值和加热时间相同时,平纹织物表面平衡温度最低,缎纹织物温度最高;在织物组织相同时,纬纱中不锈钢导电纱占比越大,织物升温速度越快。纬纱为全不锈钢纱的缎纹织物在电压5 V、通电6 min时,温度达到72.8℃;纬纱为嵌织2根不锈钢纱间隔2根温敏变色纱的缎纹织物在电压5 V、通电6 min时,温度可达到50.4℃,也具有较好的电加热效果。温敏变色型电热织物的颜色随温度升高而发生变化,具有温度指示功能。     

基于法兰同轴测试原理的织物屏蔽效能仿真

为了在设计阶段更好地预测和评价织物的屏蔽性能，文章采用CST微波工作室建立了基于法兰同轴测试原理的织物屏蔽效能仿真模型，分析了电磁屏蔽织物两种等效模型的适用范围，并通过织物屏蔽效能测试验证了仿真的准确性。结果表明：仿真模型能够模拟法兰同轴装置对试样屏蔽效能的测试过程；网格模型可作为镀银长丝织物的仿真等效模型，且当织物中纱线截面短轴尺寸小于0.05 mm、孔径率小于0.30时，织物结构可简化为平板模型；不同嵌织比、不同层数的镀银长丝嵌织织物屏蔽效能测试结果与仿真结果在数值和变化趋势上基本一致，平均误差在6%以内，证明采用此仿真模型预测镀银长丝织物屏蔽效能是可行的。