服装压测试系统的开发

为测试服装作用于人体的压力,基于微传感器技术,研制适于人体柔性压力测量的感压元件微气囊,开发服装压测试系统,实现服装压数据的多点采集与记录,为服装压力舒适性测试提供了设备支持,为压力舒适性评价提供客观依据。开发的服装压测试系统,采用气压式测压方式,通过柔性微气囊感压避免了因感压元件厚大而造成测试部位服装压测试条件的改变,符合大多数着装部位的压力测量,并可保证服装压力测试结果的客观性。     

智能服装关键制备技术的研究进展

介绍柔性传感器与功能纺织品、柔性发电与储能装置、柔性显示器件、低功耗芯片与柔性电路、柔性可拉伸导线、柔性器件的加工与封装、新型检测仪器与检测标准以及信息安全8种智能服装制备的关键技术。重点介绍柔性传感器在智能服装技术中的研究进展,同时总结智能服装在医疗监测、体育健身以及军事领域等方面的应用。最后对智能服装与服饰的发展前景提出展望。     

柔性传感器在纺织服装上的应用

为满足人们对智能服装日益增长的需求,针对柔性传感器在智能服装中的应用,详细介绍了电容式、压阻式、压电式、电感式及光纤式感知机制下的柔性传感器及其新型材料的制备技术,总结了国内外柔性传感器与纺织服装结合后在人体监测、医疗保健及生活娱乐方面的研究成果及应用。指出了柔性传感器在纺织服装实际应用中所面临的材料耐久性、结构稳定性及测量数据精确度的挑战,并对柔性传感器制作工艺、数据采集和处理能力的发展前景进行展望,为纺织服装产业创新转型提供新方向和新思路。     

柔性电容式压力传感器性能优化的研究进展

柔性电容式压力传感器具有低能耗、高灵敏度、高稳定性等优点,在可穿戴设备、电子皮肤等柔性电子领域受到广泛关注。概述了以复合介电层和微结构设计为代表的柔性电容式压力传感器灵敏度提升方法,并介绍了柔性电容式压力传感器在追求高灵敏度和宽检测范围方面通常采用的多级复合结构、复合机制和混合响应策略,最后对柔性电容式压力传感器发展趋势进行了展望。     

洗衣机谐振式水位传感器特性检测仪的研制

研制开发了洗衣机专用谐振式水位传感器特性检测仪。检测仪控制系统选用８９Ｃ５１作为ＭＣＰＵ,检测电路主要包括水位高度压力值及谐振频率的测量电路。软件设计采用功能化块结构。实际应用表明,该检测仪具有性能稳定,测量快速、准确,省时省力等性能。     

基于柔性传感器的无缝内衣任意围度压力研究

基于人体体形分析,建立纬编无缝内衣任意围度的椭圆形力学模型,分析人体任意围度上任意点的曲率半径,并以Laplace方程为基础建立服装压力模型。依据弹性面料在人体任意围度上的拉伸形变,分析服装压力对人体任意围度上各点的影响。研究得出,服装压随人体曲率的增加而增大,人体两侧受到的服装压力最大,胸部(或腹部)及背部中心所受服装压力最小。并设计一种纬编针织物柔性传感器,将导电镀银锦纶纱以局部添纱形式织入弹性无缝内衣中作为柔性传感器,探索人体穿着前后其电阻值的变化与人体所受服装压力的关系。该研究为无缝内衣压力舒适性及放松量的研究提供了参考依据。     

蚕丝基柔性压力传感器的制备及其性能研究

蚕丝具有优异的生物相容性、可降解性和易加工性等,是应用于柔性电子领域的理想柔性基底材料。本文通过气液界面聚合法,在蚕丝织物、平板丝和静电纺丝素膜三种蚕丝材料表面实现聚苯胺的原位生长,成功制备出以聚苯胺为活性导电介质的柔性基材,并将其组装成柔性压阻式压力传感器,这为开发高性能、安全可靠和轻质便携的可穿戴电子产品提供新的方法和途径。结果表明：三种蚕丝基柔性压力传感器中,蚕丝织物/聚苯胺传感器具有最大的压力检测范围(16.27～504.79 kPa),拉伸变形可达20%,灵敏度仅为0.001 29 kPa^-1;静电纺丝素膜/聚苯胺传感器灵敏度最高(0.013 76 kPa^-1),但拉伸变形能力差,仅可拉伸2.3%;平板丝/聚苯胺传感器压力检测灵敏度略高于蚕丝织物/聚苯胺传感器,达到0.00134 kPa^-1,线性检测范围为9.8～87.6 kPa。本文研究开发的蚕丝基柔性压力传感器在运动检测领域具有较好的应用前景。     

压力袜用气囊应力传感器的研究

基于非溶剂诱导相分离法,制备MWCNTs-PU多孔导电膜,通过丝网印刷法在PVC柔性薄膜上制备银电极,通过热压法进行封装制成气囊,设计并制作了一种压力袜用气囊应力传感器,与服装压力舒适性测量系统结合可以测量压力袜对人体下肢的压力。并评估其实际可用性,将传感器放置在半径可调节的模型上对其线性度、精确度和重复性进行测试。结果表明,该传感器的测量压力与理论压力具有较强的线性相关性,且精确度较高,重复性好,对今后压力袜压力舒适性的评估具有一定指导意义。     

基于智能服装的柔性传感器应用与进展

随着智能终端的普及,智能服装对外部环境和内部状态的变化作出感知、反馈和反应,满足人们的不同需求,呈现出巨大的市场前景。传感器作为核心部件之一,具有成本低、灵活、可移植性好的特点。阐述了柔性传感器的关键技术以及新型材料制备技术,指出可穿戴技术的发展方向,为智能服装发展趋势和市场化提供了一个基本框架。综述了近年来柔性传感器在医用健康类、运动防护类、休闲娱乐类智能服装中的最新应用,提出了柔性可穿戴传感器面临的挑战与未来发展方向,更好地服务于传统纺织服装行业的转型升级。     

冬季运动智能柔性人台关键技术开发

为精确获得运动姿态下服装对运动员整体和局部关键部位的减阻效果,基于运动员冬季运动动态姿势的三维人体数据,合理构建人台硬质内壳与柔性皮肤层的结构,并结合空气动力学等方法设计薄膜压电传感器的置入点位,为人台搭建完整的传感系统,开发了一款冬季运动智能柔性人台,并对该柔性人台进行了实际的风洞测试。结果表明,该人台可实现多点压力信号实时同步采集,不仅可得到人体局部关键部位的具体阻力数据,还可模拟测试速滑运动员在运动情况下穿着不同材料或不同结构设计的竞赛服装的减阻效果,测试竞赛服装不同部位的减阻情况。智能人台发挥了柔性传感器在服装减阻结构设计中的应用价值,使服装减阻测试更为简单和精确。     

国产机外高速涂布机自动接纸装置

设计了一种新型的高速自动接纸装置,采用双纸卷回转型退纸架和与纸卷不接触的新纸卷加速系统,通过进口气缸控制压辊动作及断纸,利用张力传感器或缓冲辊（浮动辊）来控制退卷张力。并采用多种形式的光电检测装置,在机外涂布机全速运行状况下,经一系列光电检测、PLC动作顺序控制、连锁控制,实现整个换卷过程的自动化。该高速自动接纸装置可以有效地保证机外涂布机的连续高车速生产,提高涂布机运行性能,已成功运用于国内20余台机外涂布机,实现了全速自动接纸,成功达95％以上。     

应用D2027型柔性压力传感器的运动服装设计

为了满足人们日益增长的运动需求和适应服装智能化发展大环境,通过查阅文献,总结运动过程中身体易损伤部位,在紧身运动服相应部位置入柔性压力传感器,运用特定电路、无线通信技术和数据处理系统将人体与服装之间的压力变化转化为在终端显示设备中的数据,结合服装结构设计和面料选取进行了整体设计.研发了既满足身体舒适性要求又可以达到运动...     

彩色卡纸的生产实践

该彩色卡纸生产方法结合浆外染色与浆内染色的优势,将染料在配料池、高位箱和表面施胶三处加入,配用先进的在线色相检测设备、精密计量泵和调色软件实现色纸自动化、连续生产;该方法具有控制方便、调色灵活及成本低等特点;生产的彩卡纸色彩均匀稳定、正反差小、档次高,深受用户欢迎。     

棉织物/聚二甲基硅氧烷复合介电层柔性压力传感器制备

针对织物基柔性压力传感器制备过程中存在工艺复杂、成本高等问题,提出在平纹棉织物上下表面贴附等宽叉指形铜箔,并采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装织物及铜箔电极,制得织物基电容式柔性压力传感器的方法,对传感器阵列单元截面微观形貌进行观察并对传感器性能进行测试。结果表明, 传感器具有PDMS包覆织物纤维特殊微结构复合介电层;在0~0.75、0.75~125及125~580 kPa范围内,灵敏度分别为8.66×10^-3、0.94×10^-3和0.43×10^-3 kPa^-1,传感器最大可检测限达580 kPa,最大迟滞约5.5%,具有良好的重复性及稳定性;对其柔性及触觉分析发现,该传感器可清晰识别并反馈弯折不同角度及手指间歇触压的过程。     

一种新型服装压力测试方法的研究

文章通过与传统服装压力测试方法的对比，介绍了一种新型的利用美国Tekscan公司研制的Flexiforce传感器来测量服装压力的测试系统。该测试系统使用简便、功能强大、性能优良，实现了传感器受力的实时数据记录、波形显示、数据回放处理以及多通道采集等功能，对今后服装压力舒适性的研究具有一定的指导意义。     

医用防护服的构效特点及其研发趋势

为深入了解医用防护服的研究现状,从医学需求出发,分析了经“三拒一抗”功能整理的纺粘-熔喷-纺粘(SMS)复合材料防护服、微孔薄膜/非织造布复合材料防护服、闪蒸法非织造布防护服以及正压生物防护服的使用场合、设计制备技术、结构功效特点以及防护机制。研究认为:SMS复合材料的舒适性较好,微孔薄膜/非织造布复合材料的防护性较好,而闪蒸法材料的综合性能优异,在舒适性和防护性之间达到了理想的平衡状态;医用防护服关键制备技术在于高性能聚四氟乙烯膜的规模化生产以及闪蒸工艺国产化技术的突破,同时,纳米技术可为新型材料的研制提供新的思路;正压生物防护服未来的发展方向为功能通用化、监控自动化和使用信息化。     

Development and testing of a stitched stretch sensor with the potential to measure human movement

Human movement in health sciences is typically measured using motion capture laboratory equipment, but this method has inherent limitations including cost, specialized knowledge requirements, and inability to measure activity in natural settings. This study presents a novel textile-based stretch sensor with potential for use for measurement of human movement in smart clothing. The sensor is composed of silver-plated thread stitched into a textile substrate. Multiple samples varying in thread type, length, stitch geometry, and textile substrate were systematically fabricated and tested. Elongation and recovery testing revealed the optimal sensor configuration for providing the largest and most repeatable change in resistance. Proper placement of these sensors in clothing may allow for a variety of applications, including kinematic measurement, activity monitoring, movement impairment detection, activity feedback, or control of environmental and assistive technologies.     

运动服动态压力测试系统的构建与评价

从服装与人体皮肤动态接触机制入手分析服装压力的产生机制,以此来开发适合于运动服装的动态压力测试系统。在此系统中,采用美国Tekscan公司开发适合于运动服装的动态压力测试系统。在此系统中,采用美国Tekscan公司开发的FlexiForce A201压阻式传感器,自行设计信号调理模块用于对压敏电阻产生的微弱信号的放大和滤波,继而通过接线盒、多功能数据采集卡以及软件程序实现数据的快速采集与处理。该系统是一个基于Labview虚拟仪器技术的测试系统,依靠高性能的模块化硬件并结合高效灵活的软件完成各种测试、测量和自动化的应用。通过实验验证,该测量系统对于时间的稳定性以及各项指标均能达到测试要求,适用于运动服装的动态压力测试。     

纳米纤维膜基柔性压力传感器的优化设计制备

为获得一种灵敏度高、制备工艺简单、轻薄透气的柔性压力传感器,采用静电纺丝热塑性弹性体聚氨酯(TPU)纳米纤维膜为基底和介电层,以碳纳米管导电油墨为电极涂料,通过超声波焊接方式制备三明治结构的纳米纤维膜基柔性压力传感器,并研究其压力传感性能与纳米纤维膜厚度和微观结构之间的关系。结果表明:随着纺丝时间增加,TPU纳米纤维膜厚度增加,拉伸应力增大,断裂伸长率减小;在9.8~49 000 Pa压力范围内,TPU纳米纤维膜基柔性压力传感器灵敏度随纺丝时间增加而减小,当纺丝时间为1 h时,其灵敏度高达4.97 kPa^-1,该纳米纤维膜基柔性压力传感器具有灵敏度高、响应范围广的特点。