一种柔性导电纱线的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109797470A(43)申请公布日2019.05.24(21)申请号201910059807.5(22)申请日2019.01.22(71)申请人常州天宇宏图电子有限公司地址213100江苏省常州市武进区横林镇红联村(72)发明人马俊杰王凡史志新(74)专利代理机构北京风雅颂专利代理有限公司11403代理人於林峰(51)Int.Cl.D02G3/44(2006.01)D02G3/04(2006.01)D01F6/46(2006.01)D01F1/09(2006.01)D01D5/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页(54)发明名称一种柔性导电纱线的制备方法(57)摘要本发明涉及一种柔性导电纱线的制备方法，属于智能织物技术领域。本发明将天然蚕丝碳化作为导电纱线的的基底，碳化蚕丝纤维具有蜂窝状结构，比表面积大，氮含量较高和石墨化程较高等特点，将制备的银纳米线和碳化的蚕丝复合，使得制备的导电纱线具有良好的导电性，蚕丝具有高度舒适及柔性等优点，银纳米线具有优异的柔韧性，制备成本低廉、操作工艺简单，以顺丁橡胶封装，顺丁橡胶是目前橡胶中弹性最好的，中低温性能较好，滞后损失小，耐曲挠性能优异；采用静电纺丝法利用聚合物溶液或者溶体，在静电场作用下形成射流，从而在电场中受到牵伸变化固化之后形成微纳米结构的纤维，制备了柔性可拉伸的导电纱线。CN109797470ACN109797470A权利要求书1/2页1.一种柔性导电纱线的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取天然蚕丝用去离子水清洗3～5次，并置于饱和氯化钾溶液中浸泡10～12h，取出，置于温度为40～50℃的烘箱中干燥至恒重，得预处理蚕丝；（2）将预处理蚕丝置于瓷舟中，瓷舟置于管式炉中，炭化处理，得坯体，对坯体进行洗涤并干燥处理，得碳化蚕丝；（3）取硝酸银、聚乙烯吡咯烷酮、质量分数为0.2%氯化钠溶液、乙二醇，将聚乙烯吡咯烷酮和三分之二份的乙二醇混合，在温度为90～100℃下加热搅拌20～30min，得混合液，加入质量分数为0.2%氯化钠溶液，在转速为350～400r/min下搅拌10～20min，得反应液A；将硝酸银和三分之一份的乙二醇混合均匀，得反应液B；（4）将反应液A加入到反应液B中，搅拌均匀得基液，水浴加热反应处理，自然冷却至室温，得反应液；（5）将反应液和无水乙醇混合，离心分离处理，过滤得滤液和滤渣，将滤渣和无水乙醇混合，离心分离处理，过滤得滤液和滤渣，重复离心分离操作2～3次，收集滤液，即得银纳米线溶液；（6）将碳化蚕丝置于密闭装置中和银纳米线溶液复合处理，得复合纤维；（7）取顺丁橡胶、复合纤维、200#溶剂油、分散剂BYK-161、N，N-二甲基甲酰胺，将顺丁橡胶、复合纤维、200#溶剂油、分散剂BYK-161和N，N-二甲基甲酰胺分别混合搅拌处理，得纺丝液；（8）将纺丝液注入一支30mL的注射器中，静电纺丝处理，即得柔性导电纱线。2.根据权利要求1所述的一种柔性导电纱线的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的将预处理蚕丝置于瓷舟中，瓷舟置于管式炉中炭化处理的步骤为：在Ar/NH3气氛下以3～5℃/min的升温速率升温至600～800℃并保温3～5h，随炉温冷却。3.根据权利要求1所述的一种柔性导电纱线的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的对坯体进行洗涤并干燥处理的步骤为：分别用去离子水和无水乙醇冲洗坯体3～5次，并置于温度为60～80℃的烘箱中干燥至恒重。4.根据权利要求1所述的一种柔性导电纱线的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的硝酸银、聚乙烯吡咯烷酮、质量分数为0.2%氯化钠溶液、乙二醇之间的比例为：按重量份数计，分别称取1～3份硝酸银、3～5份聚乙烯吡咯烷酮、1～3份质量分数为0.2%氯化钠溶液、80～100份乙二醇。5.根据权利要求1所述的一种柔性导电纱线的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的反应液A和反应液B的体积比为5∶3；水浴加热反应处理步骤为：在温度为150～180℃下水浴加热反应5～7h。6.根据权利要求1所述的一种柔性导电纱线的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的反应液和无水乙醇的质量比为1∶10；离心分离的处理步骤为：在转速为1500～2000r/min下离心10～15min。7.根据权利要求1所述的一种柔性导电纱线的制备方法，其特征在于：步骤（6）所述的将碳化蚕丝置于密闭装置中和银纳米线溶液复合处理的步骤为：将碳化蚕丝置于密闭装置中，连续抽真空2～4h，按质量比1∶5将银纳米线溶液在大气压的作用下被吸进碳化蚕丝，保持真空环境静置1～2天后取出，得复合纤维。2CN109797470A权利要求书2/2页8.根据权利要求1所述的一种柔性导电纱线的制备方法