CN108565054A - 新型传感导线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型传感导线，包括外包弹性层和内层，所述外包弹性层由弹力纺织绝缘材料构成，所述内层为氨纶弹力纱和导电纤维构成的导电线。本发明所述新型传感导线，外包弹性层具有良好的强力性能和弹力性能，内层具有优异的导电性能和导热性能，能够用于穿戴式衣物等设备中。
Description
技术领域
本发明涉及智能服饰材料技术领域，具体涉及一种新型传感导线。
背景技术
随着科学技术的进步，智能纺织品作为一种新兴的、技术含量高的纺织品，深受人们的广泛关注。在穿戴式衣物产品上，需要采用智能织物为基础进行剪裁、拼接、缝纫完成制造。一般来说制作过程是采用织物为基底、利用导电纺线通过纬纱或经纱的方式编入衣物中，或者利用导电纺布缝纫在衣服上。使用导电纱线作为衣物的内部连接线，并采用等多种方式制作的电子织物是穿戴式医疗设备的一个重要发展方向。
专利CN201510104866.1发明公开了一种在柔性纱线表面附着导电微粒而形成的柔性导线，该发明公开了该柔性导线的制备方法，包括提供柔性纱线；提供染料,染料包括导电微粒、树脂和溶剂；将染料附着于柔性纱线表面；固化形成柔性导线。
现有技术中常采用银颗粒作为导电微粒，为了提高导电微粒的利用效率，通常使用尺寸较少的导电微粒，以增大其比表面积。但是导电微粒的小尺寸和高比表面能通常极易团聚从而降低性能。为了解决这一问题，本发明中将导电微粒附着在一些载体材料，从而使得导电材料具有很好的稳定结构和性能。
发明内容
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
本发明所要解决的技术问题之一是提供一种新型传感导线。
本发明提供一种新型传感导线，包括外包弹性层和内层，所述外包弹性层由弹力纺织绝缘材料构成，所述内层为氨纶弹力纱和导电纤维构成的导电线。
所述导电线是将导电纤维绕着氨纶弹力纱外径圆周均布，并通过缠绕或者网格编织的方式包裹在氨纶弹力纱之上，从而形成导电线，其中导电纤维能够拉伸的最大长度与氨纶弹力纱能够拉伸的最大长度一致。
所述导电纤维是将导电微粒均匀附着在尼龙弹力纱表面而成，所述导电纤维中导电微粒的质量百分比20-30wt％。
在本发明的一些技术方案中，所述导电微粒为银包覆四氧化三铁微球，所述银包覆四氧化三铁微球的制备过程为：将四氧化三铁、摩尔浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液和聚乙烯吡咯烷酮以质量比1:0.5:(10-13)混合；随后加入乙二醇，四氧化三铁与乙二醇的固液比为1：(120-150)(g/mL)，混合均匀得到混合液；将混合液于100-110℃反应8-12小时；反应结束后，将反应液冷却至23-25℃，以3000-4000转/分钟的转速离心25-30分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量50-100倍的无水乙醇洗涤后，于60-70℃、真空度0.07-0.08MPa的条件下干燥10-16小时，得到所述银包覆四氧化三铁微球。
在本发明的一些技术方案中，所述导电微粒为银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球，所述银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球的制备过程为：
(1)将四氧化三铁、摩尔浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液和聚乙烯吡咯烷酮以质量比1:0.5:(10-13)混合；随后加入乙二醇，四氧化三铁与乙二醇的固液比为1：(120-150)(g/mL)，混合均匀得到混合液；将混合液于100-110℃反应8-12小时；反应结束后，将反应液冷却至23-25℃，以3000-4000转/分钟的转速离心25-30分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量50-100倍的无水乙醇洗涤后，于60-70℃、真空度0.07-0.08MPa的条件下干燥10-16小时，得到银包覆四氧化三铁微球；
(2)将银包覆四氧化三铁微球与去离子水以固液比1：(15-20)(g/mL)混合，超声分散20-30分钟，得到分散液；随后加入无水乙醇和质量分数为25-28％的氨水，分散液、无水乙醇和氨水的体积比为1:4：(0.012-0.015)，以300-400转/分钟的转速搅拌15-20分钟；继续加入分散液体积0.05-0.06倍的硅酸四乙酯，以300-400转/分钟的转速搅拌反应8-9小时；反应结束后，将反应液冷却至23-25℃，以3000-4000转/分钟的转速离心25-30分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量50-100倍的无水乙醇洗涤后，于60-70℃、真空度0.07-0.08MPa的条件下干燥10-16小时，得到银-二氧化硅包覆四氧化三铁微球；
(3)将银-二氧化硅包覆四氧化三铁微球与质量分数为0.1-0.3％的四氯金酸水溶液以固液比1：(35-40)(g/mL)混合均匀，超声分散30-40分钟，得到分散液A；将分散液A以3000-4000转/分钟的转速离心15-20分钟，收集底部沉淀A；将底部沉淀A与质量分数为0.1-0.2％的硼氢化钠水溶液以固液比1：(35-40)(g/mL)混合，超声分散30-40分钟，得到分散液B；将分散液B以3000-4000转/分钟的转速离心15-20分钟，收集底部沉淀B；将底部沉淀B于60-70℃、真空度0.06-0.08MPa的条件下干燥8-10小时，得到银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子；将银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子以固液比1：(800-1000)(g/mL)加入到自制溶液中，超声分散30-40分钟，其中自制溶液的配比为：将碳酸钾和去离子水以固液比1:(4000-5000)(g/mL)混合，以300-400转/分钟的转速搅拌10-20分钟，继续加入质量分数为0.1-0.3％的的四氯金酸水溶液，碳酸钾和四氯金酸水溶液的固液比为1:(60-80)(g/mL)，继续以300-400转/分钟的转速搅拌30-50分钟，即得；向超声分散后的溶液中加入甲醛，银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子与甲醛的固液比为1：(0.15-0.18)(g/mL)，在超声条件下反应30-40分钟；将反应液以3000-4000转/分钟的转速离心25-30分钟，收集底部沉淀C；将底部沉淀C用底部沉淀C重量50-100的乙醇洗涤后，于60-70℃、真空度0.07-0.08MPa的条件下干燥10-16小时，得到银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球。
在本发明的一些实施方式中，所述弹力纺织绝缘材料为氨纶弹力纱。
在本发明的一些实施方式中，所述弹力纺织绝缘材料由氨纶弹力纱和短纤维按常规工艺混纺而成。混纺工艺可以参考东华大学何远方论文《棉/氨弹力及其织物性能与工艺的研究》，这并非本发明的创新之处所在。
优选地，所述氨纶弹力纱和短纤维的质量比为(3-4)：1。
所述短纤维为短尼龙纤维、短棉纤维、短聚酯纤维中的一种或几种的组合物。优选地，所述短纤维为短棉纤维和短聚酯纤维的混合物，其中短棉纤维和短聚酯纤维的质量比为1:(1-3)。
本发明所述新型传感导线，外包弹性层具有良好的强力性能和弹力性能，内层具有优异的导电性能和导热性能，能够用于穿戴式衣物等设备中。
具体实施方式
实施例中各原料介绍：
氨纶弹力纱，购自东莞市大朗鑫润纺织品贸易行，纱支为2070。
尼龙弹力纱，购自张家港市国庆纺织有限公司，纤度为14tex。
四氧化三铁，CAS号：12227-89-3，购自北京华威锐科化工有限公司。
硝酸银水溶液，购自百灵威科技有限公司。
聚乙烯吡咯烷酮，CAS号：84057-81-8，购自合肥天健化工有限公司。
乙二醇，CAS号：107-21-1，购自永华化学科技(江苏)有限公司。
氨水，CAS号：1336-21-6，购自上海迈瑞尔化学技术有限公司。
硅酸四乙酯，CAS号：78-10-4，上海卓锐化工有限公司。
四氯金酸，CAS号：16903-35-8，购自上海拓思化学有限公司。
硼氢化钠，CAS号：16940-66-2，购自张家港市爱新化工有限公司。
碳酸钾，CAS号：584-08-7，永华化学科技(江苏)有限公司。
甲醛，CAS号：50-00-0，购自梯希爱(上海)化成工业发展有限公司。
棉纱，购自苍南县君越纺织有限公司，纤度为14tex。
聚酯弹力纱，购自辽宁石油化学工业公司第一纤维厂，纤度为14tex。
实施例1
一种新型传感导线，包括外包弹性层和内层，所述外包弹性层由氨纶弹力纱构成，所述内层为氨纶弹力纱和导电纤维构成的导电线。
所述外包弹性层中的氨纶弹力纱与内层中氨纶弹力纱为同一种氨纶弹力纱。
所述导电线是将导电纤维绕着氨纶弹力纱外径圆周均布，并通过缠绕或者网格编织的方式包裹在氨纶弹力纱之上，从而形成导电线，其中导电纤维能够拉伸的最大长度与氨纶弹力纱能够拉伸的最大长度一致。
所述导电纤维是将银包覆四氧化三铁微球均匀附着在尼龙弹力纱表面而成，所述导电纤维中银包覆四氧化三铁微球的质量百分比30wt％。
所述银包覆四氧化三铁微球的制备过程为：将四氧化三铁、摩尔浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液和聚乙烯吡咯烷酮以质量比1:0.5:12混合；随后加入乙二醇，四氧化三铁与乙二醇的固液比为1：130(g/mL)，混合均匀得到混合液；将混合液于100℃反应8小时；反应结束后，将反应液冷却至25℃，以3000转/分钟的转速离心25分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量100倍的无水乙醇洗涤后，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥12小时，得到所述银包覆四氧化三铁微球。
实施例2
一种新型传感导线，包括外包弹性层和内层，所述外包弹性层由氨纶弹力纱构成，所述内层为氨纶弹力纱和导电纤维构成的导电线。
所述外包弹性层中的氨纶弹力纱与内层中氨纶弹力纱为同一种氨纶弹力纱。
所述导电线是将导电纤维绕着氨纶弹力纱外径圆周均布，并通过缠绕或者网格编织的方式包裹在氨纶弹力纱之上，从而形成导电线，其中导电纤维能够拉伸的最大长度与氨纶弹力纱能够拉伸的最大长度一致。
所述导电纤维是将银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球均匀附着在尼龙弹力纱表面而成，所述导电纤维中银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球的质量百分比30wt％。
所述银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球的制备过程为：
(1)将四氧化三铁、摩尔浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液和聚乙烯吡咯烷酮以质量比1:0.5:12混合；随后加入乙二醇，四氧化三铁与乙二醇的固液比为1：130(g/mL)，混合均匀得到混合液；将混合液于100℃反应8小时；反应结束后，将反应液冷却至25℃，以3000转/分钟的转速离心25分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量100倍的无水乙醇洗涤后，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥12小时，得到银包覆四氧化三铁微球；
(2)将银包覆四氧化三铁微球与去离子水以固液比1：20(g/mL)混合，超声分散30分钟，得到分散液；随后加入无水乙醇和质量分数为25％的氨水，分散液、无水乙醇和氨水的体积比为1:4：0.015，以300转/分钟的转速搅拌20分钟；继续加入分散液体积0.057倍的硅酸四乙酯，以300转/分钟的转速搅拌反应8小时；反应结束后，将反应液冷却至25℃，以3000转/分钟的转速离心25分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量100倍的无水乙醇洗涤后，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥12小时，得到银-二氧化硅包覆四氧化三铁微球；
(3)将银-二氧化硅包覆四氧化三铁微球与质量分数为0.1％的四氯金酸水溶液以固液比1：35(g/mL)混合均匀，超声分散30分钟，得到分散液A；将分散液A以3000转/分钟的转速离心20分钟，收集底部沉淀A；将底部沉淀A与质量分数为0.2％的硼氢化钠水溶液以固液比1：40(g/mL)混合，超声分散30分钟，得到分散液B；将分散液B以3000转/分钟的转速离心20分钟，收集底部沉淀B；将底部沉淀B于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥8小时，得到银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子；将银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子以固液比1：800(g/mL)加入到自制溶液中，超声分散30分钟，其中自制溶液的配比为：将碳酸钾和去离子水以固液比1:4000(g/mL)混合，以300转/分钟的转速搅拌10分钟，继续加入质量分数为0.1％的四氯金酸水溶液，碳酸钾和四氯金酸水溶液的固液比为1:60(g/mL)，继续以300转/分钟的转速搅拌40分钟，即得；向超声分散后的溶液中加入甲醛，银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子与甲醛的固液比为1：0.17(g/mL)，在超声条件下反应30分钟；将反应液以3000转/分钟的转速离心25分钟，收集底部沉淀C；将底部沉淀C用底部沉淀C重量100的乙醇洗涤后，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥10小时，得到银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球。
实施例3
一种新型传感导线，包括外包弹性层和内层，所述外包弹性层由弹力纺织绝缘材料构成，所述内层为氨纶弹力纱和导电纤维构成的导电线。
所述导电线是将导电纤维绕着氨纶弹力纱外径圆周均布，并通过缠绕或者网格编织的方式包裹在氨纶弹力纱之上，从而形成导电线，其中导电纤维能够拉伸的最大长度与氨纶弹力纱能够拉伸的最大长度一致。
所述导电纤维是将银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球均匀附着在尼龙弹力纱表面而成，所述导电纤维中银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球的质量百分比30wt％。
所述弹力纺织绝缘材料采用氨纶弹力纱和短尼龙纤维按质量比为4：1混纺而成，混纺工艺参考东华大学何远方论文《棉/氨弹力及其织物性能与工艺的研究》。短尼龙纤维由尼龙弹力纱切割而成，长度为5mm。
所述银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球的制备过程为：
(1)将四氧化三铁、摩尔浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液和聚乙烯吡咯烷酮以质量比1:0.5:12混合；随后加入乙二醇，四氧化三铁与乙二醇的固液比为1：130(g/mL)，混合均匀得到混合液；将混合液于100℃反应8小时；反应结束后，将反应液冷却至25℃，以3000转/分钟的转速离心25分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量100倍的无水乙醇洗涤后，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥12小时，得到银包覆四氧化三铁微球；
(2)将银包覆四氧化三铁微球与去离子水以固液比1：20(g/mL)混合，超声分散30分钟，得到分散液；随后加入无水乙醇和质量分数为25％的氨水，分散液、无水乙醇和氨水的体积比为1:4：0.015，以300转/分钟的转速搅拌20分钟；继续加入分散液体积0.057倍的硅酸四乙酯，以300转/分钟的转速搅拌反应8小时；反应结束后，将反应液冷却至25℃，以3000转/分钟的转速离心25分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量100倍的无水乙醇洗涤后，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥12小时，得到银-二氧化硅包覆四氧化三铁微球；
(3)将银-二氧化硅包覆四氧化三铁微球与质量分数为0.1％的四氯金酸水溶液以固液比1：35(g/mL)混合均匀，超声分散30分钟，得到分散液A；将分散液A以3000转/分钟的转速离心20分钟，收集底部沉淀A；将底部沉淀A与质量分数为0.2％的硼氢化钠水溶液以固液比1：40(g/mL)混合，超声分散30分钟，得到分散液B；将分散液B以3000转/分钟的转速离心20分钟，收集底部沉淀B；将底部沉淀B于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥8小时，得到银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子；将银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子以固液比1：800(g/mL)加入到自制溶液中，超声分散30分钟，其中自制溶液的配比为：将碳酸钾和去离子水以固液比1:4000(g/mL)混合，以300转/分钟的转速搅拌10分钟，继续加入质量分数为0.1％的四氯金酸水溶液，碳酸钾和四氯金酸水溶液的固液比为1:60(g/mL)，继续以300转/分钟的转速搅拌40分钟，即得；向超声分散后的溶液中加入甲醛，银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子与甲醛的固液比为1：0.17(g/mL)，在超声条件下反应30分钟；将反应液以3000转/分钟的转速离心25分钟，收集底部沉淀C；将底部沉淀C用底部沉淀C重量100的乙醇洗涤后，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥10小时，得到银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球。
实施例4
一种新型传感导线，包括外包弹性层和内层，所述外包弹性层由弹力纺织绝缘材料构成，所述内层为氨纶弹力纱和导电纤维构成的导电线。
所述导电线是将导电纤维绕着氨纶弹力纱外径圆周均布，并通过缠绕或者网格编织的方式包裹在氨纶弹力纱之上，从而形成导电线，其中导电纤维能够拉伸的最大长度与氨纶弹力纱能够拉伸的最大长度一致。
所述导电纤维是将银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球均匀附着在尼龙弹力纱表面而成，所述导电纤维中银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球的质量百分比30wt％。
所述弹力纺织绝缘材料采用氨纶弹力纱和短棉纤维按质量比为4：1混纺而成，混纺工艺参考东华大学何远方论文《棉/氨弹力及其织物性能与工艺的研究》。短棉纤维由棉纱切割而成，长度为5mm。
所述银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球的制备过程为：
(1)将四氧化三铁、摩尔浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液和聚乙烯吡咯烷酮以质量比1:0.5:12混合；随后加入乙二醇，四氧化三铁与乙二醇的固液比为1：130(g/mL)，混合均匀得到混合液；将混合液于100℃反应8小时；反应结束后，将反应液冷却至25℃，以3000转/分钟的转速离心25分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量100倍的无水乙醇洗涤后，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥12小时，得到银包覆四氧化三铁微球；
(2)将银包覆四氧化三铁微球与去离子水以固液比1：20(g/mL)混合，超声分散30分钟，得到分散液；随后加入无水乙醇和质量分数为25％的氨水，分散液、无水乙醇和氨水的体积比为1:4：0.015，以300转/分钟的转速搅拌20分钟；继续加入分散液体积0.057倍的硅酸四乙酯，以300转/分钟的转速搅拌反应8小时；反应结束后，将反应液冷却至25℃，以3000转/分钟的转速离心25分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量100倍的无水乙醇洗涤后，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥12小时，得到银-二氧化硅包覆四氧化三铁微球；
(3)将银-二氧化硅包覆四氧化三铁微球与质量分数为0.1％的四氯金酸水溶液以固液比1：35(g/mL)混合均匀，超声分散30分钟，得到分散液A；将分散液A以3000转/分钟的转速离心20分钟，收集底部沉淀A；将底部沉淀A与质量分数为0.2％的硼氢化钠水溶液以固液比1：40(g/mL)混合，超声分散30分钟，得到分散液B；将分散液B以3000转/分钟的转速离心20分钟，收集底部沉淀B；将底部沉淀B于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥8小时，得到银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子；将银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子以固液比1：800(g/mL)加入到自制溶液中，超声分散30分钟，其中自制溶液的配比为：将碳酸钾和去离子水以固液比1:4000(g/mL)混合，以300转/分钟的转速搅拌10分钟，继续加入质量分数为0.1％的四氯金酸水溶液，碳酸钾和四氯金酸水溶液的固液比为1:60(g/mL)，继续以300转/分钟的转速搅拌40分钟，即得；向超声分散后的溶液中加入甲醛，银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子与甲醛的固液比为1：0.17(g/mL)，在超声条件下反应30分钟；将反应液以3000转/分钟的转速离心25分钟，收集底部沉淀C；将底部沉淀C用底部沉淀C重量100的乙醇洗涤后，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥10小时，得到银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球。
实施例5
一种新型传感导线，包括外包弹性层和内层，所述外包弹性层由弹力纺织绝缘材料构成，所述内层为氨纶弹力纱和导电纤维构成的导电线。
所述导电线是将导电纤维绕着氨纶弹力纱外径圆周均布，并通过缠绕或者网格编织的方式包裹在氨纶弹力纱之上，从而形成导电线，其中导电纤维能够拉伸的最大长度与氨纶弹力纱能够拉伸的最大长度一致。
所述导电纤维是将银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球均匀附着在尼龙弹力纱表面而成，所述导电纤维中银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球的质量百分比30wt％。
所述弹力纺织绝缘材料采用氨纶弹力纱和短聚酯纤维按质量比为4：1混纺而成，混纺工艺参考东华大学何远方论文《棉/氨弹力及其织物性能与工艺的研究》。短聚酯纤维由聚酯弹力纱切割而成，长度为5mm。
所述银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球的制备过程为：
(1)将四氧化三铁、摩尔浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液和聚乙烯吡咯烷酮以质量比1:0.5:12混合；随后加入乙二醇，四氧化三铁与乙二醇的固液比为1：130(g/mL)，混合均匀得到混合液；将混合液于100℃反应8小时；反应结束后，将反应液冷却至25℃，以3000转/分钟的转速离心25分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量100倍的无水乙醇洗涤后，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥12小时，得到银包覆四氧化三铁微球；
(2)将银包覆四氧化三铁微球与去离子水以固液比1：20(g/mL)混合，超声分散30分钟，得到分散液；随后加入无水乙醇和质量分数为25％的氨水，分散液、无水乙醇和氨水的体积比为1:4：0.015，以300转/分钟的转速搅拌20分钟；继续加入分散液体积0.057倍的硅酸四乙酯，以300转/分钟的转速搅拌反应8小时；反应结束后，将反应液冷却至25℃，以3000转/分钟的转速离心25分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量100倍的无水乙醇洗涤后，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥12小时，得到银-二氧化硅包覆四氧化三铁微球；
(3)将银-二氧化硅包覆四氧化三铁微球与质量分数为0.1％的四氯金酸水溶液以固液比1：35(g/mL)混合均匀，超声分散30分钟，得到分散液A；将分散液A以3000转/分钟的转速离心20分钟，收集底部沉淀A；将底部沉淀A与质量分数为0.2％的硼氢化钠水溶液以固液比1：40(g/mL)混合，超声分散30分钟，得到分散液B；将分散液B以3000转/分钟的转速离心20分钟，收集底部沉淀B；将底部沉淀B于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥8小时，得到银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子；将银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子以固液比1：800(g/mL)加入到自制溶液中，超声分散30分钟，其中自制溶液的配比为：将碳酸钾和去离子水以固液比1:4000(g/mL)混合，以300转/分钟的转速搅拌10分钟，继续加入质量分数为0.1％的四氯金酸水溶液，碳酸钾和四氯金酸水溶液的固液比为1:60(g/mL)，继续以300转/分钟的转速搅拌40分钟，即得；向超声分散后的溶液中加入甲醛，银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子与甲醛的固液比为1：0.17(g/mL)，在超声条件下反应30分钟；将反应液以3000转/分钟的转速离心25分钟，收集底部沉淀C；将底部沉淀C用底部沉淀C重量100的乙醇洗涤后，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥10小时，得到银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球。
实施例6
一种新型传感导线，包括外包弹性层和内层，所述外包弹性层由弹力纺织绝缘材料构成，所述内层为氨纶弹力纱和导电纤维构成的导电线。
所述导电线是将导电纤维绕着氨纶弹力纱外径圆周均布，并通过缠绕或者网格编织的方式包裹在氨纶弹力纱之上，从而形成导电线，其中导电纤维能够拉伸的最大长度与氨纶弹力纱能够拉伸的最大长度一致。
所述导电纤维是将银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球均匀附着在尼龙弹力纱表面而成，所述导电纤维中银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球的质量百分比30wt％。
所述弹力纺织绝缘材料采用氨纶弹力纱和短纤维按质量比为4：1混纺而成，混纺工艺参考东华大学何远方论文《棉/氨弹力及其织物性能与工艺的研究》。其中，所述短纤维为短棉纤维和短聚酯纤维的混合物，其中短棉纤维和短聚酯纤维的质量比为1:1。
短棉纤维由棉纱切割而成，长度为5mm。
短聚酯纤维由聚酯弹力纱切割而成，长度为5mm。
所述银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球的制备过程为：
(1)将四氧化三铁、摩尔浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液和聚乙烯吡咯烷酮以质量比1:0.5:12混合；随后加入乙二醇，四氧化三铁与乙二醇的固液比为1：130(g/mL)，混合均匀得到混合液；将混合液于100℃反应8小时；反应结束后，将反应液冷却至25℃，以3000转/分钟的转速离心25分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量100倍的无水乙醇洗涤后，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥12小时，得到银包覆四氧化三铁微球；
(2)将银包覆四氧化三铁微球与去离子水以固液比1：20(g/mL)混合，超声分散30分钟，得到分散液；随后加入无水乙醇和质量分数为25％的氨水，分散液、无水乙醇和氨水的体积比为1:4：0.015，以300转/分钟的转速搅拌20分钟；继续加入分散液体积0.057倍的硅酸四乙酯，以300转/分钟的转速搅拌反应8小时；反应结束后，将反应液冷却至25℃，以3000转/分钟的转速离心25分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量100倍的无水乙醇洗涤后，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥12小时，得到银-二氧化硅包覆四氧化三铁微球；
(3)将银-二氧化硅包覆四氧化三铁微球与质量分数为0.1％的四氯金酸水溶液以固液比1：35(g/mL)混合均匀，超声分散30分钟，得到分散液A；将分散液A以3000转/分钟的转速离心20分钟，收集底部沉淀A；将底部沉淀A与质量分数为0.2％的硼氢化钠水溶液以固液比1：40(g/mL)混合，超声分散30分钟，得到分散液B；将分散液B以3000转/分钟的转速离心20分钟，收集底部沉淀B；将底部沉淀B于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥8小时，得到银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子；将银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子以固液比1：800(g/mL)加入到自制溶液中，超声分散30分钟，其中自制溶液的配比为：将碳酸钾和去离子水以固液比1:4000(g/mL)混合，以300转/分钟的转速搅拌10分钟，继续加入质量分数为0.1％的四氯金酸水溶液，碳酸钾和四氯金酸水溶液的固液比为1:60(g/mL)，继续以300转/分钟的转速搅拌40分钟，即得；向超声分散后的溶液中加入甲醛，银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子与甲醛的固液比为1：0.17(g/mL)，在超声条件下反应30分钟；将反应液以3000转/分钟的转速离心25分钟，收集底部沉淀C；将底部沉淀C用底部沉淀C重量100的乙醇洗涤后，于60℃、真空度0.07MPa的条件下干燥10小时，得到银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球。
测试例1
将实施例1-2中的导电微粒分别用压片机压制成圆片，然后对其电导率进行测量。测试仪器采用苏州晶格电子有限公司提供的型号为ST2253的数字四探针仪。
具体测试结果见表1。
表1：电子传递性能测试结果表
| 电导率(s/cm) | |
| 实施例1 | 5.3×108 |
| 实施例2 | 6.7×109 |
从表1可以看出，实施例2中的导电微粒的电子传递性能优于实施例1，这可能是由于银的高活性容易被氧化，实施例2通过在银颗粒的表面形成一个稳定的化学惰性表壳，随后通过界面生长的办法在微球的表面生成一种贵金属耦合的导电外壳，使得其导电性能更加稳定。
测试例2
对实施例2-6中采用的弹力纺织绝缘材料的强力性能和弹性性能进行测试。
弹力纺织绝缘材料的强力性能测试参考标准GB/T 3923.1-97进行，测试指标有断裂强力和断裂伸长率。其中，隔距长度为200mm，拉伸速度为100mm/min。
弹力纺织绝缘材料的弹性性能测试中，隔距长度为200mm，拉伸速度为200mm/min，预加张力为1N，定负荷值为50N，循环次数为10次，弹性回复率表示停顿30秒之后的弹性回复率。
试验条件：温度为20℃，相对湿度为65％，试验前将试样在标准大气条件下调湿24小时。
测试仪器采用武汉国量仪器有限公司提供的型号为YG026H的电子织物强力仪。
具体测试结果见表2。
表2：强力性能和弹性性能测试结果表
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种新型传感导线，其特征在于，包括外包弹性层和内层，所述外包弹性层由弹力纺织绝缘材料构成，所述内层为氨纶弹力纱和导电纤维构成的导电线。
2.根据权利要求1所述的新型传感导线，其特征在于，所述导电纤维是将导电微粒均匀附着在尼龙弹力纱表面而成，所述导电纤维中导电微粒的质量百分比20-30wt％。
3.根据权利要求2所述的新型传感导线，其特征在于，所述导电微粒为银包覆四氧化三铁微球，所述银包覆四氧化三铁微球的制备过程为：将四氧化三铁、摩尔浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液和聚乙烯吡咯烷酮以质量比1:0.5:(10-13)混合；随后加入乙二醇，四氧化三铁与乙二醇的固液比为1：(120-150)(g/mL)，混合均匀得到混合液；将混合液于100-110℃反应8-12小时；反应结束后，将反应液冷却至23-25℃，以3000-4000转/分钟的转速离心25-30分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量50-100倍的无水乙醇洗涤后，于60-70℃、真空度0.07-0.08MPa的条件下干燥10-16小时，得到所述银包覆四氧化三铁微球。
4.根据权利要求2所述的新型传感导线，其特征在于，所述导电微粒为银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球，所述银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球的制备过程为：
(1)将四氧化三铁、摩尔浓度为0.1mol/L的硝酸银水溶液和聚乙烯吡咯烷酮以质量比1:0.5:(10-13)混合；随后加入乙二醇，四氧化三铁与乙二醇的固液比为1：(120-150)(g/mL)，混合均匀得到混合液；将混合液于100-110℃反应8-12小时；反应结束后，将反应液冷却至23-25℃，以3000-4000转/分钟的转速离心25-30分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量50-100倍的无水乙醇洗涤后，于60-70℃、真空度0.07-0.08MPa的条件下干燥10-16小时，得到银包覆四氧化三铁微球；
(2)将银包覆四氧化三铁微球与去离子水以固液比1：(15-20)(g/mL)混合，超声分散20-30分钟，得到分散液；随后加入无水乙醇和质量分数为25-28％的氨水，分散液、无水乙醇和氨水的体积比为1:4：(0.012-0.015)，以300-400转/分钟的转速搅拌15-20分钟；继续加入分散液体积0.05-0.06倍的硅酸四乙酯，以300-400转/分钟的转速搅拌反应8-9小时；反应结束后，将反应液冷却至23-25℃，以3000-4000转/分钟的转速离心25-30分钟，收集底部沉淀；将底部沉淀用底部沉淀重量50-100倍的无水乙醇洗涤后，于60-70℃、真空度0.07-0.08MPa的条件下干燥10-16小时，得到银-二氧化硅包覆四氧化三铁微球；
(3)将银-二氧化硅包覆四氧化三铁微球与质量分数为0.1-0.3％的四氯金酸水溶液以固液比1：(35-40)(g/mL)混合均匀，超声分散30-40分钟，得到分散液A；将分散液A以3000-4000转/分钟的转速离心15-20分钟，收集底部沉淀A；将底部沉淀A与质量分数为0.1-0.2％的硼氢化钠水溶液以固液比1：(35-40)(g/mL)混合，超声分散30-40分钟，得到分散液B；将分散液B以3000-4000转/分钟的转速离心15-20分钟，收集底部沉淀B；将底部沉淀B于60-70℃、真空度0.06-0.08MPa的条件下干燥8-10小时，得到银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子；将银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子以固液比1：(800-1000)(g/mL)加入到自制溶液中，超声分散30-40分钟，其中自制溶液的配比为：将碳酸钾和去离子水以固液比1:(4000-5000)(g/mL)混合，以300-400转/分钟的转速搅拌10-20分钟，继续加入质量分数为0.1-0.3％的四氯金酸水溶液，碳酸钾和四氯金酸水溶液的固液比为1:(60-80)(g/mL)，继续以300-400转/分钟的转速搅拌30-50分钟，即得；向超声分散后的溶液中加入甲醛，银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁种子与甲醛的固液比为1：(0.15-0.18)(g/mL)，在超声条件下反应30-40分钟；将反应液以3000-4000转/分钟的转速离心25-30分钟，收集底部沉淀C；将底部沉淀C用底部沉淀C重量50-100的乙醇洗涤后，于60-70℃、真空度0.07-0.08MPa的条件下干燥10-16小时，得到银-二氧化硅-金包覆四氧化三铁微球。
5.根据权利要求1所述的新型传感导线，其特征在于，所述弹力纺织绝缘材料为氨纶弹力纱。
6.根据权利要求1所述的新型传感导线，其特征在于，所述弹力纺织绝缘材料由氨纶弹力纱和短纤维按常规工艺混纺而成。
7.根据权利要求6所述的新型传感导线，其特征在于，所述氨纶弹力纱和短纤维的质量比为(3-4)：1。
8.根据权利要求6所述的新型传感导线，其特征在于，所述短纤维为短尼龙纤维、短棉纤维、短聚酯纤维中的一种或几种的组合物。
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