CN113215682B - 温度传感纤维、纱线、织物及温度传感纤维制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种温度传感纤维,其特征在于,其包括包层和芯层,所述包层包括聚合物材料和温敏材料,所述芯层包括聚合物材料。本申请的温度传感纤维具有优异传感性能,同时兼备日常可穿戴的舒适性、耐磨性、柔性等特点,其制备工艺简单、纤维直径可控、结构独特且稳定。通过材料和结构的调控,本申请所述的温度传感纤维还可以具有抗温度、湿度等干扰的特点,通过纺织技术与温度传感纤维结合,得到可穿戴的多模态的温度传感纱线、织物、器件。

Description

温度传感纤维、纱线、织物及温度传感纤维制备方法
技术领域
本申请涉及纤维技术领域,具体涉及一种温度传感纤维、纱线、织物及温度传感纤维制备方法。
背景技术
近年来,不明流行病毒横行,加上跨国移动日益频繁,造成病毒传播速度快且范围广,往往在短期内造成大范围肆虐,威胁人类健康,因此自主性的健康管理越来越受重视。当健康出现问题,体温、血压、脉搏等生命机能信号会出现异常,以此提醒人们进行进一步检查。正常人的产热和散热过程保持动态平衡,但当机体功能受损时,可能会造成体温升高,引起发烧症状。因为发烧往往由细菌或病毒感染引起,所以体温检测能够很好地预判身体状况,对于控制病毒传染极为关键。因此,开发具有高灵敏度和准确性的温度传感器件能够具有重要的实用价值和意义。
薄膜基电子皮肤虽然具有多重感知等优点,但存在不透气、与生物组织器官弹性不匹配、批量制备难度大等问题。温度传感纤维既具有对温度感知能力,又兼备柔性、舒适、透气等服用优势,易于集成到纺织面料,更加满足可穿戴柔性电子的需求,潜力巨大。
现有温度传感纤维、纱线、织物、器件存在以下缺点:(1)薄膜态,透气性和舒适性不足,不适用于人体皮肤降温;(2)无法实现高像素分布式传感,灵敏度低且易受其他信号的干扰;(3)形态结构单一且不易调控;(4)制备工艺复杂、成本高,无法实现大规模批量生产。所以,现缺乏利用热拉制的批量制备技术以及先进编织工艺,通过调控纤维及纱线的尺寸和结构,从而制备具有优异温度传感性能、适用于人体皮肤监测的温度传感纤维织物和器件,并实现大规模批量制备,具有成本低、生产效率高的优点。
发明内容
为了解决上述问题,本申请提供一种温度传感纤维、纱线、织物、器件及温度传感纤维制备方法,本申请的温度传感纤维具有优异传感性能,同时兼备日常可穿戴的舒适性、耐磨性、柔性等特点,其制备工艺简单、纤维直径可控、结构独特且稳定。通过材料和结构的调控,本申请所述的温度传感纤维还可以具有抗拉力、湿度干扰的特点,通过纺织技术与温度传感纤维结合,得到可穿戴的多模态的温度传感纱线、织物、器件。
本申请的技术方案如下:
1、一种温度传感纤维,其特征在于,其包括包层和芯层,所述包层包括聚合物材料和温敏材料,所述芯层包括聚合物材料。
2、根据项1所述的温度传感纤维,其特征在于,所述芯层由聚合物材料组成。
3、根据项1所述的温度传感纤维,其特征在于,所述芯层包括聚合物材料和温敏材料。
4、根据项1~3中任一项所述的温度传感纤维,其特征在于,以所述包层的总质量为基础,所述包层中所述温敏材料的质量占比X为1%~40%,优选为20%~40%,更优选为35%~40%。
5、根据项3所述的温度传感纤维,其特征在于,以所述芯层的总质量为基础,所述芯层中所述温敏材料的质量占比Y为1%~30%,优选为1%~10%,更优选为1%~5%。
6、根据项5所述的温度传感纤维,其特征在于,X≥Y。
7、根据项1~6中任一项所述的温度传感纤维,其特征在于,所述聚合物材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、氟树脂、掺杂有氟化聚合物的PMMA复合材料(F-PMMA)、苯乙烯二甲基丙烯酸甲酯共聚物(SMMA)、环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、聚碳酸酯(PC)、聚亚苯基砜树脂(PPSU)、聚醚砜树脂(PES)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇(PVA)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、聚胺酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚偏二氯乙烯树脂(PVDC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚乙二醇(PEG)、热塑性弹性体(TPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚乙二醇(PEG)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPO)、聚酯和间苯二甲酸酯磺酸钠共聚物、丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇缩乙醛中的一种或两种以上;
优选地,所述聚合物材料包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、聚碳酸酯(PC)、热塑性弹性体(TPE)、氟树脂中的一种或两种以上;
更优选地,所述聚合物材料包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。
8、根据项1~7中任一项所述的温度传感纤维,其特征在于,所述温敏材料包括MXene、金属纳米粒子、金属纳米线、无定型碳、石墨粉、碳纳米管、石墨烯、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的一种或两种以上;
优选地,所述温敏材料包括MXene。
9、根据项1~8中任一项所述的温度传感纤维,其特征在于,所述包层中还包括至少一个导电体;
优选地,所述导电体由选自以下的一种或两种以上形成:金属丝、金属纱线、碳质材料、导电聚合物、金属纳米材料、表面涂覆有金属的合成纤维、表面涂覆有金属的天然纤维、低熔点金属材料、低熔点合金材料;
更优选地,所述金属丝选自铜丝、钨丝、镍铬丝、不锈钢丝、铂丝、钼丝、银丝及其合金丝中的一种或两种以上;
所述金属纱线选自不锈钢纱、铁纤维纱、铜纱、银纱中的一种或两种以上;
所述碳质材料选自碳纳米管、炭黑、碳纤维、石墨烯、Mxene中的一种或两种以上;
所述导电聚合物选自PEDOT:PSS、聚吡咯、聚苯胺中的一种或两种以上;
所述金属纳米材料选自金纳米线/颗粒、银纳米线/颗粒中的一种或两种以上;
所述表面涂覆有金属的合成纤维选自表面涂覆有金、银、镍或其合金的涤纶纤维、氨纶纤维、腈纶纤维、锦纶纤维、聚丙烯纤维、聚偏氟乙烯纤维、尼龙纤维、芳纶纤维、丙烯酸纤维、聚酯纤维中的一种或两种以上;
所述表面涂覆有金属的天然纤维选自表面涂覆有金、银或镍的棉花、羊毛、亚麻、丝绸纤维中的一种或两种以上;
所述低熔点金属材料为Sn;
所述低熔点合金材料为共晶镓铟(EGaIn)。
10、根据项1~9中任一项所述的温度传感纤维,其特征在于,其还包括疏水层,所述疏水层包覆所述包层;
优选地,所述疏水层由选自以下的一种或两种以上形成:派瑞林、氟碳蜡、氟树脂、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚四氟乙烯(PTFE)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBCs)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯衍生物、聚二甲基硅氧烷衍生物、聚氨酯衍生物、聚酰亚胺衍生物、聚氯乙烯衍生物、聚对苯二甲酸乙二醇酯衍生物、氟化聚乙烯、氟碳蜡或其它合成含氟聚合物,聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚酯、不含氟的丙烯酸酯、熔融石蜡、硅氧烷材料;
更优选地,所述疏水层由派瑞林形成;
进一步优选地,通过热拉制工艺、化学气相沉积工艺或涂覆工艺制备所述疏水层。
11、根据项1~9中任一项所述的温度传感纤维,其特征在于,所述温度传感纤维的直径为1~3000μm,优选为200~800μm,更优选为500μm。
12、一种温度传感纤维的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:
得到形成包层的材料:将聚合物材料和温敏材料进行复合,得到形成包层的材料;
得到形成芯层的材料:取聚合物材料作为形成芯层的材料,或者将聚合物材料和温敏材料进行复合,得到形成芯层的材料;
制备预制棒:利用形成包层的材料和形成芯层的材料制备预制棒;
制备温度传感纤维:将所述预制棒采用热拉制工艺,制得所述温度传感纤维;
所述温度传感纤维包括包层和芯层,所述包层包覆所述芯层。
13、根据项12所述的制备方法,其特征在于,所述制备预制棒步骤中,利用形成包层的材料、形成芯层的材料和形成疏水层的材料制备所述预制棒。
14、根据项12所述的制备方法,其特征在于,所述制备温度传感纤维步骤中,将所述预制棒采用热拉制工艺,制得所述温度传感纤维一,再通过化学气相沉积工艺或涂覆工艺在所述包层外形成所述疏水层,制得所述温度传感纤维;
所述温度传感纤维由外向内包括疏水层、包层和芯层。
15、根据项12~14中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述制备温度传感纤维步骤中,将所述预制棒采用热拉制工艺,制得所述温度传感纤维一,将导电体置于所述温度传感纤维一中,制得所述温度传感纤维。
16、根据项12~15中任一项所述的制备方法,其特征在于,以所述包层的总质量为基础,所述包层中所述温敏材料的质量占比X为0.01%~40%,优选为20%~40%,更优选为35%~40%。
17、根据项12~16中任一项所述的制备方法,其特征在于,将聚合物材料和温敏材料进行复合,得到形成芯层的材料,以所述芯层的总质量为基础,所述芯层中所述温敏材料的质量占比Y为0.01%~30%,优选为1%~10%,更优选为1%~5%。
18、根据项12~17中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述聚合物材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、氟树脂、掺杂有氟化聚合物的PMMA复合材料(F-PMMA)、苯乙烯二甲基丙烯酸甲酯共聚物(SMMA)、环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、聚碳酸酯(PC)、聚亚苯基砜树脂(PPSU)、聚醚砜树脂(PES)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇(PVA)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、聚胺酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚偏二氯乙烯树脂(PVDC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚乙二醇(PEG)、热塑性弹性体(TPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚乙二醇(PEG)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPO)、聚酯和间苯二甲酸酯磺酸钠共聚物、丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇缩乙醛中的一种或两种以上;
优选地,所述聚合物材料包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、聚碳酸酯(PC)、热塑性弹性体(TPE)、氟树脂中的一种或两种以上;
更优选地,所述聚合物材料包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。
19、根据项12~18中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述温敏材料包括MXene、金属纳米粒子、金属纳米线、无定型碳、石墨粉、碳纳米管、石墨烯、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的一种或两种以上;
优选地,所述温敏材料包括MXene。
20、根据项12~19中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述导电体由选自以下的一种或两种以上形成:选自金属丝、金属纱线、碳质材料、导电聚合物、金属纳米材料、表面涂覆有金属的合成纤维、表面涂覆有金属的天然纤维、低熔点金属材料、低熔点合金材料;
优选地,所述金属丝选自铜丝、钨丝、镍铬丝、不锈钢丝、铂丝、钼丝、银丝及其合金丝中的一种或两种以上;
所述金属纱线选自不锈钢纱、铁纤维纱、铜纱、银纱中的一种或两种以上;
所述碳质材料选自碳纳米管、炭黑、碳纤维、石墨烯、Mxene中的一种或两种以上;
所述导电聚合物选自PEDOT:PSS、聚吡咯、聚苯胺中的一种或两种以上;
所述金属纳米材料选自金纳米线/颗粒、银纳米线/颗粒中的一种或两种以上;
所述表面涂覆有金属的合成纤维选自表面涂覆有金、银、镍或其合金的涤纶纤维、氨纶纤维、腈纶纤维、锦纶纤维、聚丙烯纤维、聚偏氟乙烯纤维、尼龙纤维、芳纶纤维、丙烯酸纤维、聚酯纤维中的一种或两种以上;
所述表面涂覆有金属的天然纤维选自表面涂覆有金、银或镍的棉花、羊毛、亚麻、丝绸纤维中的一种或两种以上;
所述低熔点金属材料为Sn;
所述低熔点合金材料为共晶镓铟(EGaIn)。
21、根据项12~20中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述疏水层由选自以下的一种或两种以上形成:派瑞林、氟碳蜡、氟树脂、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚四氟乙烯(PTFE)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBCs)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯衍生物、聚二甲基硅氧烷衍生物、聚氨酯衍生物、聚酰亚胺衍生物、聚氯乙烯衍生物、聚对苯二甲酸乙二醇酯衍生物、氟化聚乙烯、氟碳蜡或其它合成含氟聚合物,聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚酯、不含氟的丙烯酸酯、熔融石蜡、硅氧烷材料;
优选地,所述疏水层由派瑞林形成。
22、根据项12~21中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述温度传感纤维的直径为1~3000μm,优选为200~800μm,更优选为500μm。
23、根据项12~22中任一项所述的制备方法,其特征在于,通过化学溶解混合和/或物理共混,将聚合物材料和温敏材料进行复合。
24、根据项12~23中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述化学溶解的溶剂包括DMAC、丙酮、二甲苯、氯仿、二氯甲烷中的一种或两种以上。
25、根据项12~24中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述预制棒的制备方法包括热压法、套管法、薄膜卷绕法、热固法、熔融挤出法、3D打印法和机械法中的一种或两种以上。
26、一种由项12~25中任一项所述的制备方法制得的温度传感纤维。
27、一种温度传感纱线,其特征在于,其包括项1~11中任一项所述的温度传感纤维;
优选地,其包括导电体和项1~11中任一项所述的温度传感纤维。
28、根据项27所述的温度传感纱线,其特征在于,其利用项1~11中任一项所述的温度传感纤维,或导电体与项1~11中任一项所述的温度传感纤维,通过包缠或加捻制得。
29、一种温度传感织物,其特征在于,其包括项1~11中任一项所述的温度传感纤维;
优选地,其包括项27或28所述的温度传感纱线。
30、一种分布式温度传感织物器件,其特征在于,其包括项29所述的温度传感织物、模数转换器、电源、蓝牙发射器和微型处理器。
31、根据项30所述的分布式温度传感织物器件,其特征在于,所述分布式温度传感织物器件中的所述温度传感纤维的纵向间距在10μm以上,优选为10μm~50cm,横向间距在10μm以上,优选为10μm~50cm。
32、根据项30或31所述的分布式温度传感织物器件,其特征在于,其空间精度在0.01mm-2以上,优选为0.01mm-2~250cm-2
发明的效果
根据本申请所述的温度传感纤维具有芯包结构,芯层选用高抗应力变化的聚合物材料,纤维不会由于拉力作用而产生形变,从而排除拉力因素对所述纤维的干扰。
根据本申请所述的温度传感纤维,所述温度传感纤维进一步包含外部的疏水层,可以排除湿度因素对所述纤维的干扰,从而达到最佳的传感效果。
本申请由于分别控制了温度传感纤维芯层和包层的聚合物、温敏材料的种类以及质量占比,可以在保证良好温度传感性能的同时,具有优异的抗湿度干扰性能和抗拉力干扰性能。
根据本申请所述的温度传感纤维,及纱线的尺寸、结构和浓度可控,因而具有良好的抗湿度、拉力干扰性和力学性能;
根据本申请所述的温度传感纤维,通过简单的热拉制工艺、一次成型、丝径可控,可制备大批量长丝,适用于工业加工生产。
根据本申请所述的温度传感纤维,可以制备温度传感纱线,通过纺纱编织工艺制备柔软、高弹的高像素分布式温度传感织物,可满足智能设备的织物化可穿戴需求。
具体实施方式
以下对本申请的示范性实施例做出说明,其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解,应当将它们认为仅仅是示范性的。因此,本领域普通技术人员应当认识到,可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改,而不会背离本申请的范围和精神。同样,为了清楚和简明,以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
本申请提供一种温度传感纤维,其特征在于,其包括包层和芯层,所述包层包括聚合物材料和温敏材料,所述芯层包括聚合物材料。
在一个具体实施方式中,所述芯层由聚合物材料组成。
在一个具体实施方式中,所述芯层包括聚合物材料和温敏材料。
在一个具体实施方式中,所述芯层由聚合物材料和温敏材料组成。
在一个具体实施方式中,以所述包层的总质量为基础,所述包层中所述温敏材料的质量占比X为0.01%~40%,例如可为0.01%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.5%、0.55%、0.6%、0.65%、0.7%、0.75%、0.8%、0.85%、0.9%、0.95%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、5%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%等,优选为20%~40%,更优选为35%~40%。
在一个具体实施方式中,所述芯层包括聚合物材料和温敏材料,以所述芯层的总质量为基础,所述芯层中所述温敏材料的质量占比Y为0.01%~30%,例如可为0.01%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.5%、0.55%、0.6%、0.65%、0.7%、0.75%、0.8%、0.85%、0.9%、0.95%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、5%、26%、27%、28%、29%、30%等,优选为1%~10%,更优选为1%~5%。
在一个具体实施方式中,所述包层中的聚合物材料与所述芯层中的聚合物材料可以相同也可以不同,所述包层中的温敏材料与所述芯层中的温敏材料可以相同也可以不同。
在一个具体实施方式中,所述第一复合材料中所述温敏材料的质量占比不小于所述第二复合材料中所述温敏材料的质量占比。通过调控质量占比以形成芯包结构,可以在保证良好温度传感性能的基础上维持一定的力学性能。
在一个具体实施方式中,所述聚合物材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、氟树脂、掺杂有氟化聚合物的PMMA复合材料(F-PMMA)、苯乙烯二甲基丙烯酸甲酯共聚物(SMMA)、环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、聚碳酸酯(PC)、聚亚苯基砜树脂(PPSU)、聚醚砜树脂(PES)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇(PVA)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、聚胺酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚偏二氯乙烯树脂(PVDC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚乙二醇(PEG)、热塑性弹性体(TPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚乙二醇(PEG)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPO)、聚酯和间苯二甲酸酯磺酸钠共聚物、丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇缩乙醛中的一种或两种以上;所述温敏材料包括MXene、金属纳米粒子、金属纳米线、无定型碳、石墨粉、碳纳米管、石墨烯、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的一种或两种以上。
在一个具体实施方式中,所述聚合物材料包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、聚碳酸酯(PC)、热塑性弹性体(TPE)、氟树脂中的一种或两种以上;所述温敏材料包括MXene。
在一个具体实施方式中,所述聚合物材料为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。所述温敏材料为MXene。
在一个具体实施方式中,所述温度传感纤维的还包括一个、两个或三个以上导电体,导电体位于包层中,每个导电体沿温度传感纤维长度方向贯穿包层,当包括两个或以上导电体时,两个或以上导电体沿温度传感纤维的轴向离散设置。
在一个具体实施方式中,所述导电体由选自金属丝、金属纱线、碳质材料、导电聚合物、金属纳米材料、表面涂覆有金属的合成纤维、表面涂覆有金属的天然纤维、低熔点金属材料、低熔点合金材料中的一种或两种以上形成;所述金属丝选自铜丝、钨丝、镍铬丝、不锈钢丝、铂丝、钼丝、银丝及其合金丝中的一种或两种以上;所述金属纱线选自不锈钢纱、铁纤维纱、铜纱、银纱中的一种或两种以上;所述碳质材料选自碳纳米管、炭黑、碳纤维、石墨烯、Mxene中的一种或两种以上;所述导电聚合物选自PEDOT:PSS、聚吡咯、聚苯胺中的一种或两种以上;所述金属纳米材料选自金纳米线/颗粒、银纳米线/颗粒中的一种或两种以上;所述表面涂覆有金属的合成纤维选自表面涂覆有金、银、镍或其合金的涤纶纤维、氨纶纤维、腈纶纤维、锦纶纤维、聚丙烯纤维、聚偏氟乙烯纤维、尼龙纤维、芳纶纤维、丙烯酸纤维、聚酯纤维中的一种或两种以上;所述表面涂覆有金属的天然纤维选自表面涂覆有金、银或镍的棉花、羊毛、亚麻、丝绸纤维中的一种或两种以上;所述低熔点金属材料为Sn;所述低熔点合金材料为共晶镓铟(EGaIn)。
在一个具体实施方式中,所述温度传感纤维还包括疏水层,所述疏水层包覆所述包层,疏水层的由选自派瑞林、氟碳蜡、氟树脂、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚四氟乙烯(PTFE)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBCs)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯衍生物、聚二甲基硅氧烷衍生物、聚氨酯衍生物、聚酰亚胺衍生物、聚氯乙烯衍生物、聚对苯二甲酸乙二醇酯衍生物、氟化聚乙烯、氟碳蜡或其它合成含氟聚合物,聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚酯、不含氟的丙烯酸酯、熔融石蜡、硅氧烷材料中的一种或两种以上形成;疏水层可以排除湿度因素对所述纤维的干扰,从而达到最佳的传感效果。本申请中,通过热拉制工艺、化学气相沉积工艺或涂覆工艺制备所述疏水层。
本申请的“化学气相沉积”是一种化工技术,该技术主要是利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质、在衬底表面上进行化学反应生成薄膜的方法。
在一个具体实施方式中,所述温度传感纤维由内向外为芯层、包层和疏水层,芯层中包括PET,包层中包括PET和MXene,包层中MXene的质量占包层总质量的35%~40%,疏水层由派瑞林形成,通过化学气相沉积工艺在所述包层外形成疏水层。PET具有高抗应力变化(断裂伸长率为44%~45%),MXene具有高温度灵敏度(≥0.5%/℃),派瑞林作为优异的疏水材料,通过化学气相沉积工艺沉积在包层外表面,可以形成纳米级到微米级的疏水涂层。
在一个具体实施方式中,所述温度传感纤维的直径为1~3000μm,优选为200~800μm,更优选为500μm,例如可为1μm、10μm、30μm、50μm、100μm、300μm、500μm、700μm、800μm、1000μm、3000μm等。
在一个具体实施方式中,所述温度传感纤维的截面选自三角形、矩形、圆形、多边形以及不规则形状中的至少一种。
本申请还提供一种温度传感纤维的制备方法,其包括下述步骤:
步骤一:将聚合物材料和温敏材料进行复合,得到的第一复合材料作为形成包层的材料;
步骤二:取聚合物材料作为形成芯层的材料,或者将聚合物材料和温敏材料进行复合,得到的第二复合材料作为形成芯层的材料;
步骤三:利用形成包层的材料和形成芯层的材料制备预制棒;
步骤四:将所述预制棒采用热拉制工艺,制得所述温度传感纤维;
所述温度传感纤维包括包层和芯层,所述包层包覆所述芯层。
在一个具体实施方式中,所述步骤三中,利用形成包层的材料、形成芯层的材料和形成疏水层的材料制备所述预制棒;所述步骤四中,将所述预制棒采用热拉制工艺,制得所述温度传感纤维;所述温度传感纤维由外向内包括疏水层、包层和芯层。
在一个具体实施方式中,所述步骤三中,利用形成包层的材料和形成芯层的材料制备预制棒;所述制备步骤四中,将所述预制棒采用热拉制工艺,制得所述温度传感纤维一,再通过化学气相沉积工艺或涂覆工艺在所述包层外形成所述疏水层,制得所述温度传感纤维;所述温度传感纤维由外向内包括疏水层、包层和芯层。
在一个具体实施方式中,所述步骤三中,利用形成包层的材料、形成芯层的材料、形成疏水层的材料制备所述预制棒;所述步骤四中,将所述预制棒采用热拉制工艺,制得所述温度传感纤维一,将导电体置于所述温度传感纤维一中,制得所述温度传感纤维;所述温度传感纤维由外向内包括疏水层、包层和芯层,所述导电体位于所述包层内。
本申请中,所述预制棒的制备方法包括热压法、套管法、薄膜卷绕法、热固法、熔融挤出法、3D打印法和机械法中的一种或两种以上。
在一个具体实施方式中,所述步骤一和步骤二中,通过化学溶解混合和/或物理共混,将聚合物材料和温敏材料进行复合。
本申请中,“物理共混”是指通过螺杆挤出机在加热熔融条件下将聚合物材料和温敏材料混合均匀,从而制备所述第一复合材料和所述第二复合材料。
“化学溶解混合”是指通过采用化学试剂将聚合物材料充分溶解成溶液,接着加入温敏材料通过超声或者磁力搅拌器等手段分散均匀,聚合物材料和温敏材料不与化学试剂反应。进而除去化学试剂,从而制备所述第一复合材料和所述第二复合材料。本申请中,所述化学溶解的溶剂包括DMAC、丙酮、二甲苯、氯仿、二氯甲烷中的一种或两种以上。
在本申请中,所述预制棒的截面选自三角形、矩形、圆形、多边形以及不规则形状中的至少一种。
在一个具体实施方式中,所述热拉制工艺的温度为25~600℃,例如可为25、30℃、40℃、60℃、80℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃等,所述热拉制工艺的张力为0~500g,例如可为0g、10g、20g、40g、60g、80g、100g、150g、200g、250g、300g、350g、400g、450g、500g等,所述热拉制工艺的牵引速度为0.1~5000m/min,例如可为0.1m/min、1m/min、10m/min、50m/min、100m/min、500m/min、1000m/min、1500m/min、2000m/min、2500m/min、3000m/min、3500m/min、4000m/min、4500m/min、5000m/min等。
在一个具体实施方式中,所述熔融挤出法中,挤出温度为50~600℃,优选的挤出温度为200~300℃。
在一个具体实施方式中,所述热固法中,固化时间为1~500min,优选的固化时间为20~40min。
在一个具体实施方式中,所述预制棒的制备方法包括热压法,热压法是指各材料在加热并同时加压的条件下,使各材料成型并烧结成预制棒的方法。所述热压法中,热压温度为50~600℃,例如可为50℃、80℃、100℃、120℃、150℃、180℃、200℃、220℃、250℃、280℃、300℃、320℃、340℃、380℃、400℃、420℃、450℃、480℃、500℃、520℃、540℃、580℃、600℃等,优选为120~250℃,更优选为170℃;热压时间为5~500min,例如可为5min、10min、50min、100min、150min、200min、250min、300min、350min、400min、450min、500min等,优选为10~20min;热压压强为1~50MPa,例如可为1MPa、2MPa、5MPa、10MPa、15MPa、20MPa、25MPa、30MPa、35MPa、40MPa、45MPa、50MPa等,优选为10~20MPa,更优选为15MPa。
本申请还提供一种温度传感纱线,其包括前述任一种实施方式所述的温度传感纤维。所述温度传感纱线的制备方法为:将温度传感纤维通过包缠制得包缠纱结构的温度传感纱线,具体包括,将温度传感纤维包缠在弹性纤维上制得温度传感纱线;或者,将温度传感纤维通过加捻制得捻丝结构的温度传感纱线,具体包括,将两根温度传感纤维加捻制得温度传感纱线。
在一个具体实施方式中,所述温度传感纱线包括温度传感纤维和导电体。所述温度传感纱线的制备方法为:将温度传感纤维和导电体通过包缠制得包缠纱结构的温度传感纱线,具体包括,将一根或多根导电体包缠在温度传感纤维上制得温度传感纱线;或者,将温度传感纤维和导电体通过加捻制得捻丝结构的温度传感纱线,具体包括,将一根温感纤维与一根导电体加捻制得温度传感纱线,或将一根温度传感纤维与两根导电体平行加捻制得温度传感纱线。
在一个具体实施方式中,所述导电体的材料选自合成化纤、天然纤维、金属长丝、金属纱线、碳质材料、导电聚合物、表面涂覆有金属导电材料合成纤维、表面涂覆有金属导电材料天然纤维中的一种或两种以上。
在一个具体实施方式中,所述弹性纤维包括聚氨酯纤维、二烯类纤维、聚醚酯纤维、聚烯烃纤维、蚕丝纤维、芳纶中的一种或两种以上。
本申请还提供一种温度传感织物,其包括前述任一种实施方式所述的温度传感纤维或温度传感纱线。
在一个具体实施方式中,将温度传感纤维或温度传感纱线,通过刺绣、编绳、机织得到温度传感织物。
所述通过刺绣制得温度传感织物,具体包括:将温度传感纤维或温度传感纱线作为绣线,穿刺交织到织物基底上制得温度传感织物。
所述通过编绳制得温度传感织物,具体包括:将一根或两根以上温度传感纱线进行编绳得到温度传感织物;
所述通过机织制得温度传感织物,具体包括:将温度传感纱线作为经纱和纬纱中的一种,将其它纤维作为经纱和纬纱中的另一种进行编织;或者是将温度传感纱线作为经纱和纬纱进行编织。
在一个具体实施方式中,所述机织的编织形式为经编、纬编和梭织等中的一种或两种以上,所述机织的组织结构为平纹、斜纹、缎纹、提花等中的一种或两种以上。
在一个具体实施方式中,所述刺绣的技法选自:错针绣、乱针绣、网绣、满地绣、锁丝、纳丝、纳锦、平金、影金、盘金、铺绒、刮绒、戳纱、洒线、挑花等中的一种或两种以上;具体的,刺绣的织物基底包括有常用纤维制成的机织物、针织物、无纺织物、立体织物、复合织物等中的一种或两种以上。
在一个具体实施方式中,所述编绳的方法有团锦结、盘长结、吉祥结、万字结、八字结、平结、蛇结等中的一种或多种。温度传感织物结构可调。
在一个具体实施方式中,所述温度传感织物的传感性能和灵敏度可调。
本申请还提供一种分布式温度传感织物器件,其包括温度传感织物、模数转换器、电源、蓝牙发射器和微型处理器。
上述具体实施方式中,分布式温度传感织物器件通过将所述温度传感织物中的导电体连接至模数转换器进行模数转换后,微型处理器进行数据处理后,经由蓝牙发射器发射数据至终端设备,其中电源为模数转换器,蓝牙发射器,微型处理器供电。
温度传感纤维中的温敏材料对环境温度具有敏感性,随温度变化可将温度信号转变成电信号,在分布式温度传感织物器件中,若某一点的温度改变,则会通过经线和纬线两根纱线进行反馈,随后通过电阻变化即可确定温度变化的具体位置。
在一个具体实施方式中,所述分布式温度传感织物器件中温度传感纤维的纵向间距在10μm以上,优选10μm~50cm,横向间距在10μm以上,优选10μm~50cm。所述分布式温度传感织物器件的空间精度在0.01mm-2以上,优选为0.01mm-2~2500cm-2
空间精度为分布式温度传感织物器件的单位面积内温度传感点(经纬线交织点)的个数,可确定温度变化点位置的精度,通过温度传感经纬线的排布设计计算得到。精度越高测量的温度变化点的位置越精确。
本申请的温度传感纤维具有优异的温度灵敏度、抗湿度干扰指标和抗拉力干扰指标,其中,温度灵敏度可达1.5%/℃以上,甚至可达2%/℃,抗湿度干扰指标可达0.09%/%RH以下,甚至可低至0.01%/%RH,抗拉力干扰指标可达0.15以下,甚至可低至0.05。
实施例
为了更好的说明本申请的技术方案和优点,下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。本发明未详细说明的工艺参数、原料等均按照本领域常规技术手段进行。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊要求,均为常规方法。下述实施例中所使用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
下述实施例中,各原料名称和来源如下:
MXene(来源为西安瑞禧)
碳纳米管(来源为麦克林试剂)
PET(聚对苯二甲酸乙二酯,来源为Indorama)
PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯,来源为Prospector)
派瑞林(来源为上海派拉纶生物技术)
氟树脂(来源为江西大圣)
实施例1
制备温度传感纤维,其中,温度传感纤维芯层的聚合物材料为PET,包层的材料为MXene与PET,其中MXene的质量占包层的材料的总质量的20%。具体的操作步骤如下:
步骤一:得到形成包层的材料
(1)称取20g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入80g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂20wt.%MXene的PET与MXene复合的第一复合材料。
步骤二:得到形成芯层的材料
取芯层的聚合物材料PET。
步骤三:制备预制棒
(1)将PET颗粒填入25mm×25mm×100mm的方形柱体凹槽模具中,放入热压机中,设置热压温度为170℃,热压压强为15MPa,制备得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的PET方形实心棒;
(2)将PET方形实心棒抛光打磨制备得到直径为16mm、长90mm的PET圆形实心棒;
(3)依照(1)和(2),将掺杂20wt.%MXene的第一复合材料填入模具中,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第一复合材料方形实心棒;
(4)将第一复合材料方形棒抛光打磨制备得到直径20mm、长90mm的第一复合材料圆形实心棒,然后用钻铣床在第一复合材料圆形实心棒中心钻出直径为16mm的圆形通孔,得到第一复合材料空芯棒;
(5)将(2)中的PET圆形实心棒套入(4)中的第一复合材料空芯棒中,放入管式炉热固,热固温度为200℃,热固时间为20min,得到复合结构的预制棒。
步骤四:利用热拉制工艺制备温度传感纤维
(1)将预制棒夹在预制棒夹具中,调整预制棒夹具位置使预制棒对准拉丝塔加热炉中心位置并将预制棒插入加热炉中;
(2)待拉丝塔加热炉升温至330℃,预制棒软化料头掉落,使预制棒依次通过纤维测径仪,张力检测装置,辅助牵引轮,最后到收线盘;
(3)在合适张力20g下控制送棒速度0.2mm/min,调整牵引速度即可得到本实施例的丝径为500μm的温度传感纤维。
实施例2
制备温度传感纤维,其中,温度传感纤维芯层的聚合物材料为PET,包层的材料为MXene与PET,其中MXene的质量占包层的材料的总质量的20%。具体的操作步骤如下:
步骤一:得到形成包层的材料
(1)称取20g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入80g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂20wt.%MXene的PET与MXene复合的第一复合材料。
步骤二:得到形成芯层的材料
取芯层的聚合物材料PET。
步骤三:制备预制棒
(1)将PET颗粒填入25mm×25mm×100mm的方形柱体凹槽模具中,放入热压机中,设置热压温度为170℃,热压压强为15MPa,制备得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的PET方形实心棒;
(2)将PET方形实心棒抛光打磨制备得到直径为16mm、长90mm的PET圆形实心棒;
(3)依照步骤三中的(1)和(2),将掺杂20wt.%MXene的第一复合材料填入模具中,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第一复合材料方形实心棒;
(4)将第一复合材料方形棒抛光打磨制备得到直径20mm、长90mm的第一复合材料圆形实心棒,然后用钻铣床在第一复合材料圆形实心棒中心钻出直径为16mm的圆形通孔,得到第一复合材料空芯棒;
(5)将步骤三(2)中的PET圆形实心棒套入步骤三(4)中的第一复合材料空芯棒中,放入管式炉热固,热固温度为200℃,热固时间为20min,得到复合结构的预制棒。
(6)对步骤三(5)中的预制棒进行打孔处理,孔的位置打在温度敏感层中,钻头选择1mm,距离预制棒的中心位置约20mm处。
步骤四:利用热拉制工艺制备温度传感纤维
(1)将预制棒夹在预制棒夹具中,调整预制棒夹具位置使预制棒对准拉丝塔加热炉中心位置并将预制棒插入加热炉中,预制棒夹具上方设置一个送线线圈,线圈选择不锈钢丝,直径为50μm;
(2)待拉丝塔加热炉升温至330℃,预制棒软化料头掉落,使预制棒依次通过纤维测径仪,张力检测装置,辅助牵引轮,最后到收线盘;
(3)在合适张力20g下控制送棒速度0.2mm/min,调整牵引速度即可得到本实施例的丝径为500μm的温度传感纤维,且在包层内含一根不锈钢丝。
实施例3
制备温度传感纤维,其中,温度传感纤维芯层的聚合物材料为PET,包层的材料为MXene与PET,其中MXene的质量占包层的材料的总质量的20%,疏水层材料为氟树脂。具体的操作步骤如下:
步骤一:得到形成包层的材料
(1)称取20g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入80g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂20wt.%MXene的PET与MXene复合的第一复合材料。
步骤二:得到形成芯层的材料
取芯层的聚合物材料PET。
步骤三:制备预制棒
(1)将PET填入25mm×25mm×100mm的方形柱体凹槽模具中,放入热压机上下加热板之间,设置热压温度为170℃,热压压强为15MPa,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的PET方形实心棒;
(2)将氟树脂填入模具中,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的氟树脂方形实心棒;
(3)将PET方形实心棒抛光打磨制备得到直径为16mm、长90mm的PET圆形实心棒,将氟树脂方形实心棒抛光打磨制备得到直径为25mm、长90mm的氟树脂圆形实心棒;
(4)将掺杂20wt.%MXene的第一复合材料填入模具中,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第一复合材料方形实心棒;
(5)将第一复合材料方形棒抛光打磨制备得到直径20mm、长90mm的第一复合材料圆形实心棒,然后用钻铣床在第一复合材料圆形实心棒中心钻出直径为16mm的圆形通孔,得到第一复合材料空芯棒;
(6)将氟树脂圆形实心棒用钻铣床钻出直径为20mm的圆形通孔,得到氟树脂空芯棒;
(7)将(3)中的PET圆形实心棒套入(5)中的第一复合材料空芯棒中,再将套好后的复合棒套入(6)中的氟树脂空芯棒中,并放入管式炉中热固,热固温度为200℃,热固时间为20min,得到温度传感纤维预制棒。
步骤四:利用热拉制工艺制备温度传感纤维
(1)将预制棒夹在预制棒夹具中,调整预制棒夹具位置使预制棒对准拉丝塔加热炉中心位置并将预制棒插入加热炉中;
(2)待拉丝塔加热炉升温至330℃,预制棒软化料头掉落,使预制棒依次通过纤维测径仪,张力检测装置,辅助牵引轮,最后到收线盘;
(3)在合适张力20g下控制送棒速度0.2mm/min,调整牵引速度即可得到本实施例的丝径为500μm的温度传感纤维。
实施例4
制备温度传感纤维,其中,温度传感纤维芯层的聚合物材料为PMMA,包层的材料为碳纳米管与COC,其中碳纳米管的质量占包层的材料的总质量的20%。具体的操作步骤如下:
步骤一:得到形成包层的材料
(1)称取20g的碳纳米管颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使碳纳米管在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入80g的COC,直至颗粒完全溶解,得到COC、碳纳米管、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂20wt.%质量分数碳纳米管的COC与碳纳米管复合的第一复合材料。
步骤二:得到形成芯层的材料
取芯层的聚合物材料PMMA。
步骤三:制备预制棒
(1)将PMMA颗粒填入25mm×25mm×100mm的方形柱体凹槽模具中,放入热压机中,设置热压温度为170℃,热压压强为15MPa,制备得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的PMMA方形实心棒;
(2)将PMMA方形实心棒抛光打磨制备得到直径为16mm、长90mm的PMMA圆形实心棒;
(3)依照(1)和(2),将掺杂20wt.%碳纳米管的第一复合材料填入模具中,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第一复合材料方形实心棒;
(4)将第一复合材料方形实心棒抛光打磨制备得到直径20mm、长90mm的第一复合材料圆柱形实心棒,然后用钻铣床在第一复合材料圆柱形实心棒中心钻出直径为16mm的圆形通孔,得到第一复合材料空芯棒;
(5)将(2)中的PMMA圆形实心棒套入(4)中的第一复合材料空芯棒中,放入管式炉热固,热固温度为200℃,热固时间为20min,得到预制棒。
步骤四:利用热拉制工艺制备温度传感纤维
(1)将预制棒夹在预制棒夹具中,调整预制棒夹具位置使预制棒对准拉丝塔加热炉中心位置并将预制棒插入加热炉中;
(2)待拉丝塔加热炉升温至330℃,预制棒软化料头掉落,使预制棒依次通过纤维测径仪,张力检测装置,辅助牵引轮,最后到收线盘;
(3)在合适张力20g下控制送棒速度0.2mm/min,调整牵引速度以得到丝径为500μm的温度传感纤维一。
步骤五:利用气相沉积法制备抗干扰温度传感纤维
将温度传感纤维一放入化学气相沉积炉的炉体内部,在炉体和内部结构的带动下在炉腔内旋转,派瑞林气体通过进气口进入炉腔与温度传感纤维一表面均匀接触沉积,从而实现均匀的派瑞林疏水包覆层。由此制备得到本实施例的抗干扰温度传感纤维。
实施例5
制备温度传感纤维,其中,温度传感纤维芯层的聚合物材料为PMMA,包层的材料为碳纳米管与COC,其中碳纳米管的质量占包层的材料的总质量的20%。具体的操作步骤如下:
步骤一:得到形成包层的材料
(1)称取20g的碳纳米管颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使碳纳米管在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入80g的COC,直至颗粒完全溶解,得到COC、碳纳米管、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂20wt.%碳纳米管的COC与碳纳米管复合的第一复合材料。
步骤二:得到形成芯层的材料
取芯层的聚合物材料PMMA。
步骤三:制备预制棒
(1)将PMMA颗粒填入25mm×25mm×100mm的方形柱体凹槽模具中,放入热压机中,设置热压温度为170℃,热压压强为15MPa,制备得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的PMMA方形实心棒;
(2)将PMMA方形实心棒抛光打磨制备得到直径为16mm、长90mm的PMMA圆形实心棒;
(3)依照(1)和(2),将掺杂20wt.%碳纳米管的第一复合材料填入模具中,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第一复合材料方形实心棒;
(4)将第一复合材料方形实心棒抛光打磨制备得到直径20mm、长90mm的第一复合材料圆柱形实心棒,然后用钻铣床在第一复合材料圆柱形实心棒中心钻出直径为16mm的圆形通孔,得到第一复合材料空芯棒;
(5)将(2)中的PMMA圆形实心棒套入(4)中的第一复合材料空芯棒中,放入管式炉热固,热固温度为200℃,热固时间为20min,得到预制棒。
步骤四:利用热拉制工艺制备温度传感纤维
(1)将预制棒夹在预制棒夹具中,调整预制棒夹具位置使预制棒对准拉丝塔加热炉中心位置并将预制棒插入加热炉中;
(2)待拉丝塔加热炉升温至330℃,预制棒软化料头掉落,使预制棒依次通过纤维测径仪,张力检测装置,辅助牵引轮,最后到收线盘;
(3)在合适张力20g下控制送棒速度0.2mm/min,调整牵引速度以得到丝径为500μm的温度传感纤维一。
步骤五:利用涂覆法制备抗干扰温度传感纤维
将得到的温度传感纤维一匀速通过装有聚二甲基硅氧烷(PDMS)的涂覆杯后,在140℃下固化10分钟,从而实现均匀的PDMS疏水包覆层。由此制备得到本实施例的抗干扰温度传感纤维。
实施例6
制备温度传感纤维,其中,温度传感纤维芯层的聚合物材料为PET,包层的材料为MXene与PET,其中MXene的质量占包层的材料的总质量的40%。具体的操作步骤如下:
步骤一:得到形成包层的材料
(1)称取40g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入60g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂40wt.%MXene的PET与MXene复合的第一复合材料。
步骤二:得到形成芯层的材料
取芯层的聚合物材料PET。
步骤三:制备预制棒
(1)将PET颗粒填入25mm×25mm×100mm的方形柱体凹槽模具中,放入热压机中,设置热压温度为170℃,热压压强为15MPa,制备得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的PET方形实心棒;
(2)将PET方形实心棒抛光打磨制备得到直径为16mm、长90mm的PET圆形实心棒;
(3)依照(1)和(2),将掺杂40wt.%MXene的第一复合材料填入模具中,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第一复合材料方形实心棒;
(4)将第一复合材料方形棒抛光打磨制备得到直径20mm、长90mm的第一复合材料圆形实心棒,然后用钻铣床在第一复合材料圆形实心棒中心钻出直径为16mm的圆形通孔,得到第一复合材料空芯棒;
(5)将(2)中的PET圆形实心棒套入(4)中的第一复合材料空芯棒中,放入管式炉热固,热固温度为200℃,热固时间为20min,得到复合结构的预制棒。
步骤四:利用热拉制工艺制备温度传感纤维
(1)将预制棒夹在预制棒夹具中,调整预制棒夹具位置使预制棒对准拉丝塔加热炉中心位置并将预制棒插入加热炉中;
(2)待拉丝塔加热炉升温至330℃,预制棒软化料头掉落,使预制棒依次通过纤维测径仪,张力检测装置,辅助牵引轮,最后到收线盘;
(3)在合适张力20g下控制送棒速度0.2mm/min,调整牵引速度即可得到本实施例的丝径为500μm的温度传感纤维。
步骤五:利用气相沉积法制备抗干扰温度传感纤维
将温度传感纤维一放入化学气相沉积炉的炉体内部,在炉体和内部结构的带动下在炉腔内旋转,派瑞林气体通过进气口进入炉腔与温度传感纤维一表面均匀接触沉积,从而实现均匀的派瑞林疏水包覆层。由此制备得到本实施例的抗干扰温度传感纤维。
实施例7
制备温度传感纤维,其中,温度传感纤维芯层的聚合物材料为PET,包层的材料为MXene与PET,其中MXene的质量占包层的材料的总质量的30%。具体的操作步骤如下:
步骤一:得到形成包层的材料
(1)称取30g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入70g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂30wt.%MXene的PET与MXene复合的第一复合材料。
步骤二:得到形成芯层的材料
取芯层的聚合物材料PET。
步骤三:制备预制棒
(1)将PET颗粒填入25mm×25mm×100mm的方形柱体凹槽模具中,放入热压机中,设置热压温度为170℃,热压压强为15MPa,制备得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的PET方形实心棒;
(2)将PET方形实心棒抛光打磨制备得到直径为16mm、长90mm的PET圆形实心棒;
(3)依照(1)和(2),将掺杂30wt.%MXene的第一复合材料填入模具中,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第一复合材料方形实心棒;
(4)将第一复合材料方形棒抛光打磨制备得到直径20mm、长90mm的第一复合材料圆形实心棒,然后用钻铣床在第一复合材料圆形实心棒中心钻出直径为16mm的圆形通孔,得到第一复合材料空芯棒;
(5)将(2)中的PET圆形实心棒套入(4)中的第一复合材料空芯棒中,放入管式炉热固,热固温度为200℃,热固时间为20min,得到复合结构的预制棒。
步骤四:利用热拉制工艺制备温度传感纤维
(1)将预制棒夹在预制棒夹具中,调整预制棒夹具位置使预制棒对准拉丝塔加热炉中心位置并将预制棒插入加热炉中;
(2)待拉丝塔加热炉升温至330℃,预制棒软化料头掉落,使预制棒依次通过纤维测径仪,张力检测装置,辅助牵引轮,最后到收线盘;
(3)在合适张力20g下控制送棒速度0.2mm/min,调整牵引速度即可得到本实施例的丝径为500μm的温度传感纤维。
步骤五:利用气相沉积法制备抗干扰温度传感纤维
将温度传感纤维一放入化学气相沉积炉的炉体内部,在炉体和内部结构的带动下在炉腔内旋转,派瑞林气体通过进气口进入炉腔与温度传感纤维一表面均匀接触沉积,从而实现均匀的派瑞林疏水包覆层。由此制备得到本实施例的抗干扰温度传感纤维。
实施例8
制备温度传感纤维,其中,温度传感纤维芯层的聚合物材料为PET,包层的材料为MXene与PET,其中MXene的质量占包层的材料的总质量的10%。具体的操作步骤如下:
步骤一:得到形成包层的材料
(1)称取10g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入90g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂10wt.%MXene的PET与MXene复合的第一复合材料。
步骤二:得到形成芯层的材料
取芯层的聚合物材料PET。
步骤三:制备预制棒
(1)将PET颗粒填入25mm×25mm×100mm的方形柱体凹槽模具中,放入热压机中,设置热压温度为170℃,热压压强为15MPa,制备得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的PET方形实心棒;
(2)将PET方形实心棒抛光打磨制备得到直径为16mm、长90mm的PET圆形实心棒;
(3)依照(1)和(2),将掺杂10wt.%MXene的第一复合材料填入模具中,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第一复合材料方形实心棒;
(4)将第一复合材料方形棒抛光打磨制备得到直径20mm、长90mm的第一复合材料圆形实心棒,然后用钻铣床在第一复合材料圆形实心棒中心钻出直径为16mm的圆形通孔,得到第一复合材料空芯棒;
(5)将(2)中的PET圆形实心棒套入(4)中的第一复合材料空芯棒中,放入管式炉热固,热固温度为200℃,热固时间为20min,得到复合结构的预制棒。
步骤四:利用热拉制工艺制备温度传感纤维
(1)将预制棒夹在预制棒夹具中,调整预制棒夹具位置使预制棒对准拉丝塔加热炉中心位置并将预制棒插入加热炉中;
(2)待拉丝塔加热炉升温至330℃,预制棒软化料头掉落,使预制棒依次通过纤维测径仪,张力检测装置,辅助牵引轮,最后到收线盘;
(3)在合适张力20g下控制送棒速度0.2mm/min,调整牵引速度即可得到本实施例的丝径为500μm的温度传感纤维。
步骤五:利用气相沉积法制备抗干扰温度传感纤维
将温度传感纤维一放入化学气相沉积炉的炉体内部,在炉体和内部结构的带动下在炉腔内旋转,派瑞林气体通过进气口进入炉腔与温度传感纤维一表面均匀接触沉积,从而实现均匀的派瑞林疏水包覆层。由此制备得到本实施例的抗干扰温度传感纤维。
实施例9
制备温度传感纤维,其中,温度传感纤维芯层的聚合物材料为PET和MXene,包层的材料为MXene与PET,其中MXene的质量占包层的材料的总质量的35%,MXene的质量占芯层材料的总质量的1%。具体的操作步骤如下:
步骤一:得到形成包层的材料
(1)称取35g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入65g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂35wt.%MXene的PET与MXene复合的第一复合材料。
步骤二:得到形成芯层的材料
(1)称取20g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入80g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂1wt.%MXene的PET与MXene复合的第二复合材料。
步骤三:制备预制棒
(1)将第二复合材料填入25mm×25mm×100mm的方形柱体凹槽模具中,放入热压机中,设置热压温度为170℃,热压压强为15MPa,制备得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第二复合材料方形实心棒;
(2)将第二复合材料方形实心棒抛光打磨制备得到直径为16mm、长90mm的第二复合材料圆形实心棒;
(3)依照(1)和(2),将掺杂35wt.%MXene的第一复合材料填入模具中,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第一复合材料方形实心棒;
(4)将第一复合材料方形棒抛光打磨制备得到直径20mm、长90mm的第一复合材料圆形实心棒,然后用钻铣床在第一复合材料圆形实心棒中心钻出直径为16mm的圆形通孔,得到第一复合材料空芯棒;
(5)将(2)中的第二复合材料圆形实心棒套入(4)中的第一复合材料空芯棒中,放入管式炉热固,热固温度为200℃,热固时间为20min,得到复合结构的预制棒。
步骤四:利用热拉制工艺制备温度传感纤维
(1)将预制棒夹在预制棒夹具中,调整预制棒夹具位置使预制棒对准拉丝塔加热炉中心位置并将预制棒插入加热炉中;
(2)待拉丝塔加热炉升温至330℃,预制棒软化料头掉落,使预制棒依次通过纤维测径仪,张力检测装置,辅助牵引轮,最后到收线盘;
(3)在合适张力20g下控制送棒速度0.2mm/min,调整牵引速度即可得到本实施例的丝径为500μm的温度传感纤维。
步骤五:利用气相沉积法制备抗干扰温度传感纤维
将温度传感纤维一放入化学气相沉积炉的炉体内部,在炉体和内部结构的带动下在炉腔内旋转,派瑞林气体通过进气口进入炉腔与温度传感纤维一表面均匀接触沉积,从而实现均匀的派瑞林疏水包覆层。由此制备得到本实施例的抗干扰温度传感纤维。
实施例10
制备温度传感纤维,其中,温度传感纤维芯层的聚合物材料为PET和MXene,包层的材料为MXene与PET,其中MXene的质量占包层的材料的总质量的30%,MXene的质量占芯层材料的总质量的10%。具体的操作步骤如下:
步骤一:得到形成包层的材料
(1)称取30g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入70g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂30wt.%MXene的PET与MXene复合的第一复合材料。
步骤二:得到形成芯层的材料
(1)称取10g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入90g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂10wt.%MXene的PET与MXene复合的第二复合材料。
步骤三:制备预制棒
(1)将第二复合材料填入25mm×25mm×100mm的方形柱体凹槽模具中,放入热压机中,设置热压温度为170℃,热压压强为15MPa,制备得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第二复合材料方形实心棒;
(2)将第二复合材料方形实心棒抛光打磨制备得到直径为16mm、长90mm的第二复合材料圆形实心棒;
(3)依照(1)和(2),将掺杂30wt.%MXene的第一复合材料填入模具中,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第一复合材料方形实心棒;
(4)将第一复合材料方形棒抛光打磨制备得到直径20mm、长90mm的第一复合材料圆形实心棒,然后用钻铣床在第一复合材料圆形实心棒中心钻出直径为16mm的圆形通孔,得到第一复合材料空芯棒;
(5)将(2)中的第二复合材料圆形实心棒套入(4)中的第一复合材料空芯棒中,放入管式炉热固,热固温度为200℃,热固时间为20min,得到复合结构的预制棒。
步骤四:利用热拉制工艺制备温度传感纤维
(1)将预制棒夹在预制棒夹具中,调整预制棒夹具位置使预制棒对准拉丝塔加热炉中心位置并将预制棒插入加热炉中;
(2)待拉丝塔加热炉升温至330℃,预制棒软化料头掉落,使预制棒依次通过纤维测径仪,张力检测装置,辅助牵引轮,最后到收线盘;
(3)在合适张力20g下控制送棒速度0.2mm/min,调整牵引速度即可得到本实施例的丝径为500μm的温度传感纤维。
步骤五:利用气相沉积法制备抗干扰温度传感纤维
将温度传感纤维一放入化学气相沉积炉的炉体内部,在炉体和内部结构的带动下在炉腔内旋转,派瑞林气体通过进气口进入炉腔与温度传感纤维一表面均匀接触沉积,从而实现均匀的派瑞林疏水包覆层。由此制备得到本实施例的抗干扰温度传感纤维。
实施例11
制备温度传感纤维,其中,温度传感纤维芯层的聚合物材料为PET和MXene,包层的材料为MXene与PET,其中MXene的质量占包层的材料的总质量的10%,MXene的质量占芯层材料的总质量的20%。具体的操作步骤如下:
步骤一:得到形成包层的材料
(1)称取10g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入90g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂10wt.%MXene的PET与MXene复合的第一复合材料。
步骤二:得到形成芯层的材料
(1)称取20g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入80g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂20wt.%MXene的PET与MXene复合的第二复合材料。
步骤三:制备预制棒
(1)将第二复合材料填入25mm×25mm×100mm的方形柱体凹槽模具中,放入热压机中,设置热压温度为170℃,热压压强为15MPa,制备得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第二复合材料方形实心棒;
(2)将第二复合材料方形实心棒抛光打磨制备得到直径为16mm、长90mm的第二复合材料圆形实心棒;
(3)依照(1)和(2),将掺杂10wt.%MXene的第一复合材料填入模具中,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第一复合材料方形实心棒;
(4)将第一复合材料方形棒抛光打磨制备得到直径20mm、长90mm的第一复合材料圆形实心棒,然后用钻铣床在第一复合材料圆形实心棒中心钻出直径为16mm的圆形通孔,得到第一复合材料空芯棒;
(5)将(2)中的第二复合材料圆形实心棒套入(4)中的第一复合材料空芯棒中,放入管式炉热固,热固温度为200℃,热固时间为20min,得到复合结构的预制棒。
步骤四:利用热拉制工艺制备温度传感纤维
(1)将预制棒夹在预制棒夹具中,调整预制棒夹具位置使预制棒对准拉丝塔加热炉中心位置并将预制棒插入加热炉中;
(2)待拉丝塔加热炉升温至330℃,预制棒软化料头掉落,使预制棒依次通过纤维测径仪,张力检测装置,辅助牵引轮,最后到收线盘;
(3)在合适张力20g下控制送棒速度0.2mm/min,调整牵引速度即可得到本实施例的丝径为500μm的温度传感纤维。
步骤五:利用气相沉积法制备抗干扰温度传感纤维
将温度传感纤维一放入化学气相沉积炉的炉体内部,在炉体和内部结构的带动下在炉腔内旋转,派瑞林气体通过进气口进入炉腔与温度传感纤维一表面均匀接触沉积,从而实现均匀的派瑞林疏水包覆层。由此制备得到本实施例的抗干扰温度传感纤维。
实施例12
制备温度传感纤维,其中,温度传感纤维芯层的聚合物材料为PET和MXene,包层的材料为碳纳米管与PET,其中碳纳米管的质量占包层的材料的总质量的35%,碳纳米管的质量占芯层材料的总质量的1%。具体的操作步骤如下:
步骤一:得到形成包层的材料
(1)称取35g的碳纳米管颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使碳纳米管在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入65g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、碳纳米管、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂35wt.%碳纳米管的PET与碳纳米管复合的第一复合材料。
步骤二:得到形成芯层的材料
(1)称取20g的碳纳米管颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使碳纳米管在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入80g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、碳纳米管、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂1wt.%碳纳米管的PET与碳纳米管复合的第二复合材料。
步骤三:制备预制棒
(1)将第二复合材料填入25mm×25mm×100mm的方形柱体凹槽模具中,放入热压机中,设置热压温度为170℃,热压压强为15MPa,制备得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第二复合材料方形实心棒;
(2)将第二复合材料方形实心棒抛光打磨制备得到直径为16mm、长90mm的第二复合材料圆形实心棒;
(3)依照(1)和(2),将掺杂35wt.%的第一复合材料填入模具中,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第一复合材料方形实心棒;
(4)将第一复合材料方形棒抛光打磨制备得到直径20mm、长90mm的第一复合材料圆形实心棒,然后用钻铣床在第一复合材料圆形实心棒中心钻出直径为16mm的圆形通孔,得到第一复合材料空芯棒;
(5)将(2)中的第二复合材料圆形实心棒套入(4)中的第一复合材料空芯棒中,放入管式炉热固,热固温度为200℃,热固时间为20min,得到复合结构的预制棒。
步骤四:利用热拉制工艺制备温度传感纤维
(1)将预制棒夹在预制棒夹具中,调整预制棒夹具位置使预制棒对准拉丝塔加热炉中心位置并将预制棒插入加热炉中;
(2)待拉丝塔加热炉升温至330℃,预制棒软化料头掉落,使预制棒依次通过纤维测径仪,张力检测装置,辅助牵引轮,最后到收线盘;
(3)在合适张力20g下控制送棒速度0.2mm/min,调整牵引速度即可得到本实施例的丝径为500μm的温度传感纤维。
步骤五:利用气相沉积法制备抗干扰温度传感纤维
将温度传感纤维一放入化学气相沉积炉的炉体内部,在炉体和内部结构的带动下在炉腔内旋转,派瑞林气体通过进气口进入炉腔与温度传感纤维一表面均匀接触沉积,从而实现均匀的派瑞林疏水包覆层。由此制备得到本实施例的抗干扰温度传感纤维。
实施例13
制备温度传感纤维,其中,温度传感纤维芯层的聚合物材料为PET和MXene,包层的材料为MXene与PET,其中MXene的质量占包层的材料的总质量的35%,MXene的质量占芯层材料的总质量的1%。具体的操作步骤如下:
步骤一:得到形成包层的材料
(1)称取35g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入65g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂35wt.%MXene的PET与MXene复合的第一复合材料。
步骤二:得到形成芯层的材料
(1)称取20g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入80g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂1wt.%MXene的PET与MXene复合的第二复合材料。
步骤三:制备预制棒
(1)将第二复合材料填入25mm×25mm×100mm的方形柱体凹槽模具中,放入热压机中,设置热压温度为170℃,热压压强为15MPa,制备得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第二复合材料方形实心棒;
(2)将第二复合材料方形实心棒抛光打磨制备得到直径为16mm、长90mm的第二复合材料圆形实心棒;
(3)依照(1)和(2),将掺杂35wt.%MXene的第一复合材料填入模具中,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第一复合材料方形实心棒;
(4)将第一复合材料方形棒抛光打磨制备得到直径20mm、长90mm的第一复合材料圆形实心棒,然后用钻铣床在第一复合材料圆形实心棒中心钻出直径为16mm的圆形通孔,得到第一复合材料空芯棒;
(5)将(2)中的第二复合材料圆形实心棒套入(4)中的第一复合材料空芯棒中,放入管式炉热固,热固温度为200℃,热固时间为20min,得到复合结构的预制棒。
步骤四:利用热拉制工艺制备温度传感纤维
(1)将预制棒夹在预制棒夹具中,调整预制棒夹具位置使预制棒对准拉丝塔加热炉中心位置并将预制棒插入加热炉中;
(2)待拉丝塔加热炉升温至330℃,预制棒软化料头掉落,使预制棒依次通过纤维测径仪,张力检测装置,辅助牵引轮,最后到收线盘;
(3)在合适张力20g下控制送棒速度0.2mm/min,调整牵引速度即可得到本实施例的丝径为500μm的温度传感纤维。
步骤五:利用涂覆法制备抗干扰温度传感纤维
将得到的温度传感纤维一匀速通过装有聚二甲基硅氧烷(PDMS)的涂覆杯后,在140℃下固化10分钟,从而实现均匀的PDMS疏水包覆层。由此制备得到本实施例的抗干扰温度传感纤维。
实施例14
本实施例的抗干扰温度传感纤维参照实施例3的方法制备,区别仅在于,包层和芯层的聚合物材料均为COC。
实施例15
本实施例的抗干扰温度传感纤维参照实施例3的方法制备,区别仅在于,芯层的聚合物材料为PMMA。
实施例16
本实施例的抗干扰温度传感纤维参照实施例4的方法制备,区别仅在于,形成疏水层的材料为氟树脂,疏水层制备方法为热拉制方法。
对比例1
制备温度传感纤维,其中,温度传感纤维芯层的聚合物材料为PET和MXene,包层的材料为MXene与PET,其中MXene的质量占包层的材料的总质量的0.5%,MXene的质量占芯层材料的总质量的0.5%。具体的操作步骤如下:
步骤一:得到形成包层的材料
(1)称取0.5g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入99.5g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂0.5wt.%MXene的PET与MXene复合的第一复合材料。
步骤二:得到形成芯层的材料
(1)称取0.5g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入99.5g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂0.5wt.%MXene的PET与MXene复合的第二复合材料。
步骤三:制备预制棒
(1)将第二复合材料填入25mm×25mm×100mm的方形柱体凹槽模具中,放入热压机中,设置热压温度为170℃,热压压强为15MPa,制备得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第二复合材料方形实心棒;
(2)将第二复合材料方形实心棒抛光打磨制备得到直径为16mm、长90mm的第二复合材料圆形实心棒;
(3)依照(1)和(2),将掺杂0.5wt.%MXene的第一复合材料填入模具中,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第一复合材料方形实心棒;
(4)将第一复合材料方形棒抛光打磨制备得到直径20mm、长90mm的第一复合材料圆形实心棒,然后用钻铣床在第一复合材料圆形实心棒中心钻出直径为16mm的圆形通孔,得到第一复合材料空芯棒;
(5)将(2)中的第二复合材料圆形实心棒套入(4)中的第一复合材料空芯棒中,放入管式炉热固,热固温度为200℃,热固时间为20min,得到复合结构的预制棒。
步骤四:利用热拉制工艺制备温度传感纤维
(1)将预制棒夹在预制棒夹具中,调整预制棒夹具位置使预制棒对准拉丝塔加热炉中心位置并将预制棒插入加热炉中;
(2)待拉丝塔加热炉升温至330℃,预制棒软化料头掉落,使预制棒依次通过纤维测径仪,张力检测装置,辅助牵引轮,最后到收线盘;
(3)在合适张力20g下控制送棒速度0.2mm/min,调整牵引速度即可得到本实施例的丝径为500μm的温度传感纤维。
步骤五:利用气相沉积法制备抗干扰温度传感纤维
将温度传感纤维一放入化学气相沉积炉的炉体内部,在炉体和内部结构的带动下在炉腔内旋转,派瑞林气体通过进气口进入炉腔与温度传感纤维一表面均匀接触沉积,从而实现均匀的派瑞林疏水包覆层。由此制备得到本实施例的抗干扰温度传感纤维。
对比例2
制备温度传感纤维,其中,温度传感纤维芯层的聚合物材料为PET和MXene,包层的材料为MXene与PET,其中MXene的质量占包层的材料的总质量的5%,MXene的质量占芯层材料的总质量的0.5%。具体的操作步骤如下:
步骤一:得到形成包层的材料
(1)称取5g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入95g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂5wt.%MXene的PET与MXene复合的第一复合材料。
步骤二:得到形成芯层的材料
(1)称取0.5g的MXene颗粒并与定量氯仿溶剂混合,玻璃棒搅拌后超声,使MXene在溶剂中分散均匀;
(2)将混合溶液置于磁力搅拌器避光搅拌,加入99.5g PET,直至颗粒完全溶解,得到PET、MXene、溶剂的混合溶液;
(3)将混合溶液用刮刀涂刮成薄膜,干燥后打碎成粉,置于烘箱中烘干除去溶剂,得到掺杂0.5wt.%MXene的PET与MXene复合的第二复合材料。
步骤三:制备预制棒
(1)将第二复合材料填入25mm×25mm×100mm的方形柱体凹槽模具中,放入热压机中,设置热压温度为170℃,热压压强为15MPa,制备得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第二复合材料方形实心棒;
(2)将第二复合材料方形实心棒抛光打磨制备得到直径为16mm、长90mm的第二复合材料圆形实心棒;
(3)依照(1)和(2),将掺杂5wt.%MXene的第一复合材料填入模具中,热压得到正方形截面边长为25mm、长为100mm的第一复合材料方形实心棒;
(4)将第一复合材料方形棒抛光打磨制备得到直径20mm、长90mm的第一复合材料圆形实心棒,然后用钻铣床在第一复合材料圆形实心棒中心钻出直径为16mm的圆形通孔,得到第一复合材料空芯棒;
(5)将(2)中的第二复合材料圆形实心棒套入(4)中的第一复合材料空芯棒中,放入管式炉热固,热固温度为200℃,热固时间为20min,得到复合结构的预制棒。
步骤四:利用热拉制工艺制备温度传感纤维
(1)将预制棒夹在预制棒夹具中,调整预制棒夹具位置使预制棒对准拉丝塔加热炉中心位置并将预制棒插入加热炉中;
(2)待拉丝塔加热炉升温至330℃,预制棒软化料头掉落,使预制棒依次通过纤维测径仪,张力检测装置,辅助牵引轮,最后到收线盘;
(3)在合适张力20g下控制送棒速度0.2mm/min,调整牵引速度即可得到本实施例的丝径为500μm的温度传感纤维。
步骤五:利用气相沉积法制备抗干扰温度传感纤维
将温度传感纤维一放入化学气相沉积炉的炉体内部,在炉体和内部结构的带动下在炉腔内旋转,派瑞林气体通过进气口进入炉腔与温度传感纤维一表面均匀接触沉积,从而实现均匀的派瑞林疏水包覆层。由此制备得到本实施例的抗干扰温度传感纤维。
对比例3
本对比例的温度传感纤维为成均馆大学K.J.Kyu和P.Changhyun团队制备的温度传感纤维(J.Lee,et al.Adv.Mater.Technol.2020,2000073)
表1各实施例以及对比例的参数
Figure BDA0003041298790000371
Figure BDA0003041298790000381
Figure BDA0003041298790000391
应用例
测定上述各实施例及对比例的温度灵敏度、抗湿度干扰指标、抗拉力干扰指标。
温度灵敏度的具体测试方法:将温度传感纤维两端与测试探头连接固定,利用电阻温度特性测定仪测定不同温度下纤维的电阻值,记录数据拟合直线,计算得到电阻温度系数
抗湿度干扰指标(湿度灵敏度)的具体测试方法为:将温度传感纤维两端连接Keithley2450电表,在不同湿度环境测试电阻大小,记录数据拟合曲线,得到湿度灵敏度。
抗拉力干扰指标(拉力灵敏度)的具体测试方法为:利用数控电动平移台固定纤维两端,同时两端连接Keithley2450电表测试电阻大小,电机拉伸到特定距离进行不同形变量电阻大小测试,记录数据拟合直线,得到拉力灵敏度。
表2各实施例及对比例的温度传感纤维的性能
Figure BDA0003041298790000392
尽管以上对本申请的实施方案进行了描述,但本申请并不局限于上述的具体实施方案和应用领域,上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的,而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本申请权利要求所保护的范围的情况下,还可以做出很多种的形式,这些均属于本申请保护之列。

Claims (44)

1.一种温度传感纤维,其特征在于,其包括包层、芯层和疏水层,所述包层包括聚合物材料和温敏材料,所述芯层包括聚合物材料,所述疏水层包覆所述包层;
以所述包层的总质量为基础,所述包层中所述温敏材料的质量占比X为20%~40%;
所述包层中的温敏材料为MXene;
所述包层中的聚合物材料为PET或环烯烃共聚物COC;
其中,所述温度传感纤维的制备方法包括下述步骤:
得到形成包层的材料:将聚合物材料和温敏材料进行复合,得到形成包层的材料;
得到形成芯层的材料:取聚合物材料作为形成芯层的材料,或者将聚合物材料和温敏材料进行复合,得到形成芯层的材料;
制备预制棒:通过套管法利用形成包层的材料、形成芯层的材料和形成疏水层的材料制备预制棒;
制备温度传感纤维:将所述预制棒采用热拉制工艺,制得温度传感纤维;
或者,所述温度传感纤维的制备方法包括下述步骤:
得到形成包层的材料:将聚合物材料和温敏材料进行复合,得到形成包层的材料;
得到形成芯层的材料:取聚合物材料作为形成芯层的材料,或者将聚合物材料和温敏材料进行复合,得到形成芯层的材料;
制备预制棒:通过套管法利用形成包层的材料和形成芯层的材料制备预制棒;
制备温度传感纤维:将所述预制棒采用热拉制工艺,制得温度传感纤维一,再通过化学气相沉积工艺或涂覆工艺在所述包层外形成所述疏水层,制得所述温度传感纤维。
2.根据权利要求1所述的温度传感纤维,其特征在于,以所述包层的总质量为基础,所述包层中所述温敏材料的质量占比X为35%~40%。
3.根据权利要求1所述的温度传感纤维,其特征在于,将聚合物材料和温敏材料进行复合,得到形成芯层的材料,以所述芯层的总质量为基础,所述芯层中所述温敏材料的质量占比Y为1%~30%。
4.根据权利要求3所述的温度传感纤维,其特征在于,以所述芯层的总质量为基础,所述芯层中所述温敏材料的质量占比Y为1%~10%。
5.根据权利要求3所述的温度传感纤维,其特征在于,以所述芯层的总质量为基础,所述芯层中所述温敏材料的质量占比Y为1%~5%。
6.根据权利要求3所述的温度传感纤维,其特征在于,X≥Y。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的温度传感纤维,其特征在于,所述芯层中的聚合物材料包括聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、掺杂有氟化聚合物的PMMA复合材料F-PMMA、苯乙烯二甲基丙烯酸甲酯共聚物SMMA、环烯烃共聚物COC、环烯烃聚合物COP、聚碳酸酯PC、聚亚苯基砜树脂PPSU、聚醚砜树脂PES、聚乙烯亚胺PEI、聚苯乙烯PS、聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚酰胺PA、聚酰亚胺PI、聚对苯二甲酸乙二酯PET、聚丙烯腈PAN、聚偏氟乙烯PVDF、聚乙烯醇PVA、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS、聚氨酯PU、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS、聚对苯二甲酸丙二酯PTT、聚偏二氯乙烯树脂PVDC、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS、热塑性弹性体TPE、低密度聚乙烯LDPE、聚乙二醇PEG、高密度聚乙烯HDPE、聚甲醛POM、聚苯醚PPO、聚酯和间苯二甲酸酯磺酸钠共聚物、丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇缩乙醛中的一种或两种以上。
8.根据权利要求1~6中任一项所述的温度传感纤维,其特征在于,所述芯层中的聚合物材料包括聚对苯二甲酸乙二酯PET、环烯烃共聚物COC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS、聚碳酸酯PC、热塑性弹性体TPE、氟树脂中的一种或两种以上。
9.根据权利要求1~6中任一项所述的温度传感纤维,其特征在于,所述芯层中的聚合物材料包括聚对苯二甲酸乙二酯PET。
10.根据权利要求1所述的温度传感纤维,其特征在于,所述芯层中的温敏材料包括MXene、金属纳米粒子、金属纳米线、无定型碳、石墨粉、碳纳米管、石墨烯、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的一种或两种以上。
11.根据权利要求1所述的温度传感纤维,其特征在于,所述芯层中的温敏材料包括MXene。
12.根据权利要求1~6中任一项所述的温度传感纤维,其特征在于,所述包层中还包括至少一个导电体。
13.根据权利要求12所述的温度传感纤维,其特征在于,所述导电体由选自以下的一种或两种以上形成:金属丝、金属纱线、碳质材料、导电聚合物、金属纳米材料、表面涂覆有金属的合成纤维、表面涂覆有金属的天然纤维、低熔点金属材料、低熔点合金材料。
14.根据权利要求13所述的温度传感纤维,其特征在于,所述金属丝选自铜丝、钨丝、镍铬丝、不锈钢丝、铂丝、钼丝、银丝及其合金丝中的一种或两种以上;
所述金属纱线选自不锈钢纱、铁纤维纱、铜纱、银纱中的一种或两种以上;
所述碳质材料选自碳纳米管、炭黑、碳纤维、石墨烯中的一种或两种以上;
所述导电聚合物选自PEDOT:PSS、聚吡咯、聚苯胺中的一种或两种以上;
所述金属纳米材料选自金纳米线/颗粒、银纳米线/颗粒中的一种或两种以上;
所述表面涂覆有金属的合成纤维选自表面涂覆有金、银、镍或其合金的涤纶纤维、氨纶纤维、腈纶纤维、锦纶纤维、聚丙烯纤维、聚偏氟乙烯纤维、尼龙纤维、芳纶纤维中的一种或两种以上;
所述表面涂覆有金属的天然纤维选自表面涂覆有金、银或镍的棉花、羊毛、亚麻、丝绸纤维中的一种或两种以上;
所述低熔点金属材料为Sn;
所述低熔点合金材料为共晶镓铟EGaIn。
15.根据权利要求1所述的温度传感纤维,其特征在于,所述疏水层由选自以下的一种或两种以上形成:派瑞林、氟碳蜡、氟树脂、聚二甲基硅氧烷PDMS、聚四氟乙烯PTFE、聚二甲基硅氧烷衍生物、聚氯乙烯衍生物。
16.根据权利要求1所述的温度传感纤维,其特征在于,所述疏水层由派瑞林形成。
17.根据权利要求1~6中任一项所述的温度传感纤维,其特征在于,所述温度传感纤维的直径为200~800μm。
18.根据权利要求1~6中任一项所述的温度传感纤维,其特征在于,所述温度传感纤维的直径为500μm。
19.一种温度传感纤维的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括下述步骤:
得到形成包层的材料:将聚合物材料和温敏材料进行复合,得到形成包层的材料;
得到形成芯层的材料:取聚合物材料作为形成芯层的材料,或者将聚合物材料和温敏材料进行复合,得到形成芯层的材料;
制备预制棒:通过套管法利用形成包层的材料、形成芯层的材料和形成疏水层的材料制备预制棒;
制备温度传感纤维:将所述预制棒采用热拉制工艺,制得所述温度传感纤维;
或者,所述制备方法包括下述步骤:
得到形成包层的材料:将聚合物材料和温敏材料进行复合,得到形成包层的材料;
得到形成芯层的材料:取聚合物材料作为形成芯层的材料,或者将聚合物材料和温敏材料进行复合,得到形成芯层的材料;
制备预制棒:通过套管法利用形成包层的材料和形成芯层的材料制备预制棒;
制备温度传感纤维:将所述预制棒采用热拉制工艺,制得温度传感纤维一,再通过化学气相沉积工艺或涂覆工艺在所述包层外形成所述疏水层,制得所述温度传感纤维;
其中,所述温度传感纤维包括包层、芯层和疏水层,所述包层包覆所述芯层,所述疏水层包覆所述包层;
以所述包层的总质量为基础,所述包层中所述温敏材料的质量占比X为20%~40%;
所述包层中的温敏材料为MXene;
所述包层中的聚合物材料为PET或环烯烃共聚物COC。
20.根据权利要求19所述的制备方法,其特征在于,所述包层中还包括至少一个导电体。
21.根据权利要求19或20所述的制备方法,其特征在于,以所述包层的总质量为基础,所述包层中所述温敏材料的质量占比X为35%~40%。
22.根据权利要求19或20所述的制备方法,其特征在于,将聚合物材料和温敏材料进行复合,得到形成芯层的材料,以所述芯层的总质量为基础,所述芯层中所述温敏材料的质量占比Y为0.01%~30%。
23.根据权利要求22所述的制备方法,其特征在于,以所述芯层的总质量为基础,所述芯层中所述温敏材料的质量占比Y为1%~10%。
24.根据权利要求22所述的制备方法,其特征在于,以所述芯层的总质量为基础,所述芯层中所述温敏材料的质量占比Y为1%~5%。
25.根据权利要求19或20所述的制备方法,其特征在于,所述芯层中的聚合物材料包括聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、掺杂有氟化聚合物的PMMA复合材料F-PMMA、苯乙烯二甲基丙烯酸甲酯共聚物SMMA、环烯烃共聚物COC、环烯烃聚合物COP、聚碳酸酯PC、聚亚苯基砜树脂PPSU、聚醚砜树脂PES、聚乙烯亚胺PEI、聚苯乙烯PS、聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚酰胺PA、聚酰亚胺PI、聚对苯二甲酸乙二酯PET、聚丙烯腈PAN、聚偏氟乙烯PVDF、聚乙烯醇PVA、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS、聚氨酯PU、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS、聚对苯二甲酸丙二酯PTT、聚偏二氯乙烯树脂PVDC、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS、聚乙二醇PEG、热塑性弹性体TPE、低密度聚乙烯LDPE、高密度聚乙烯HDPE、聚甲醛POM、聚苯醚PPO、聚酯和间苯二甲酸酯磺酸钠共聚物、丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇缩乙醛中的一种或两种以上。
26.根据权利要求19或20所述的制备方法,其特征在于,所述芯层中的聚合物材料包括聚对苯二甲酸乙二酯PET、环烯烃共聚物COC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS、聚碳酸酯PC、热塑性弹性体TPE、氟树脂中的一种或两种以上。
27.根据权利要求19或20所述的制备方法,其特征在于,所述芯层中的聚合物材料包括聚对苯二甲酸乙二酯PET。
28.根据权利要求19或20所述的制备方法,其特征在于,所述芯层中的温敏材料包括MXene、金属纳米粒子、金属纳米线、无定型碳、石墨粉、碳纳米管、石墨烯、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的一种或两种以上。
29.根据权利要求19或20所述的制备方法,其特征在于,所述芯层中的温敏材料包括MXene。
30.根据权利要求20所述的制备方法,其特征在于,所述导电体由选自以下的一种或两种以上形成:选自金属丝、金属纱线、碳质材料、导电聚合物、金属纳米材料、表面涂覆有金属的合成纤维、表面涂覆有金属的天然纤维、低熔点金属材料、低熔点合金材料。
31.根据权利要求30所述的制备方法,其特征在于,所述金属丝选自铜丝、钨丝、镍铬丝、不锈钢丝、铂丝、钼丝、银丝及其合金丝中的一种或两种以上;
所述金属纱线选自不锈钢纱、铁纤维纱、铜纱、银纱中的一种或两种以上;
所述碳质材料选自碳纳米管、炭黑、碳纤维、石墨烯中的一种或两种以上;
所述导电聚合物选自PEDOT:PSS、聚吡咯、聚苯胺中的一种或两种以上;
所述金属纳米材料选自金纳米线/颗粒、银纳米线/颗粒中的一种或两种以上;
所述表面涂覆有金属的合成纤维选自表面涂覆有金、银、镍或其合金的涤纶纤维、氨纶纤维、腈纶纤维、锦纶纤维、聚丙烯纤维、聚偏氟乙烯纤维、尼龙纤维、芳纶纤维中的一种或两种以上;
所述表面涂覆有金属的天然纤维选自表面涂覆有金、银或镍的棉花、羊毛、亚麻、丝绸纤维中的一种或两种以上;
所述低熔点金属材料为Sn;
所述低熔点合金材料为共晶镓铟EGaIn。
32.根据权利要求19所述的制备方法,其特征在于,所述疏水层由选自以下的一种或两种以上形成:派瑞林、氟碳蜡、氟树脂、聚二甲基硅氧烷PDMS、聚四氟乙烯PTFE、聚二甲基硅氧烷衍生物、聚氯乙烯衍生物。
33.根据权利要求19所述的制备方法,其特征在于,所述疏水层由派瑞林形成。
34.根据权利要求19或20所述的制备方法,其特征在于,所述温度传感纤维的直径为200~800μm。
35.根据权利要求19或20所述的制备方法,其特征在于,所述温度传感纤维的直径为500μm。
36.根据权利要求19或20所述的制备方法,其特征在于,通过化学溶解混合和/或物理共混,将聚合物材料和温敏材料进行复合。
37.根据权利要求36所述的制备方法,其特征在于,所述化学溶解的溶剂包括DMAC、丙酮、二甲苯、氯仿、二氯甲烷中的一种或两种以上。
38.一种由权利要求19~37中任一项所述的制备方法制得的温度传感纤维。
39.一种温度传感纱线,其特征在于,其包括权利要求1~18中任一项所述的温度传感纤维。
40.根据权利要求39所述的温度传感纱线,其特征在于,其包括导电体和权利要求1~18中任一项所述的温度传感纤维。
41.根据权利要求39或40所述的温度传感纱线,其特征在于,其利用权利要求1~18中任一项所述的温度传感纤维,或导电体与权利要求1~18中任一项所述的温度传感纤维,通过包缠或加捻制得。
42.一种温度传感织物,其特征在于,其包括权利要求1~18中任一项所述的温度传感纤维。
43.根据权利要求42所述的温度传感织物,其特征在于,其包括权利要求39~41中任一项所述的温度传感纱线。
44.一种分布式温度传感织物器件,其特征在于,其包括权利要求42或43所述的温度传感织物、模数转换器、电源、蓝牙发射器和微型处理器。
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