CN209194119U - 一种高性能导电纱线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高性能导电纱线，包括碳纳米管基线；碳纳米管基线由碳纳米管气溶胶加捻纺制成线体结构；在碳纳米管基线外涂覆有聚乙烯醇涂层；在聚乙烯醇涂层外通过静电纺工艺包缠有芳纶纤维层；芳纶纤维层由芳纶纤维制成；芳纶纤维层与碳纳米管基线形成皮芯结构，芳纶纤维层均匀包覆在碳纳米管基线外；在芳纶纤维层外包覆有维纶纤维层；维纶纤维层由维纶短纤通过涡流纺工艺螺旋包缠在芳纶纤维层外。本实用新型条干均匀，表面毛羽少，拉伸断裂强度高，可纺性好，电导率高，耐磨性好，综合性能优异，能够应用于智能穿戴纺织品，耐磨性好，使用效果好，使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及纺织领域，特别涉及一种高性能导电纱线。
背景技术
随着社会的不断进步，纺织技术和纺织设备不断发展，市场上的纱线层出不穷，材质结构各不相同，广泛应用于织布、制绳、制线、针织和刺绣等生活领域。同时，随着科技的发展，各种特殊用途的功能性纱线也不断被开发应用，如导电纱线。碳纳米管是由碳原子组成的一维管状纳米材料，具有非常优异的力学性能和独特的传导性能。碳纳米管的拉伸强度可达63GPa，模量超过0.27TPa，是目前最强的纤维材料。同时，碳纳米管还是优良的导体，其电导率可达2×107S/m，具有极大的应用价值。碳纳米管纱线在可穿戴纺织品以及功能性复合材料中具有更大的应用潜力。其很好地延续了碳纳米管的各项性能，尤其是导电性。但是单根碳纳米管纱线细度仍然比较小，耐磨性比较差，并不适用于工业化的织造工艺。因此，需求一种高性能导电纱线。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高性能导电纱线，对碳纳米管基线进行改性，以提高其综合性能，解决了现有的碳纳米管纱线细度仍然比较小，耐磨性比较差的问题。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种高性能导电纱线，包括碳纳米管基线；所述碳纳米管基线由碳纳米管气溶胶加捻纺制成线体结构；在所述碳纳米管基线外涂覆有聚乙烯醇涂层；在所述聚乙烯醇涂层外通过静电纺工艺包缠有芳纶纤维层；所述芳纶纤维层由芳纶纤维制成；所述芳纶纤维层与所述碳纳米管基线形成皮芯结构，所述芳纶纤维层均匀包覆在所述碳纳米管基线外；在所述芳纶纤维层外包覆有维纶纤维层；所述维纶纤维层由维纶短纤通过涡流纺工艺螺旋包缠在所述芳纶纤维层外。
作为本实用新型的一种优选方案，所述碳纳米管基线内部和表面沾染有银纳米线；所述银纳米线的线径为25-45nm。
作为本实用新型的一种优选方案，所述碳纳米管基线的线径为35-60μm。
作为本实用新型的一种优选方案，所述聚乙烯醇涂层的厚度为20-35μm。
通过上述技术方案，本实用新型技术方案的有益效果是：本实用新型条干均匀，表面毛羽少，拉伸断裂强度高，阻燃性好，可纺性好，电导率高，耐磨性好，综合性能优异，能够应用于智能穿戴纺织品，耐磨性好，使用效果好，使用寿命长。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构示意图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
1.碳纳米管基线 2.聚乙烯醇涂层 3.芳纶纤维层
4.维纶纤维层。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
结合图1，本实用新型公开了一种高性能导电纱线，包括碳纳米管基线1。优选的，碳纳米管基线1的线径为35-60μm。碳纳米管基线1由碳纳米管气溶胶加捻纺制成线体结构。在碳纳米管基线1外涂覆有聚乙烯醇涂层2。具体的，使碳纳米管基线1通过5％的聚乙烯醇溶液，然后在140-160℃进行烘干，使碳纳米管基线1表面形成均匀的聚乙烯醇涂层2。聚乙烯醇涂层2能够有效提高碳纳米管基线1的稳定性，保证碳纳米管基线1的强度。在聚乙烯醇涂层2外通过静电纺工艺包缠有芳纶纤维层3。芳纶纤维层3由芳纶纤维制成。芳纶纤维层3与碳纳米管基线1形成皮芯结构，芳纶纤维层3均匀包覆在碳纳米管基线1外。芳纶纤维层3能够提高导电纱线的耐磨性能，降低纱线内部的层间滑移，提高导电纱线的抗扭曲性能，降低扭曲断裂率，提高导电纱线的阻燃性能。在芳纶纤维层3外包覆有维纶纤维层4；维纶纤维层4由维纶短纤通过涡流纺工艺螺旋包缠在芳纶纤维层3外。维纶纤维层4能够提升本实用新型的耐酸碱、耐磨耐腐、防霉、防虫蛀性能，同时模量高、耐冲击性好，同时通过涡流纺工艺，表面毛羽少，不易散脱，形成性能稳定的防护层。
为了提高本实用新型的电导率，避免碳纳米管基线1内部碳纳米管之间相对位移发生改变或滑脱断裂，导致电导率降低，电阻提高，碳纳米管基线1内部和表面沾染有银纳米线；银纳米线的线径为25-45nm。具体，可以将碳纳米管基线1浸渍在银纳米线分散液中，然后通过加热烘干，使银纳米线沾染在碳纳米管基线1表面或填充在碳纳米管基线1内部立体网络结构中，实现碳纳米管基线1和银纳米线的复合。
为了保证碳纳米管基线1的稳定性，聚乙烯醇涂层2的厚度为20-35μm。
通过上述具体实施例，本实用新型的有益效果是：本实用新型条干均匀，表面毛羽少，拉伸断裂强度高，可纺性好，电导率高，耐磨性好，综合性能优异，能够应用于智能穿戴纺织品，耐磨性好，使用效果好，使用寿命长。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种高性能导电纱线，其特征在于，包括碳纳米管基线；所述碳纳米管基线由碳纳米管气溶胶加捻纺制成线体结构；在所述碳纳米管基线外涂覆有聚乙烯醇涂层；在所述聚乙烯醇涂层外通过静电纺工艺包缠有芳纶纤维层；所述芳纶纤维层由芳纶纤维制成；所述芳纶纤维层与所述碳纳米管基线形成皮芯结构，所述芳纶纤维层均匀包覆在所述碳纳米管基线外；在所述芳纶纤维层外包覆有维纶纤维层；所述维纶纤维层由维纶短纤通过涡流纺工艺螺旋包缠在所述芳纶纤维层外。
2.根据权利要求1所述的高性能导电纱线，其特征在于，所述碳纳米管基线内部和表面沾染有银纳米线；所述银纳米线的线径为25-45nm。
3.根据权利要求1所述的高性能导电纱线，其特征在于，所述碳纳米管基线的线径为35-60μm。
4.根据权利要求3所述的高性能导电纱线，其特征在于，所述聚乙烯醇涂层的厚度为20-35μm。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109183226A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-01-11 | 苏州高研纺织科技有限公司 | 一种高性能导电纱线 |
| WO2022089510A1 (zh) * | 2020-11-02 | 2022-05-05 | 香港理工大学 | 可拉伸的导电纱线及其制造方法 |
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