CN212934184U - 一种智能穿戴用柔性弹力导电线材 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能穿戴用柔性弹力导电线材，具体的一种柔性导电电缆，柔性导电电缆为圆柱形纤维状，所述的柔性导电电缆为皮芯结构，所述芯层为真空溅射镀金属纤维或将真空溅射镀金属纤维进行纺纱得到导电纱线在弹性纤维上进行缠绕得到；同时本实用新型还提供了一种柔性的导电带，其特征在于，所述的柔性导电带为带形长条状，所述的柔性的导电带包括了卷曲状的导电结构，所述的导电结构包括真空溅射镀金属纤维或将真空溅射镀金属纤维进行纺纱得到导电纱线，所述的柔性导电带为弹性高分子塑将导电结构包覆。该导电纺织材料能够长时间的应用于智能纺织品或电子科技领域。

Description

一种智能穿戴用柔性弹力导电线材

技术领域

本实用新型涉及纺织材料领域，尤其是涉及一种智能穿戴用柔性弹力导电线材。

背景技术

纺织品作为日程生活中人们接触较多的一类材料，随着科学技术的进步，智能化的纺织面层出不穷，纺织材料由早前的功能化，如抗菌、阻燃等性能，逐渐的向电磁化转化，由于电子行业的不断进步，智能穿戴的市场也逐步打开，纺织面料对能适用于电子产品的柔性材料的需求量也愈发激增。

柔性电缆是纺织领域中使用导电纤维经过编织制备获得的，能够广泛的用于导电电极、传感器、电磁屏蔽以及电加热等多功能的应用，未来，柔性电缆在医疗健康监护、智能机器人和军事航天等领域必然存在巨大的需求。

现有技术中已有不少柔性电缆和柔性导电纤维的技术方案，如公开号为CN110331576A，实用新型名称为一种柔性导电纤维及其制备方法，公开了一种柔性导电纤维，在柔性纤维表面负载羧基化碳纳米管后，利用Fe2+或Fe3+将相邻的羧基化碳纳米管首尾相连制得柔性导电纤维；最终制得的柔性导电纤维主要由柔性纤维、羧基化碳纳米管和金属离子组成，金属离子为Fe2+或Fe3+，羧基化碳纳米管附着在柔性纤维表面，且相邻的羧基化碳纳米管通过金属离子首尾相连。本实用新型的制备方法工艺简单，生产成本低，可用于工业化生产，制得的柔性导电纤维柔性好、导电性能优良且在应变下电阻稳定，同时由于羧基化碳纳米管不仅仅附着在纤维表面上，更能嵌入到纤维内部的单丝上，羧基化碳纳米管与纤维的结合力更强，不易脱落，耐久性能优良。

公开号为CN109811426A，实用新型名称为一种具有芯鞘结构的芳纶纤维或聚酰胺纤维包裹还原石墨烯的导电同轴纳米纤维及其制备方法。本实用新型提供一种具有芯鞘结构的导电纤维的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：1)制备芯层纺丝液；2)制备鞘层纺丝液；3)制备同轴纤维；4)高温热还原：将步骤3)所得的同轴纤维通过高温热还原的方式得到导电的同轴纳米纤维；即本实用新型所述的具有芯鞘结构的导电纤维。本实用新型的方法以氧化石墨烯为芯层材料，以耐高温可湿法纺丝的聚合物作为鞘层材料，从而能够实现通过高温热还原的方式还原芯层氧化石墨烯，使得所得纤维具有柔性的同时还具备优异的导电性能和力学性能。

从现有技术所公开的信息来看，作为柔性导电纤维，或导线电缆，我们主要是将导电性的材料，如金属离子、碳材料附着到纤维上，进而使纤维具备一定的导电性，同时纤维本身具备一定柔性，进而得到一种柔性的导电电缆，但是我们知道，无论是纺丝原液中加入导电材料，或者是制备皮芯结构的导电纤维，导电材料都难以在纤维中分布均匀，因此纤维或电缆的电导率不稳定，同时在长时间使用过程中，由于柔性导电纤维或柔性导电线缆会收到外界的摩擦，牵扯，容易发生折断或者磨损，并且纤维或电缆自生的前申请较小，因此，柔性导电纤维的应用领域和应用稳定性受到极大的限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能穿戴用柔性弹力导电线材，该智能穿戴用柔性弹力导电线材具有较好的弹性，并且能使用过程中电阻率稳定，不易折断，使用期限长。

本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现：制备导电纤维，使用真空溅射的方法向纤维基材表面镀上金属薄膜。

进一步的，对纤维基材进行合适的选择，所述的纤维基材为合成纤维，优选为涤纶、锦纶、芳纶、氨纶中的一种或多种。

进一步的，所述基材还经过前处理，所述的前处理主要是使纤维表面形状发生变化，使纤维表面变得粗糙。

进一步的，所述的前处理包括化学前处理和物理前处理方法。

具体的，化学前处理的方法包括使用浓碱液对纤维进行前处理，所述的碱液浓度为20-200g/L。

具体的，物理前处理方法为等离子刻蚀。

具体的，对纤维基材进行真空溅射步骤。

真空溅射金属银的步骤时，激发气体：氩气；溅射镀银时间：5min；工作真空度：1.2×10^-2Pa。

真空溅射的靶材金属为金属银或金属铜。

本发明提供的智能穿戴用柔性弹力导电线材包括了柔性弹力导电电缆和柔性弹力导电带。

进一步的，本实用新型将制备得到的真空溅射镀金属纤维制备成智能穿戴用柔性弹力导电线材，包括柔性弹力导电电缆和柔性弹力导电带。

所述的柔性导电电缆为皮芯结构，所述柔性电缆为圆柱形纤维状。

具体的，取制备得到的真空溅射镀金属纤维或将真空溅射镀金属纤维进行纺纱得到导电纱线。

将真空溅射镀金属纤维或将真空溅射镀金属纤维进行纺纱得到导电纱线在弹性纤维上进行缠绕得到导电电缆芯层。

所述的弹性纤维为聚醚酯弹性纤维、氨纶纤维、聚烯烃弹性纤维、橡胶丝中的一种或多种。

进一步的，使用弹性高分子塑料材料包覆导电电缆芯层，得到柔性弹力导电电缆。

柔性弹力导电电缆芯层为圆柱形纤维状，所述的柔性弹力导电电缆也是圆柱形纤维状。

所述的弹性高分子塑料为硅胶、聚氨酯、聚丙烯、聚酯中的一种或多种。

更进一步的，本发明还提供了一种柔性弹力导电带。

所述的柔性导电带为带形长条状；

所述的柔性的导电带包括了卷曲状的导电结构；

所述的导电结构包括真空溅射镀金属纤维或将真空溅射镀金属纤维进行纺纱得到导电纱线；

所述的柔性弹力导电带为弹性高分子塑将导电结构包覆，所述的弹性高分子塑料为硅胶、聚氨酯、聚丙烯、聚酯中的一种或多种。

所述的导电结构为真空溅射镀金属纤维平铺卷曲，所述真空溅射镀金属纤维的卷曲为锯齿状或波纹状；

或所述的导电结构为将真空溅射镀金属纤维进行纺纱得到导电纱线后平铺卷曲，所述导电纱线的卷曲为锯齿状或波纹状。

或所述的导电结构为真空溅射镀金属纤维或将真空溅射镀金属纤维进行纺纱得到导电纱线在弹性纤维上进行缠绕得到，所述的真空溅射镀金属纤维或将真空溅射镀金属纤维进行纺纱得到导电纱线为卷曲状。

由于真空镀金属导电纤维的基材大都是合成纤维，合成纤维的伸缩率较差，在使用或拉伸过程中，纤维表层镀上的金属层容易脱落，或者折损容易使金属镀层发生破损，进而影响到导电纤维的导电性能。

本实用新型制备的智能穿戴用柔性弹力导电线材通过柔性材料，如可弹性高分子材料，将导电纤维进行保护，同时将柔性纤维进行一定的卷曲，使得导电纤维在柔性导电电缆或柔性导电带中能够自由的伸缩，而不破坏纤维表层的金属镀层，得到的柔性电缆或柔性导电带具有柔性化、可拉伸、电导率高、电阻稳定、绝缘性好、弹性好、直径小、可靠性高及布线均匀等优点，使得性导电电缆或柔性导电带具有较长的使用时间，能够长时间的应用于智能纺织品或电子科技领域。

附图说明

图1实施例2中柔性导电电缆示意图；

图2实施例3中柔性导电带示意图；

图3实施例4中柔性导电带示意图；

图4实施例5中柔性导电电缆示意图。

其中：真空溅射镀金属纤维为1，氨纶纤维为2，硅胶为3，柔性导电纱线为4，橡胶丝为5。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种柔性导电纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)锦纶去油处理，锦纶过清洗剂处理，之后清洗干燥。

(2)真空溅射步骤，真空溅射金属银的步骤时，激发气体：氩气；溅射镀银时间：5min；工作真空度：1.2×10-2Pa。真空溅射的靶材金属为金属银，得到真空溅射镀金属纤维。

实施例2

参见说明书附图1所示的柔性导电电缆，其制备方法如下：

(1)首先选择弹性纤维为氨纶纤维，将实施例1得到的真空溅射镀金属纤维缠绕到氨纶纤维上，得到导电电缆芯层

(2)将步骤(1)得到的导电电缆芯层通过硅胶溶液，并进行固化，得到柔性导电电缆。

图1的柔性导电电缆中真空溅射镀金属纤维为1，氨纶纤维为2，硅胶为3，其中导电纤维1缠绕在氨纶纤维2上，硅胶3包覆住导电纤维1和氨纶纤维，形成导电电缆。

实施例3

参见说明书附图2所示的柔性导电带，其制备方法如下：

(1)将实施例1得到的真空溅射镀金属纤维卷曲平铺在带状模具中。

(2)将硅胶材料倒入到步骤(1)中的模具中，将硅胶进行固化，得到柔性的导电带。

图2的柔性导电电缆中真空溅射镀金属纤维为1，硅胶为3，其中导电纤维1呈曲折状态，硅胶3包覆住曲折的真空溅射镀金属纤维1，最终硅胶成为带状，形成柔性导电带。

实施例4

参见说说明书附图3所示的柔性导电带，其制备方法如下：

(1)首先选择弹性纤维为氨纶纤维，将实施例1得到的真空溅射镀金属纤维缠绕到氨纶纤维上，得到导电带的芯层。

(2)将步骤1得到的导电带的芯层平铺在带状模具中。

(3)将硅胶材料倒入到步骤(2)中的模具中，将硅胶进行固化，得到柔性的导电带。

图3中，柔性导电带中真空溅射镀金属纤维为1，氨纶纤维为2，硅胶为3，其中导电纤维1缠绕在氨纶纤维2上，硅胶3包覆住导电纤维1和氨纶纤维2，最终硅胶成为带状，形成柔性导电带。

实施例5

参见说说明书附图4所示柔性导电电缆的制备方法

(1)首先选择弹性纤维为橡胶丝，将实施例1得到的真空溅射镀金属纤维切断，并纺制成导电纱线，并将导电纱线缠绕到橡胶丝上，得到导电电缆的芯层。

(2)将步骤(1)得到的导电电缆芯层通过硅胶溶液，随后并进行固化，得到柔性导电电缆。

图4的柔性导电电缆中柔性导电纱线为4，橡胶丝为5，硅胶为3，其中柔性导电纱线4缠绕在橡胶丝5上，硅胶3包覆住导电纱线4和橡胶丝5，形成导电电缆。

以上对本实用新型进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种柔性弹力导电电缆，其特征在于，所述的柔性弹力导电电缆为圆柱形纤维状，所述的柔性弹力导电电缆为皮芯结构，芯层为真空溅射镀金属纤维或将真空溅射镀金属纤维进行纺纱得到导电纱线在弹性纤维上进行缠绕得到；所述弹性纤维为聚醚酯弹性纤维、氨纶纤维、聚烯烃弹性纤维、橡胶丝中的一种；所述的柔性弹力导电电缆的皮层成为中空的纤维状，所述的皮层为弹性高分子塑料材料，所述的弹性高分子塑料为硅胶、聚氨酯、聚丙烯、聚酯中的一种，所述的皮层包覆芯层后经固化，得到柔性弹力导电电缆。

2.一种柔性弹力导电带，其特征在于，所述的柔性弹力导电带为带形长条状，所述的柔性弹力导电带包括了卷曲状的导电结构，所述的导电结构包括真空溅射镀金属纤维或将真空溅射镀金属纤维进行纺纱得到导电纱线，所述的柔性弹力导电带为弹性高分子塑料将导电结构包覆，所述的弹性高分子塑料为硅胶、聚氨酯、聚丙烯、聚酯中的一种。

3.一种如权利要求2所述的柔性弹力导电带，其特征在于，所述的卷曲状的导电结构为真空溅射镀金属纤维卷曲，所述真空溅射镀金属纤维的卷曲为锯齿状或波纹状；或所述导电结构为将真空溅射镀金属纤维进行纺纱得到导电纱线，所述导电纱线的卷曲为锯齿状或波纹状。

4.一种如权利要求2所述的柔性弹力导电带，其特征在于，所述的导电结构为真空溅射镀金属纤维或将真空溅射镀金属纤维进行纺纱得到导电纱线在弹性纤维上进行缠绕得到，所述的真空溅射镀金属纤维或将真空溅射镀金属纤维进行纺纱得到导电纱线为卷曲状。

Images