TWI660079B - 導電彈性纖維及其製造方法 - Google Patents

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莊仲揚
蕭凱仁
陳志龍
唐靜雯
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Abstract

本揭露提供一種導電彈性纖維以及導電彈性纖維的製造方法。該導電彈性纖維的製造方法包含：提供一第一溶液，其中該第一溶液包含一彈性高分子溶解於一第一溶劑中，其中該彈性高分子與該第一溶液的重量比例為5：95至20：80；提供一第二溶液，其中該第二溶液包含一導電材料分散於一第二溶劑中，其中該導電材料與該第二溶液的重量比例為5：95至20：80；以及，將該第一溶液及該第二溶液進行濕式紡絲製程，得到該導電彈性纖維。

Description

導電彈性纖維及其製造方法
本揭露關於一種導電彈性纖維及導電彈性纖維的製造方法。
在紡織纖維產業中，導電纖維是製造智慧型紡織品以及穿戴式裝置之重要關鍵材料。傳統導電纖維以金屬纖維為主，具有強度與剛性，但不具有彈性以及可拉伸能力，因此在穿著上舒適性不佳。
應用於服飾的傳統纖維雖具有較佳的穿著舒適佳，然而因為化學結構不具有共軛特性，不具有導電特性。為了使傳統纖維具有導電特性，一般係將碳黑與高分子材料進行混摻及壓出形成母粒後，進行抽絲。但此一方法需添加較多的碳黑(50%以上)，使得纖維強度受到過多碳黑添加而降低。此外，由於碳黑與高分子相容性不佳，易發生相分離現象，而使導電性不易提升。使傳統纖維具有導電特性另一方式是將金屬層藉由蒸鍍或是表面化學沉積方式形成於纖維表面。然而，由於金屬層結構較脆弱且不具拉伸特性，拉伸後金屬層易發生破裂而喪失導電性。
因此，業界需要一種新穎的導電纖維及其製造方法， 以解決先前技術所遭遇到的問題。
根據本揭露實施例，本揭露提供一種導電彈性纖維的製造方法，包含以下步驟。提供一第一溶液，其中該第一溶液包含一彈性高分子溶解於一第一溶劑中，其中該彈性高分子與該第一溶液的重量比例為5：95至20：80。提供一第二溶液，其中該第二溶液包含一導電材料分散於一第二溶劑中，其中該導電材料與該第二溶液的重量比例為5：95至20：80。接著，將該第一溶液及該第二溶液進行濕式紡絲製程，得到該導電彈性纖維。
根據本揭露另一實施例，本揭露提供一種導電彈性纖維。該導電彈性纖維包含一彈性高分子以及一導電材料，其中該彈性高分子與該導電材料的重量比例為1：2至3：1。
10‧‧‧導電彈性纖維
11‧‧‧中空部
12‧‧‧彈性高分子
13‧‧‧殼部
14‧‧‧導電材料
15‧‧‧芯部
16‧‧‧黏著劑
17‧‧‧鞘部
第1圖係本揭露實施例導電彈性纖維的剖面結構示意圖；第2圖係本揭露某些實施例導電彈性纖維的剖面結構示意圖；以及第3圖係本揭露其他實施例導電彈性纖維的剖面結構示意圖。
以下針對本揭露所述之導電彈性纖維及導電彈性纖維的製造方法作詳細說明。應了解的是，以下之敘述提供許多不同 的實施例或例子，用以實施本揭露之不同樣態。以下所述特定的元件及排列方式僅為簡單描述本揭露。當然，這些僅用以舉例而非本揭露之限定。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示。這些重複僅為了簡單清楚地敘述本揭露，不代表所討論之不同實施例及/或結構之間具有任何關聯性。且在圖式中，實施例之形狀、數量、或是厚度可擴大，並以簡化或是方便標示。再者，圖式中各元件之部分將以分別描述說明之，值得注意的是，圖中未繪示或描述之元件，為所屬技術領域中具有通常知識者所知的形式，此外，特定之實施例僅為揭示本揭露使用之特定方式，其並非用以限定本揭露。
本揭露提供一種導電彈性纖維及導電彈性纖維的製造方法，藉由導電材料均勻分散於彈性高分子結構中，或進一步配合黏著劑使導電材料與彈性高分子結合，進行濕式紡絲製程。如此一來，可以製備出具導電性之實心、中空或是具芯鞘結構的導電彈性纖維。此外，本揭露所述導電彈性纖維除了具有導電性外，更進一步具有可拉伸性並改善機械強度。
根據本揭露實施例，本揭露提供一種導電彈性纖維的製造方法，包含：提供一第一溶液，其中該第一溶液包含一彈性高分子溶解於一第一溶劑中，其中該彈性高分子與該第一溶液的重量比例為約5：95至20：80(例如7：93、10：90、12：88、15：85、或17：83)；提供一第二溶液，其中該第二溶液包含一導電材料分散於一第二溶劑中，其中該導電材料與該第二溶液的重量比例為約5：95至20：80(例如7：93、10：90、12：88、15：85、 或17：83)；以及將該第一溶液及該第二溶液進行濕式紡絲製程，得到該導電彈性纖維。
根據本揭露實施例，該第一溶液之固含量可為約5wt%至20wt%；以及，該第二溶液之固含量可為約5wt%至20wt%。
根據本揭露實施例，該彈性高分子可為聚胺酯(polyurethane)、聚酯(polyester)、聚苯乙烯-丁二烯樹脂(styrene-butadiene-styrene resin,SBS)、聚丙烯腈-丁二烯樹脂(nitrile butadiene rubber,NBR)、或上述之組合。此外，根據本揭露某些實施例，該彈性高分子的重量平均分子量可為10,000g/mol至500000g/mol)，例如50,000g/mol至300,000g/mol。
根據本揭露實施例，該導電材料可為導電粉體。其中，該導電粉體具有一長寬比(aspect ratio)介於約1：2至2：1(例如15：2、1：1、或2：1.5)，以及該導電粉體可具有一粒徑介於約0.1μm至10μm(例如0.5μm)。根據本揭露某些實施例，該導電材料可為棒狀(rod-like)導電材料或導電線。其中，該棒狀(rod-like)導電材料、或導電線具有一長寬比(aspect ratio)介於約2：1至100：1(例如5：1、10：1、20：1、30：1、50：1或80：1)。該棒狀(rod-like)導電材料或導電線的寬度可介於約(10nm~0.2μm)(例如70nm)。根據本揭露實施例，該導電材料可為一金屬或該金屬之合金，其中該金屬可為金、銀、銅、鋁、鎳、或其合金。根據本揭露某些實施例，該導電材料可為透明 導電材料，例如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鎵氧化物(IGO)、或銦鎵鋅氧化物(IGZO)。舉例來說，該導電材料可為金、銀、銅、鋁、鎳、含金之合金、含銀之合金、含銅之合金、含鋁之合金、含鎳之合金、銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鎵氧化物(IGO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)、或上述之組合。
根據本揭露實施例，該第一溶劑與該第二溶劑可為相同或不同。舉例來說，該第一溶劑與該第二溶劑可各自獨立為二甲基甲醯胺(dimethyl formamide)、二甲基乙醯胺(dimethylacetamide)、二甲基碸(dimethylsulfone)、四氫呋喃(tetrahydrofuran)、二氯甲烷(dichloromethane)、氯仿(chloroform)、碳酸伸乙酯(ethylene carbonate)、碳酸亞丙酯(propylene carbonate)、或甲基乙基酮(methylethyl ketone)。根據本揭露實施例，該第一溶劑及該第二溶劑可互溶。
根據本揭露實施例，該第二溶液更包含一黏著劑，其中該黏著劑溶解於該第二溶劑中，其中該導電材料與該黏著劑的重量比例係1：2至50：1，例如1：1、3：1、5：1、10：1、20：1、30：1、或40：1。根據本揭露實施例，添加該黏著劑的目的係使該導電材料與該彈性高分子結合，避免發生分離的現象。根據本揭露某些實施例，該黏著劑可為一聚合物或寡聚物，其中該黏著劑的的重量平均分子量可為10,000g/mol至500,000g/mol)，例如50,000至300,000)。根據本揭露某些實施例，該黏著劑可為該彈性高分子。根據本揭露某些實施例，該 黏著劑之重量平均分子量小於該彈性高分子之重量平均分子量。根據本揭露實施例，該黏著劑可為聚胺酯(polyurethane)、聚苯乙烯-丁二烯樹脂(styrene-butadiene-styrene resin,SBS)、聚丙烯腈-丁二烯樹脂(nitrile butadiene rubber,NBR)、或上述之組合。
根據本揭露實施例，本揭露提供一種導電彈性纖維。該導電彈性纖維包含一彈性高分子以及一導電材料，其中該彈性高分子與該導電材料的重量比例為約1：2至3：1，例如1：1、1.5：1、2：1、或2.5：1。若該彈性高分子與該導電材料的重量比例過低，易導致所得導電性彈性纖維拉伸性及機械強度下降；以及，若該彈性高分子與該導電材料的重量比例過高，易導致所得導電性彈性纖維的電阻值過大。根據本揭露實施例，本揭露所述導電彈性纖維的纖維細度可0.05mm至2mm(例如0.1mm至1.5mm、0.2mm至1.2mm、0.3mm至1.0mm、0.4mm至0.9mm、或0.5mm至0.8mm)，電阻率可為約0.1Ω/cm至1000Ω/cm(例如0.1Ω/cm至500Ω/cm、0.1Ω/cm至300Ω/cm、0.1Ω/cm至200Ω/cm)、0.1Ω/cm至100Ω/cm、0.1Ω/cm至60/Ω/cm、0.1Ω/cm至50/Ω/cm、0.1Ω/cm至10Ω/cm、0.1Ω/cm至3Ω/cm、或0.3Ω/cm至1Ω/cm)。
根據本揭露實施例，請參照第1圖，係本揭露之導電彈性纖維10的剖面結構示意圖。如第1圖所示，該導電彈性纖維10可為一實心導電彈性纖維，且該導電彈性纖維10由彈性高分子12以及導電材料14所構成。根據本揭露實施例，該導電 彈性纖維10由彈性高分子12、導電材料14、以及黏著劑(未圖示)所構成。根據本揭露實施例，該彈性高分子與該導電材料的重量比例為約1：2至3：1，例如1：1、1.5：1、2：1、或2.5：1。
根據本揭露實施例，第1圖所述實心導電彈性纖維的製造方法可包含以下步驟。首先，提供上述第一溶液及上述第二溶液。接著，將該第一溶液及該第二溶液混合，得到一第三溶液，其中該第一溶液與該第二溶液的重量比例為約1：2至3：1。值得注意的是，該第一溶劑及該第二溶劑係為互溶，且該彈性高分子需可溶於該第二溶劑中。接著，利用該第三溶液作為紡織液進行濕式紡絲，得到該實心導電彈性纖維。根據本揭露其他實施例，該第二溶液可更包含上述黏著劑，其中該黏著劑溶解於該第二溶劑中，其中該導電材料與該黏著劑的重量比例係1：2至50：1，例如1：1、3：1、5：1、10：1、20：1、30：1、或40：1。此外，該黏著劑亦需可溶於該第一溶劑中。
根據本揭露實施例，請參照第2圖，係本揭露之導電彈性纖維10的剖面結構示意圖。如第2圖所示，該導電彈性纖維10可為一中空導電彈性纖維，其中該中空導電彈性纖維包含中空部11及殼部13，其中該殼部13由彈性高分子12以及導電材料14所構成。根據本揭露實施例，該殼部13由彈性高分子12、導電材料14、以及黏著劑(未圖示)所構成。根據本揭露實施例，該中空導電彈性纖維的中空部11及殼部13的體積比例可為約3：1至1：3。根據本揭露實施例，該彈性高分子與該導電材料的重量比例為約1：2至3：1，例如1：1、1.5：1、2：1、或2.5：1。
根據本揭露實施例，第2圖所述中空導電彈性纖維的製造方法可包含以下步驟。首先，提供上述第一溶液及上述第二溶液。接著，將該第一溶液及該第二溶液混合，得到一第三溶液，其中該第一溶液與該第二溶液的重量比例為約1：2至3：1。值得注意的是，該第一溶劑及該第二溶劑係為互溶，且該彈性高分子需可溶於該第二溶劑中。接著，將水作為內紡口紡絲液以及所得第三溶液作為一外紡口紡絲液，並經由一雙紡口紡絲裝置進行濕式紡絲，得到該空心導電彈性纖維。根據本揭露其他實施例，該第二溶液可更包含上述黏著劑，其中該黏著劑溶解於該第二溶劑中，其中該導電材料與該黏著劑的重量比例係1：2至50：1，例如1：1、3：1、5：1、10：1、20：1、30：1、或40：1。此外，該黏著劑亦需可溶於該第一溶劑中。
根據本揭露實施例，請參照第3圖，係本揭露之導電彈性纖維10的剖面結構示意圖。如第3圖所示，該導電彈性纖維10可為一具有芯鞘結構的導電性彈性纖維，其中該芯鞘結構由一芯部15及一鞘部17構成，其中該芯部15包含該彈性高分子，而該鞘部包含該導電材料14及該黏著劑16。根據本揭露實施例，該芯部15由該彈性高分子所構成，而該鞘部17由該導電材料14及該黏著劑16所構成。根據本揭露實施例，該具有芯鞘結構的導電性彈性纖維的芯部15及鞘部17的體積比例可為約3：1至1：3。在此，該導電材料與該黏著劑的重量比例可為約1：2至3：1，例如1.5：2、1：1、1.5：1、2：1、或2.5：1。若該導電材料與該黏著劑的重量比例過低，易導致所得導電性彈性纖維的電阻值 過大；以及，若該導電材料與該黏著劑的重量比例過高，易導致所得導電性彈性纖維的鞘部與芯部分離。
根據本揭露實施例，第3圖所述具有芯鞘結構的導電性彈性纖維的製造方法可包含以下步驟。首先，提供上述第一溶液及上述第二溶液。接著，將該第一溶液作為內紡口紡絲液，以及該第二溶液作為一外紡口紡絲液，並經由一雙紡口紡絲裝置進行濕式紡絲，得到該具有芯鞘結構的導電性彈性纖維。根據本揭露其他實施例，該第一溶液包含上述彈性高分子溶解於該第一溶劑中，其中該彈性高分子與該第一溶液的重量比例為約5：95至20：80(例如7：93、10：90、12：88、15：85、或17：83)。該第二溶液包含上述導電材料分散於該第二溶劑中，以及上述黏著劑溶解於該第二溶劑中，其中該導電材料與該黏著劑的總重與該第二溶液的重量比例為約5：95至20：80(例如7：93、10：90、12：88、15：85、或17：83)。根據本揭露實施例，該導電材料與該黏著劑的重量比例可為約1：2至50：1，例如1：1、3：1、5：1、10：1、20：1、30：1、或40：1。根據本揭露實施例，該第一溶液由該彈性高分子與該第一溶劑所構成；以及，該第二溶液由該導電材料與該黏著劑所構成。根據本揭露實施例，該第一溶液之固含量可為約5wt%至20wt%；以及，該第二溶液之固含量可為約5wt%至20wt%。
為了讓本揭露之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數實施例，作詳細說明如下：
導電型彈性纖維的製備
實施例1：
將聚胺酯(作為彈性高分子)(由Formosa Asahi spandex製造、商品編號為Roica)溶解於二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide)，得到一第一溶液(固含量為15wt%)。此外，將奈米銀線(作為導電材料)(直徑為60nm，長度為22μm)分散於二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide)，得到一第二溶液(固含量為15wt%)。接著，將第一溶液加入第二溶液中(第一溶液與第二溶液重量比例為1：1)。接著，在60℃下攪拌120分鐘(攪拌速度為200rpm)，使所得混合溶液中的奈米銀線可充分分散於聚胺酯溶液中。接著，以所得混合溶液作為紡絲液，利用一紡絲裝置進行濕式紡絲，得到實心的導電性彈性纖維(1)。紡絲條件如下：紡口直徑為0.7mm；紡絲溫度為60℃；出液速度為2cc/min；紡絲速度為6.5m/min；凝固浴為純水；以及，凝固浴溫度為40℃。接著，以電子顯微鏡(JEOL JSM6480)量測導電性彈性纖維(1)的纖維細度(fiber fineness)，並利用微電阻計(Hioki RM3544)量測導電性彈性纖維(1)的電阻值(resistance)，結果如表1所示。
實施例2：
將聚胺酯(作為彈性高分子)(由Formosa Asahi spandex製造、商品編號為Roica)溶解於二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide)，得到一第一溶液(固含量為15wt%)。此外，將奈米銀線(作為導電材料)(直徑為60nm，長度為22μm)分散於二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide)，得到一第二溶液(固含量為15wt%)。接著，將第一溶液加入第二溶液中(第一溶液與第二溶液重量比例為1：1)。接著，在60℃下攪拌120分鐘(攪拌速度為200rpm)，使所得混合溶液中的奈米 銀線可充分分散於聚胺酯溶液中。接著，使用雙紡口紡絲裝置進行濕式紡絲，以所得混合溶液作為外紡口紡絲液，並以純水作為內紡口紡絲液，得到中空的導電性彈性纖維(2)。紡絲條件如下：內紡口直徑為0.4mm；外紡口直徑為0.6mm；紡絲溫度為60℃；內紡口出液速度為0.6cc/min；外紡口出液速度為1.2cc/min；紡絲速度為5m/min；凝固浴為純水；以及，凝固浴溫度為40℃。接著，以電子顯微鏡(JEOL JSM6480)量測導電性彈性纖維(2)的纖維細度(fiber fineness)，並利用微電阻計(Hioki RM3544)量測導電性彈性纖維(2)的電阻值(resistance)，結果如表1所示。
實施例3：
將聚胺酯(作為彈性高分子)(由Formosa Asahi spandex製造、商品編號為Roica)溶解於二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide)，得到一第一溶液(固含量為15wt%)。此外，將奈米銀線(作為導電材料))(直徑為60nm，長度為22μm)以及黏著劑(商品編號為U3251，購自於安峰實業)分散於二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide)，得到一第二溶液(固含量為15wt%)，其中奈米銀線與黏著劑的重量比例為1：1。接著，使用雙紡口紡絲裝置進行濕式紡絲，以該第一溶液作為內紡口紡絲液，並以該第二溶液作為外紡口紡絲液，得到具有芯鞘結構的導電性彈性纖維(3)(其中彈性高分子構成該芯部，而該奈米銀線與黏著劑構成該鞘部)。紡絲條件如下：內紡口直徑為0.4mm；外紡口直徑為0.6mm；紡絲溫度為60℃；內紡口出液速度為1.0cc/min；外紡口出液速度為1.2cc/min；紡絲速度為5m/min；凝固浴為純水；以及，凝固浴溫度為40℃。接著，以電子顯微鏡(JEOL JSM6480)量測導電性彈性纖維(3)的纖維細度(fiber fineness)，並利用微電阻計(Hioki RM3544)量測導電性彈性纖維(3)的電阻值(resistance)，結果如表1所示。
實施例4：
將聚胺酯(作為彈性高分子)(由Formosa Asahi spandex製造、商品編號為Roica)溶解於二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide)，得到一第一溶液(固含量為15wt%)。此外，將奈米銀線(作為導電材料)(直徑為60nm，長度為22μm)以及黏著劑(商品編號為U3251，購自於安峰實業)分散於二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide)，得到一第二溶液(固含量為15wt%)，其中奈米銀線與黏著劑的重量比例為4：3。接著，使用雙紡口紡絲裝置進行濕式紡絲，以該第一溶液作為內紡口紡絲液，並以該第二溶液作為外紡口紡絲液，得到具有芯鞘結構的導電性彈性纖維(4)(其中彈性高分子構成該芯部，而該奈米銀線與黏著劑構成該鞘部)。紡絲條件如下：內紡口直徑為0.4mm；外紡口直徑為0.6mm；紡絲溫度為60℃；內紡口出液速度為1.0cc/min；外紡口出液速度為1.2cc/min；紡絲速度為5m/min；凝固浴為純水；以及，凝固浴溫度為40℃。接著，以電子顯微鏡(JEOL JSM6480)量測導電性彈性纖維(4)的纖維細度(fiber fineness)，並利用微電阻計(Hioki RM3544)量測導電性彈性纖維(4)的電阻值(resistance)，結果如表1所示。
實施例5：
將聚胺酯(作為彈性高分子)(由Formosa Asahi spandex製造、商品編號為Roica)溶解於二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide)，得到 一第一溶液(固含量為15wt%)。此外，將奈米銀線(作為導電材料)(直徑為60nm，長度為22μm)以及黏著劑(商品編號為U3251，購自於安峰實業)分散於二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide)，得到一第二溶液(固含量為15wt%)，其中奈米銀線與黏著劑的重量比例為3：2。接著，使用雙紡口紡絲裝置進行濕式紡絲，以該第一溶液作為內紡口紡絲液，並以該第二溶液作為外紡口紡絲液，得到具有芯鞘結構的導電性彈性纖維(5)(其中彈性高分子構成該芯部，而該奈米銀線與黏著劑構成該鞘部)。紡絲條件如下：內紡口直徑為0.4mm；外紡口直徑為0.6mm；紡絲溫度為60℃；內紡口出液速度為1.0cc/min；外紡口出液速度為1.2cc/min；紡絲速度為5m/min；凝固浴為純水；以及，凝固浴溫度為40℃。接著，以電子顯微鏡(JEOL JSM6480)量測導電性彈性纖維(5)的纖維細度(fiber fineness)，並利用微電阻計(Hioki RM3544)量測導電性彈性纖維(5)的電阻值(resistance)，結果如表1所示。
實施例6：
將聚胺酯(作為彈性高分子)(由Formosa Asahi spandex製造、商品編號為Roica)溶解於二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide)，得到一第一溶液(固含量為15wt%)。此外，將奈米銀線(作為導電材料)(直徑為60nm，長度為22μm)以及黏著劑(聚苯乙烯/丁二烯，由JSR製造，商品編號為TRD1002)分散於二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide)，得到一第二溶液(固含量為15wt%)，其中奈米銀線與黏著劑的重量比例為1：1。接著，使用雙紡口紡絲裝置進行濕式紡絲，以該第一溶液作為內紡口紡絲液，並以該第二溶液作為外紡口紡絲 液，得到具有芯鞘結構的導電性彈性纖維(6)(其中彈性高分子構成該芯部，而該奈米銀線與黏著劑構成該鞘部)。紡絲條件如下：內紡口直徑為0.4mm；外紡口直徑為0.6mm；紡絲溫度為60℃；內紡口出液速度為1.0cc/min；外紡口出液速度為1.2cc/min；紡絲速度為5m/min；凝固浴為純水；以及，凝固浴溫度為40℃。接著，以電子顯微鏡(JEOL JSM6480)量測導電性彈性纖維(6)的纖維細度(fiber fineness)，並利用微電阻計(Hioki RM3544)量測導電性彈性纖維(6)的電阻值(resistance)，結果如表1所示。
比較例1
此外，將奈米銀線(作為導電材料)(直徑為22nm，長度為22μm)分散於二甲基乙醯胺(N,N-dimethyl acetamide)，得到一第一溶液(固含量為7.5wt%)。接著，在60℃下及攪拌速度為200rpm下，將聚胺酯(作為彈性高分子)(由Formosa Asahi spandex製造、商品編號為Roica)加入該第一溶液中，其中該聚胺酯與該第一溶液的重量比例為7.5：100。攪拌12小時後，觀察到聚胺酯仍未溶解，且溶液有凝膠狀沉澱析出，呈現相分離現象，無法進行紡絲加工。
綜合上述，本揭露所述導電彈性纖維的製造方法藉由將導電材料均勻分散於彈性高分子中，或進一步配合黏著劑使導電材料與彈性高分子結合，可以製備出具導電性之實心、中空或是具芯鞘結構的彈性纖維。
雖然本揭露已以數個實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何本技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (13)

  1. 一種導電彈性纖維的製造方法，包含：提供一第一溶液，其中該第一溶液包含一彈性高分子溶解於一第一溶劑中，其中該彈性高分子與該第一溶液的重量比例為5：95至20：80；提供一第二溶液，其中該第二溶液包含一導電材料分散於一第二溶劑中，其中該導電材料與該第二溶液的重量比例為5：95至20：80；將該第一溶液及該第二溶液混合，得到一第三溶液，其中該第一溶劑及該第二溶劑係為互溶，且該彈性高分子係溶於該第二溶劑中；以及將水作為內紡口紡絲液，以及將第三溶液作為一外紡口紡絲液，並經由一雙紡口紡絲裝置進行濕式紡絲，得到該導電彈性纖維。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之導電彈性纖維的製造方法，其中該彈性高分子係聚胺酯(polyurethane)、聚酯(polyester)、聚苯乙烯-丁二烯樹脂(styrene-butadiene-styrene resin,SBS)、聚丙烯腈-丁二烯樹脂(nitrile butadiene rubber,NBR)、或上述之組合。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之導電彈性纖維的製造方法，其中該導電材料係導電粉體、棒狀(rod-like)導電材料、或導電線。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之導電彈性纖維的製造方法，其中該導電材料係一金屬或該金屬之合金，其中該金屬係金、銀、銅、鋁、或鎳。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之導電彈性纖維的製造方法，其中該導電材料係透明導電材料。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之導電彈性纖維的製造方法，其中該第一溶液與該第二溶液係各自獨立為二甲基甲醯胺(dimethyl formamide)、二甲基乙醯胺(dimethylacetamide)、二甲基碸(dimethylsulfone)、四氫呋喃(tetrahydrofuran)、二氯甲烷(dichloromethane)、氯仿(chloroform)、碳酸伸乙酯(ethylene carbonate)、碳酸亞丙酯(propylene carbonate)、或甲基乙基酮(methylethyl ketone)。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之導電彈性纖維的製造方法，其中該第二溶液更包含一黏著劑，其中該黏著劑溶解於該第二溶劑中，其中該導電材料與該黏著劑的重量比例係1：2至50：1。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之導電彈性纖維的製造方法，其中該黏著劑係一聚合物或寡聚物。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之導電彈性纖維的製造方法，其中該黏著劑係聚胺酯(polyurethane)、聚苯乙烯-丁二烯樹脂(styrene-butadiene-styrene resin,SBS)、聚丙烯腈-丁二烯樹脂(nitrile butadiene rubber,NBR)、或上述之組合。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之導電彈性纖維的製造方法，其中該第一溶液與該第二溶液的重量比例為1：2至3：1。
  11. 一種導電彈性纖維，其中該導電彈性纖維係一中空導電彈性纖維，且該中空導電彈性纖維由一中空部及一殼部所構成，其中該殼部由一彈性高分子以及一導電材料所構成、或該殼部由彈性高分子、導電材料、及一黏著劑所構成，且該導電材料分散於該彈性高分子中，其中該彈性高分子與該導電材料的重量比例為1：2至3：1。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之導電彈性纖維，其中該殼部由彈性高分子、導電材料、及黏著劑所構成，且該導電材料與該黏著劑的重量比例係1：2至50：1。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之導電彈性纖維，其中該黏著劑係一聚合物或寡聚物。
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CN102121192A (zh) * 2011-01-18 2011-07-13 东华大学 一种弹性导电复合纤维及其制备方法
TW201512475A (zh) * 2013-05-29 2015-04-01 英威達技術有限公司 可熔性雙成份彈性纖維
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