[发明专利]一种高灵敏湿度响应纤维及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种高灵敏湿度响应纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）使导电纳米材料均匀分散于亲水聚合物中，形成导电纳米材料/亲水聚合物溶液；

（2）对导电纳米材料/亲水聚合物溶液进行湿法纺丝，制得凝胶纤维；

（3）将所述凝胶纤维与易潮解盐溶液接触，以易潮解盐置换出所述凝胶纤维中的水与有机溶剂，之后在空气环境下，于60～90℃干燥5～12h，获得高灵敏湿度响应纤维；

其中，所述导电纳米材料包括碳纳米管、铜纳米线、银纳米线、石墨烯纳米片和银纳米片中的任意一种或两种以上的组合，所述亲水聚合物包括聚乙烯醇，所述导电纳米材料/亲水聚合物溶液中导电纳米材料的含量为0.2～20wt%，所述易潮解盐溶液所含易潮解盐包括锂盐、钙盐、镁盐中的任意一种或两种以上的组合。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）包括：采用表面活性剂对导电纳米材料表面进行修饰，之后均匀分散于亲水聚合物水溶液中，形成导电纳米材料/亲水聚合物溶液。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂包括SDS、SDBS、CTAB、PVP和TRX-100中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述碳纳米管包括多壁碳纳米管和/或单壁碳纳米管。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述易潮解盐包括氯化锂、氯化钙、氯化镁中的任意一种或两种以上的组合。

6.由权利要求1-5中任一项所述方法制备的高灵敏湿度响应纤维，所述高灵敏湿度响应纤维具有由导电纳米材料、亲水聚合物和易潮解盐共同形成的复合纤维结构，所述亲水聚合物包裹在导电纳米材料网络表面形成亲水聚合物包裹层，所述易潮解盐均匀嵌设于所述导电纳米材料网络表面的亲水聚合物包裹层中，其直径为5～400μm，强度在200MPa以上，响应时间低于5s，灵敏度大于200%。

7.根据权利要求6所述的高灵敏湿度响应纤维，其特征在于：所述导电纳米材料、亲水聚合物与易潮解盐的质量比为0.2：100：2～20：100：8。

8.权利要求6-7中任一项所述的高灵敏湿度响应纤维于制备湿度传感器中的用途。

9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于：所述湿度传感器包括可穿戴湿度传感器。

10.一种可穿戴湿度传感器，其特征在于包含权利要求6-7中任一项所述的高灵敏湿度响应纤维，以及与所述高灵敏湿度响应纤维结合的织物。

11.根据权利要求10所述的可穿戴湿度传感器，其特征在于：所述结合的方式包括缝纫或编织。