[发明专利]一种裸眼可视丙酮气体纤维传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种裸眼可视丙酮气体纤维传感器，其特征在于，所述的传感器包括单根或者多根“仿竹节”结构液晶纤维；

所述的“仿竹节”结构液晶纤维的制备方法，包括如下步骤：

采用同轴涂覆装置使液晶和聚合物溶液依次包裹在芯层纤维外层，聚合物溶液固着后，形成具有“仿竹节”结构液晶纤维；其中，所述的同轴涂覆装置由纤维导向装置、纤维收集装置和供料装置三部分组成；其中供料装置由中间层流体进料口和外层流体进料口两部分组成；中间层流体进料口采用Y型管进料，Y型管的两个进料口分别为液晶层流体和聚合物流体进料口；外层流体进料口为聚合物流体进料口；

所述的液晶层流体和聚合物流体以交替进料方式进入中间层，进料速率和交替时间可控；

所述的中间层流体采用的聚合物和外层流体采用的聚合物相同；

所述外层流体进料口和中间层流体进料口同时进料。

2.根据权利要求1所述的裸眼可视丙酮气体纤维传感器，其特征在于，所述的芯层纤维的直径在10~2000μm，中间流体层的厚度在1~100μm，外层流体层的厚度在1~100μm。

3.根据权利要求1所述的裸眼可视丙酮气体纤维传感器，其特征在于，所述液晶层流体的组分包括80.0wt%~100wt%的向列相液晶或胆甾相液晶，0wt%~20wt%的手性添加剂。

4.根据权利要求3所述的裸眼可视丙酮气体纤维传感器，其特征在于，所述的向列相液晶包括乙基联苯腈、4'-正丁基-4-氰基联苯、4-丙基-4'-氰基联苯、4-氰基-4'-戊基联苯、4-庚基-4'-氰基联苯、反式-4'-(4-戊基环己基)-[1,1'-联苯]-4-腈、液晶E7、戊基联苯腈5CB中的一种或几种。

5.根据权利要求3所述的裸眼可视丙酮气体纤维传感器，其特征在于，所述的胆甾相液晶包括胆固醇乙酸酯、胆固醇丙酸酯、胆甾醇正丁酸酯、胆固醇壬酸酯、胆甾醇油酸酯、胆甾烯基亚油酸酯、胆甾醇苯甲酸酯、胆甾醇肉桂酸酯、胆甾醇乙基碳酸酯，胆固醇油醇碳酸酯、胆甾烯基异硬脂酰基碳酸酯、胆甾烯基丁烯酸酯、胆甾烯基碳酸酯、氯化胆固醇中的一种或几种。

6.根据权利要求3所述的裸眼可视丙酮气体纤维传感器，其特征在于，所述的手性添加剂包括S811、S1011、R811、R6N、R5011、R1011、CB15中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的裸眼可视丙酮气体纤维传感器，其特征在于，所述的聚合物流体的组分包括60.0wt%~100wt%的高分子聚合物和0wt%~40wt%的丙酮敏感材料。

8.根据权利要求7所述的裸眼可视丙酮气体纤维传感器，其特征在于，所述的高分子聚合物包括水溶性或非水溶性呈纤性好的高分子聚合物；其中水溶性聚合物包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、海藻纤维、羧甲基纤维素纤维、水性聚氨酯中的一种或几种；非水溶性聚合物有聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酰亚胺、醋酸纤维素中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的裸眼可视丙酮气体纤维传感器，其特征在于，所述的芯层纤维为可纺性纤维单丝，包括聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维中的一种或几种。

10.一种裸眼可视丙酮气体纤维传感器在气体检测中的应用，采用权利要求1~9任一项所述的一种裸眼可视丙酮气体纤维传感器。