[发明专利]一种耐水洗导电蛋白质纤维织物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种耐水洗导电蛋白质纤维织物及其制备方法与应用，属于纺织品功能整理技术领域。本发明的耐水洗导电蛋白质纤维织物的制备方法，所述方法包括如下步骤：在室温条件下，将表面活性剂和多壁酸化碳纳米管溶于水中，超声，离心，得上层稳定的多壁酸化碳纳米管悬浮液；然后将多壁酸化碳纳米管悬浮液调节pH值至5～7，按合适浴比将蛋白质纤维织物放入“染浴”中；然后将“染浴”置于震荡水浴锅中进行染色；取出织物，水洗，烘干，即得。该方法不仅工艺简单，并且不改变织物本身风格，具备更好的耐水洗性能。由于不使用粘合剂、有机溶剂等，不会在加工或者服用过程中出现对人体有害物质，从而从源头上保证了此导电织物的安全环保性。

技术领域

本发明涉及一种耐水洗导电蛋白质纤维织物及其制备方法与应用，属于纺织品功能整理技术领域。

背景技术

可穿戴电子设备因其具有可弯曲、可折叠、可延伸等优势而备受瞩目，不仅可用于医疗健康方面，通过生物、运动和环境等一系列传感器来监测和提醒用户以改善人体健康，还可以用于国防军工、半导体、电子制造、能源工业、汽车工业、运动器械等方面。纺织品因其灵活、柔软、穿着舒适、便于折叠携带、具有良好的透气性能等特性，对可穿戴设备来说是很好的衬底材料。无论在可穿戴智能纺织品的电源系统部分，还是传感反应系统部分，导电织物在其中总是起着不可或缺的作用，因此受到纺织、电子、能源给等各领域的关注。

作为天然蛋白质纤维的代表，真丝具有手感柔软、光泽好、质地轻、透气性好、吸湿性高、生物相容性好和皮肤亲和性优异等特性；羊毛具有保暖性强，光泽柔和，手感丰满而富有弹性，耐磨性优良等优点。它们一直受到消费者的青睐，可以作为可穿戴电子产品的理想载体，在柔性电子穿戴设备领域拥有广阔的应用前景。目前，导电织物多采用浸渍-烘干、电镀、化学镀、沉积、涂层等方法进行制备，这些制备方法存在诸多问题，一方面，制备工艺复杂，所使用的材料部分有毒有害，不利于人们的身体健康和环境；另一方面，制得的导电丝织物导致其变硬变厚、手感变差、失去了原有的风格，且导电性不耐水洗，难以拥有舒适、实用的服用性能。

因此，寻找对织物本身特性影响小、工艺简单、耐水洗效果好的的导电织物是目前急需解决的问题。

发明内容

[技术问题]

现有技术中导电织物制备成本高、耗时长、过程繁琐，不利于人们的身体健康，制备的导电织物变硬变厚、手感变差、失去织物原有的风格，且导电性能不耐水洗，难以拥有舒适、实用的服用性能等问题。

[技术方案]

为解决上述问题，本发明提供了一种耐水洗导电蛋白质纤维织物及其制备方法与应用。蛋白质分子中既含有碱性基团氨基，又含有酸性基团羧基和酚羟基，是典型的两性高分子电解质，可以在强酸性浴(pH 2.5～4)、弱酸性浴(pH 4～5)或中性浴(pH 6～7)中进行染色。其中，强酸性浴染色的酸性染料对纤维的亲和力低，移染性好，但由于匀染性酸性染料的湿处理牢度较差，这类染料已较少使用。弱酸性浴染色和中性浴染色的酸性染料由于分子结构较复杂、相对子量较大、溶解性较差，染料与纤维间的范德华力和氢键结合造成超当量吸附的发生，这种超当量吸附对湿处理牢度的提升有益。本发明利用蛋白质纤维染色思路，将导电材料酸化碳纳米管以一种酸性染料的形式“上染”到蛋白质纤维上，制备一种耐水洗的导电蛋白质纤维织物。在弱酸性浴或中性浴条件下用酸化碳纳米管对蛋白质纤维进行“染色”，酸化碳纳米管既能与纤维中-NH³⁺以离子键方式结合，也可以以范德华力和氢键固着在纤维上，得到具有良好耐水洗性能的导电蛋白质纤维织物。

本发明的第一个目的是提供一种耐水洗导电蛋白质纤维织物的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)在室温条件下，将表面活性剂和多壁酸化碳纳米管溶于水中，超声，离心，得上层稳定的多壁酸化碳纳米管悬浮液；