[发明专利]一种中空芯鞘结构的多模应变传感性纤维及其制备方法在审
| 申请号： | 202211101233.1 | 申请日： | 2022-09-09 |
| 公开（公告）号： | CN116288809A | 公开（公告）日： | 2023-06-23 |
| 发明（设计）人： | 吴玉婷;闫涛;潘志娟 | 申请（专利权）人： | 苏州大学 |
| 主分类号： | D01F8/16 | 分类号： | D01F8/16;D01F1/08;G01B7/16 |
| 代理公司： | 苏州翔远专利代理事务所(普通合伙) 32251 | 代理人： | 叶丙静 |
| 地址： | 215123 *** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 中空 结构 应变 传感 纤维 及其 制备 方法 | ||
1.一种中空芯鞘结构的多模应变传感性纤维，其特征在于，包括：中空的芯层和包覆芯层的皮层，所述皮层的材料为TPU，所述芯层的材料为PANI，所述中空芯鞘结构的多模应变传感性纤维的直径为342±11μm～387±19μm，中空率为17.73％～73.38％，断裂伸长率为329％～418％，断裂强度为0.10cN/dtex～0.12cN/dtex，电导率为3S/m～15.9S/m，拉伸应变检测范围为0～5％，弯曲应变检测范围为0～180°，压力应变检测范围为0.1～2N。
2.一种中空芯鞘结构的多模应变传感性纤维的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将TPU溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，充分磁力搅拌得到TPU溶液，作为皮层纺丝液；
(2)将PANI加入到去离子水和DMF的混合溶剂中，水浴超声处理得到均匀的PANI分散液，作为芯层纺丝液；
(3)将所述皮层纺丝液和所述芯层纺丝液分别注入类同轴微流控芯片的鞘层通道和芯层通道进行微流控纺丝，纤维从微流控芯片针头处挤出进入去离子水中，在所述去离子水中浸泡至完全固化后被干燥并卷绕，得到连续的中空芯鞘结构导电纤维；
(4)在所述中空芯鞘结构导电纤维的两端分别插入沾有导电银漆的电极，得到中空芯鞘结构的多模应变传感性纤维。
3.根据权利要求2所述的一种中空芯鞘结构的多模应变传感性纤维的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述TPU在所述TPU溶液中的质量分数为8～12wt.％。
4.根据权利要求2所述的一种中空芯鞘结构的多模应变传感性纤维的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述混合溶剂中去离子水和DMF的质量比为1:3。
5.根据权利要求2所述的一种中空芯鞘结构的多模应变传感性纤维的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述PANI在所述PANI分散液中的质量分数为5～40wt.％。
6.根据权利要求2所述的一种中空芯鞘结构的多模应变传感性纤维的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述鞘层通道的内径为0.61～0.84mm，所述芯层通道的内径为0.26～0.42mm，所述皮层纺丝液和芯层纺丝液相遇的位置到芯片针头出口距离为0～10mm。
7.根据权利要求2所述的一种中空芯鞘结构的多模应变传感性纤维的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述芯层纺丝液与皮层纺丝液之间的流速比为1:1～1:10。
8.根据权利要求2所述的一种中空芯鞘结构的多模应变传感性纤维的制备方法，其特征在于：在步骤(4)中，所述电极为市售金属丝或导电纱。
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