一種微球自組裝技術的新型柔性導電織物的制備方法
【技術領域】：
[0001] 本發明屬于紡織材料技術領域，具體涉及一種微球自組裝技術的新型柔性導電織 物的制備方法。
【背景技術】：
[0002] 在高端國際市場中，將制成電子開關、傳感器、顯示器等設備的導電織物的服裝稱 為可穿戴電子產品，可穿戴電子產品屬于智能導電織物，可以作為智能數據手套、音樂夾克 衫、織物軟鍵盤和空調服裝等。可穿戴電子產品體現了高科技的發展和應用，是將傳統的紡 織服裝與材料、生物和通訊等技術相結合，能顯著提高紡織服裝的附加值，擴展紡織服裝的 應用領域。
[0003] 導電織物根據制備途徑的不同，分為兩種：一種是導電聚合物涂層織物，另一種是 導電纖維混紡織物，其中第一種導電織物是采用化學電鍍、氣相沉積和化學聚合等方法對 織物表面進行處理后，將聚吡咯、聚苯胺和聚2-甲氧基-5-磺酸酸等導電材料附著到織物 的表面得到導電聚合物涂層織物，第二種導電織物是將金屬纖維、金屬復合纖維、炭黑纖維 和導電高分子纖維與常規纖維通過不同的織造方法整合于織物結構中得到導電纖維混紡 織物。中國專利CN 102713037B(公開日2012.10.3)公開的導電織物及其制備方法和設 備，是將部分導電線編織到織物中，部分暴露與織物的外部，得到的導電織物可以快速方便 的與其他元件連接，適用性和生產性得到改善，但制備方法較為復雜，織造工藝難度大。
[0004] 中國專利CN 101403189B(公開日2009. 4. 8)公開一種自組裝多功能聚苯胺 /純棉復合導電織物的制備方法，是純棉織物經聚苯乙烯磺酸鈉整理后，浸入含苯胺和 過硫酸銨的緩和溶液中，得到強力變化不大，導電率高的復合導電織物。中國專利CN 102312376B(公開日2012. 1. 11)公開一種噴霧聚合制備復合導電織物的方法，采用霧化的 方式將單體溶液霧化呈微粒沉積在織物中，在氧化劑的作用下發生原位聚合得到復合導電 織物。中國專利CN 104313873A(公開日2015.1.28)公開了一種石墨烯/聚苯胺自組裝新 型柔性導電織物的制備方法，先再織物表面覆蓋一層還原氧化石墨烯或其衍生物，再使織 物吸附苯胺進行原位聚合，重復上述步驟，得到石墨烯層與聚苯胺層交疊覆蓋的導線織物。
[0005] 由上述技術可知，采用涂層法制備的導線織物的制備方法較為簡便，在賦予導電 性的同時，對織物原有的性能并無多大改變，但制備的導電聚合物涂層織物中導電聚合物 與織物的結合力有限，而且為了使織物的導電性高，需要添加大量的導電物質，成本較高。
【發明內容】
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[0006] 本發明要解決的技術問題是提供一種微球自組裝技術的新型柔性導電織物的制 備方法，采用空心導電微球作為導電材料，利用等離子技術和自組裝技術，在織物的纖維表 面形成致密的規則結構。本方法制備的導線織物柔性強，導電率高，織物的強度及其他性能 并無多大變化。
[0007] 為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：
[0008] -種微球自組裝技術的新型柔性導電織物的制備方法，所述新型柔性導電織物的 導電材料為空心導線微球，采用等離子體技術對織物表面進行活性處理，然后采用自組裝 技術對織物進行導電功能化處理。
[0009] 優選地，所述的空心導電微球為微米級的含四氧化三鐵的聚苯胺復合空心微球。
[0010] 一種微球自組裝技術的新型柔性導電織物的制備方法，包括以下步驟：
[0011] (1)將含四氧化三鐵的聚苯胺復合空心微球分散于溶劑中，磁力攪拌50-60min， 超聲分散15min，得到微球懸浮液；
[0012] (2)將織物清洗干凈后，放入等離子體處理儀中進行預處理，然后再進行磺化處 理，水洗烘干后，得到磺化處理的織物；
[0013] (3)將步驟（2)得到的磺化處理的織物浸入步驟（1)制備的微球懸浮液中，浴比 1:30-40,恒溫振蕩后，在紅外燈下干燥固化，經水洗烘干得到微球自組裝技術的新型柔性 導電織物。
[0014] 作為上述技術方案的優選，所述步驟（1)中，溶劑中主要包括蒸餾水和非離子表 面活性劑，其中非離子表面活性劑的質量分數為1. 2-3. 5%。
[0015] 作為上述技術方案的優選，所述步驟（1)中，微球懸浮液中含四氧化三鐵的聚苯 胺復合空心微球的質量分數為〇. 1-3%。
[0016] 作為上述技術方案的優選，所述步驟（2)中，預處理的條件為：真空度為5Pa，環境 為空氣，功率為100-300W，處理時間為5-15min。
[0017] 作為上述技術方案的優選，所述步驟（2)中，磺化處理的工藝為：將濃度為15g/L 的聚苯乙烯磺酸鈉溶液對織物表面進行噴霧處理30-60s。
[0018] 作為上述技術方案的優選，所述步驟（3)中，恒溫振蕩的溫度為20-25?，時間為 5_10min〇
[0019] 作為上述技術方案的優選，所述步驟（3)中，干燥固化的時間為10-15min。
[0020] 作為上述技術方案的優選，所述步驟（3)中，微球自組裝技術的新型柔性導電織 物的增重率為0. 1-0. 4%。
[0021] 與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
[0022] (1)本方法采用空心導電微球作為導電材料，空心微球的密度低，比表面積高，空 心導電微球導電率高于KT 1數量級，能夠滿足導電織物對導電性的要求，而且采用空心導 電微球與采用實心材料相比，成本降低，密度輕，且不用采用層層交替排布省時省力。
[0023] (2)本方法采用等離子體技術先用織物表面進行整理，再利用自組裝技術將空心 導電微球密集且規整的排列在織物的表面，在織物的表面形成密集的微球層，通過控制空 心導電微球的層數調節導電制備的導電性能和機械強度等性能。
[0024] (3)本方法采用的孔隙導電微球的直徑為微米級，與涂層材料不同，緊密排列的微 球間仍存在孔隙，因此本方法制備的柔性導線織物的透濕透氣性能良好，舒適度佳，織物本 來的穿著性能變化不大。
【具體實施方式】：
[0025] 下面將結合具體實施例來詳細說明本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明 用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。
[0026] 實施例1 :
[0027] (1)將含四氧化三鐵的聚苯胺復合空心微球分散于含1. 2%的非離子表面活性劑 的蒸餾水中，磁力攪拌50min，超聲分散15min，得到質量分數為0. 1 %的微球懸浮液。
[0028] (2)將織物清洗干凈后，放入等離子體處理儀中進行預處理，將真空度調節為 5Pa，以空氣為氣體氛圍，在100W下處理時間5min，取出，用濃度為15g/L的聚苯乙烯磺酸鈉 溶液對織物表面進行噴霧處理30s，水洗烘干后，得到磺化處理的織物。
[0029] (3)將磺化處理的織物以浴比1:30浸入微球懸浮液中，25°C下恒溫振蕩5min后， 在紅外燈下干燥固化lOmin，經水洗烘干得到，增重率為0. 1%的微球自組裝技術的新型柔 性導電織物。
[0030] 實施例2 :
[0031] (1)將含四氧化三鐵的聚苯胺復合空心微球分散于含3. 5%的非離子表面活性劑 的蒸餾水中，磁力攪拌60min，超聲分散15min，得到質量分數為3%的微球懸浮液。
[0032] (2)將織物清洗干凈后，放入等離子體處理儀中進行預處理，將真空度調節為 5Pa，以空氣為氣體氛圍，在300W下處理時間15min，取出，用濃度為15