水滴傳感器織物及其生產方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種織物及其生產方法，特別是一種水滴傳感器織物及其生產方法， 屬于紡織技術與傳感器技術領域。
【背景技術】
[0002] 目前，市場上已有一些小型水滴傳感器，可應用于智能窗簾、汽車雨刷器W及其他 需要檢測有無水滴的場合。運類水滴傳感器一般是在一塊微小電路板上鍛上兩個柵狀電極 而成，利用水的導電性工作，其性能穩定，能滿足一般場合使用要求。但運類水滴傳感器的 缺點也很明顯：只能實現小面積、固定位置的檢測，對于一些重要場合并不適用。如現代化 的機房由于集中裝有眾多服務器、工作站等重要信息設備，需要對溫度和濕度嚴格控制，大 多數機房裝有精密空調系統。此時，防水的對象是位置并不確定的凝結水，非大面積檢測不 能實現。再如，醫療領域內，需要隨時監測危重病人的血液外滲或排汗排尿情況，不但需要 大面積的水滴傳感器，還需要其是柔性的。
[0003] 為此，國內外出現了一些新型基于紡織品的水滴傳感器。專利"基于分壓補償的傳 感電纜泄漏檢測精確定位方法"（申請號201210285876.6)提及了一種纜繩狀水滴傳感器， 遇水后纜繩上的填充物質發生膨脹變形，接通纜繩上的兩根導電線，從而感應出液態水的 存在。運種傳感器纜繩雖然是柔性的，但缺點是不能大面積使用。專利"濕度傳感器及其管 理系統"（申請號200880012439.9)提供一種濕度傳感器，包括兩個電極板和處于其間的用 于吸收濕氣的吸收層等，通過實時檢測所述電極板之間的電容變化和電阻變化而測量濕 度，其一個或兩個電極板可W是織物，但運里織物主要充當兩塊極板，中間還有吸收層，造 成傳感器有一定厚度，不利其大面積使用。專利"具有濕度傳感器的針織品"（申請號 201010610780.3)提供一種具有濕度傳感器的針織品，采取柵狀電極結構，利用紗線遇水導 電性變化來檢測有無水滴。運種水滴傳感器織物采用針織結構，適合作內衣，由于針織物的 保形性、牢固性較差，不適合工業場合使用。
[0004] 因此，研究制作一種牢固可靠、反應迅速、使用方便的傳感器織物，可用于大到機 房、倉庫凝結水、漏水的檢測，小到嬰兒、病人血液外滲、汗液尿液檢測，市場前景廣泛。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的技術問題是克服上述【背景技術】的不足，提供一種水滴傳感器織 物及其生產方法。
[0006] 本發明提供的技術方案是:經紗采用不導電化纖復絲和導電絲兩種紗線，導電絲 布置在左右兩側布邊位置，不導電化纖復絲布置在布身；締紗采用不導電化纖復絲和導電 復絲兩種紗線，不導電化纖復絲作為主要紗線與兩種經紗交織形成織物主體，導電復絲作 為功能紗線，沿經紗方向間隔一定距離布置，且交替的在接近左右側布邊處斷開一定距離。
[0007] 為了獲得上述水滴傳感器織物，本發明提供了一種對應的生產方法，其包括W下 步驟： (1)加放襯墊紗:整經時或上機時加放襯墊紗，襯墊紗加放的位置在于左右兩側需要 締紗需要斷開處。
[0008] (2)穿綜與穿箱：左右兩側的襯墊紗各穿入單獨的一片綜框，但穿箱時不單獨占 用一個箱齒，而與該位置鄰近的經紗穿入同一箱。
[0009] (3)織造:織入不導電締紗時，經締紗按照平紋組織交織，但襯墊紗始終位于運些 締紗上面，亦即浮于織物表面;織入導電締紗時，左或右一側不需要斷開的締紗仍按照平紋 組織規律與經紗交織，同時該側襯墊紗仍位于締紗上面，另一側需要斷開的那部分締紗連 續浮于經紗上面，形成小段締浮長，此時襯墊紗位于該部分締紗下面。 (4)剪紗:織造完成下機后，沿著左右襯墊紗并提起它，再剪去壓在它上面的那部分連 續浮于經紗上面的導電締紗。
[0010] 對于本發明提供的水滴傳感器織物，考慮到水滴落于布面時形成的浸潤面大小， 并從節省材料起見，本發明中導電締紗沿經紗方向間隔布置時，彼此間距離優選為2~ 10mm〇
[0011] 對于本發明提供的水滴傳感器織物，為不破壞織物的結構和不增加剪紗的難度起 見，本發明中，導電締紗在接近一側布邊處斷開的距離優選為1~5mm。 對于本發明提供的水滴傳感器織物，導電締紗的主要作用是充分與經紗接觸并傳導電 流，是不良導電體對良好導電體的接觸。因此，本發明中的導電締紗采用的導電復絲為鍛有 金屬的化纖復絲或多股金屬絲。
[0012] 對于本發明提供的水滴傳感器織物，導電經紗的主要作用是與導電締紗接觸并傳 導電流，是良好導電體對良好導電體的接觸。因此，本發明中，經紗采用的導電絲優選為鍛 有金屬的化纖復絲、鍛有金屬的化纖單絲、多股金屬絲、單股金屬絲中的一種或其與普通紗 線并搶而成的包纏紗。 本發明所述水滴傳感器織物使用時，只要用普通的鱷魚夾夾住兩側布邊，通上低壓電 即可。正常狀態下，兩側布邊不導通；當水滴滴落或沾附于織物布身時，水的導電性將使得 相鄰的導電締紗導通，兩側布邊彼此間也隨之導通。
[0013] 采用本發明的有益之處是:首先，本發明實現了大面積、水滴少且位置不確定情況 下的檢測;其次，本發明具備織物的柔性，能適應各種不同形狀和環境;再次，本發明反應迅 速、牢固可靠。本發明提供的生產方法能在現有織機上織造，且剪紗方便，適合規模化生產。
【附圖說明】
[0014] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0015] 圖1是本發明水滴傳感器織物的結構示意圖。
[0016] 圖2是本發明水滴傳感器織物的生產時未剪紗時半成品的結構示意圖。
[0017] 圖3和圖4是本發明水滴傳感器織物的生產時未剪紗時半成品的不同位置的剖視 圖。
[001引圖5是本發明水滴傳感器織物的生產時的上機圖，其中"2Xn"的"2"及指代圖1~4 中的對應紗線，"X η"意為其循環次數，"1 Xm"類同。
【具體實施方式】
[0019] 圖1中，水滴傳感器織物由不導電經紗1、導電經紗2、不導電締紗3和導電締紗4組 成，導電經紗2布置在左右兩側布邊位置，不導電經紗1布置在布身;不導電締紗3作為主要 紗線與兩種經紗交織形成織物主體，導電締紗4作為功能紗線，沿經紗方向間隔一定距離布 置，且交替的在接近左右側布邊處斷開一定距離，從而形成柵狀電極。 圖1展示了水滴傳感器織物的基本結構與原理，但紡織紗線種類眾多，不導電紗線和導 電紗線究竟采用何種紗線才能使其性能可靠、反應迅速，則需結合實驗進一步優選。
[0020] 首先需要選取合適的不導電紗線。目前傳統紗線如棉毛絲麻和各式常用化纖均為 不導電紗線，運種情況下選擇紗線的主要因素是吸水后的導電性W及吸水的快慢，次要因 素是成本。為此，本發明實施時比較了化纖復絲和純棉單紗兩種紗線遇水的導電性，實驗方 法是采用萬用表測試1cm長兩種紗線遇水后的導電性，其中化纖復絲采用75D/48F的涂絕網 絡絲，棉紗為C40S純棉紗。實驗結果如表1和表2所示。通過比較發現，雖然常態下涂絕網絡 絲的電阻大于純棉紗，但遇水后涂絕網絡絲的電阻小于純棉紗，即遇水后的涂絕網絡絲導 電性優于純棉紗。
[0021 ] 表1涂絕網絡絲遇水電阻變化情況(單位:ΜΩ )
此外，考慮到傳感器應具有較快的響應速度，本發明還通過實驗比較了不同紗線及其 形成織物吸水的快慢。實驗對象仍為上述的涂絕網絡絲與純棉紗，實驗方法是滴管滴下有 色墨水后進行觀察，結果證實吸水速度上涂絕網絡絲快于純棉紗。實驗繼續比較了同種情 況下，經締均為涂絕網絡絲、經為純棉紗締為涂絕網絡絲、經締均為純棉紗Ξ種織物的吸水 速度，結果為:經締均為涂絕網絡絲 > 經為純棉紗締為涂絕網絡絲 >經締均為純棉紗。實驗 還發現經紗為純棉紗締紗為涂絕網絡絲吸水后印跡為扁平形，其他二者為圓形，更印證了 吸水速度上涂絕網絡絲快于純棉紗。究其原因，雖然棉纖維吸濕性優于涂絕，但是棉紗是棉 纖維加搶而來的，結構緊密，液態水難W進入，而涂絕網絡絲是多股涂絕長絲并合在一起， 結構疏松，遇液態水容易形成