【技術實現步驟摘要】
纖維制備，具體涉及一種高導電性、高彈性螺旋纖維的制備方法及應用。
技術介紹
1、柔性可拉伸電子器件，克服了傳統剛性器件的缺點，具有輕便、靈活且可拉伸的特點，在可穿戴
有著廣泛的關注。目前制備大應變可拉伸導體的方法主要有兩種，一是選用彈性較好的基底與導電性好的活性材料相結合，二是通過改變結構提高基底的延伸性。但受限于襯底和活性材料之間相對較的界面結合，目前大多數可拉伸電子器件經常面臨性能不穩定和功能失效的問題，特別是在大應變條件下。因此，有必要提出一種新的高導電性、高彈性纖維的制備方法及應用以解決上述遇到的技術問題。
技術實現思路
1、本專利技術的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。
2、本專利技術的目的在于提供一種操作方法簡單，材料，尺寸可調控，同時具有高彈性、高導電性的纖維，用于可拉伸電子器件領域。
3、為了實現根據本專利技術的這些目的和其它優點，提供了一種彈性導電纖維的制備方法，包括以下步驟：
4、步驟一，將聚氨酯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、尼龍6、醋酸纖維素、聚乙烯醇或聚丙烯腈中的任意一種溶解于溶劑中，并在室溫下置于磁力攪拌機中攪拌至完全溶解，得到聚合物溶液；
5、步驟二，將步驟一中制備得到的所述聚合物溶液進行靜電紡絲，在高壓靜電場的作用下，所述聚合物溶液被拉伸成絲，用平面錫紙或滾筒進行接收，得到纖維膜；
6、步驟三，將蠶絲依次進行脫膠、溶解、透析、離心處理后，制備得到絲素
7、步驟四，將步驟二中制備得到的所述纖維膜浸泡于步驟三制備得到的所述絲素蛋白溶液中，干燥后得到復合纖維膜；
8、步驟五，將導電材料均勻地涂覆在步驟四制備得到的所述復合纖維膜兩側表面，得到雙層復合膜；
9、步驟六，將乙醇均勻地噴涂在步驟五制備得到的所述雙層復合膜兩側表面，得到處理后的雙層復合膜；
10、步驟七，將步驟六中制備得到的所述處理后的雙層復合膜一端固定在步進加捻機上，另一端固定在定制鐵塊上，過捻得到彈性導電纖維。
11、優選的是，其中所述步驟一中的所述溶劑為n,n-二甲基甲酰胺，乙酸丁酯，丙酮，n,n-二甲基乙酰胺，甲酸中的任意一種或二種。
12、優選的是，其中所述步驟二中的所述靜電紡絲的高壓靜電場電壓為10-25千伏，所述靜電紡絲的金屬噴頭的直徑為0.4-2毫米，所述靜電紡絲的紡絲距離為10-20厘米，所述平面錫紙或滾筒的轉速為100-300轉/分鐘。
13、優選的是，其中所述步驟三中制備的所述絲素蛋白溶液濃度為2-50％。
14、優選的是，其中所述步驟四包括以下步驟：從所述平面錫紙或滾筒上揭下所述纖維膜并將其固定在不銹鋼框上；將帶膜的所述不銹鋼框浸泡在所述絲素蛋白溶液中，然后取出帶膜的所述不銹鋼框在通風櫥中干燥，得到所述復合纖維膜；所述不銹鋼框長度為4-20厘米，寬度為2-10厘米，所述浸泡時間為5-150分鐘。
15、優選的是，其中所述步驟五中所述的導電材料為金屬納米線或納米顆粒、石墨烯、碳納米管、mxene、pedot/pss水性分散液中、液態金屬的任意一種或兩種。
16、優選的是，其中所述步驟六中所述的噴涂乙醇的次數為1-10次。
17、優選的是，其中所述步驟七中所述步進加捻機的加捻轉速為50-300轉/分鐘，推進速度為0.5-30毫米/秒。
18、優選的是，其中所述步驟七中制備得到的所述彈性導電纖維由所述纖維膜、所述絲素蛋白與所述導電材料三種成分層層包裹構成，體積比為9:1:1-3:1:1。
19、優選的是，其中所述步驟七中制備得到的所述彈性導電纖維初始長度為0.4-20厘米，直徑為0.1-5毫米，拉伸后長度為2-40厘米。
20、本專利技術至少包括以下有益效果：本專利技術通過將靜電紡絲法、浸泡法、涂覆法和加捻法結合，制備方法簡單，便于實際操作。浸泡絲素的方法加強了導電材料與基底之間的界面結合，制備的彈性導電纖維具有高彈性和高導電性。
21、本專利技術的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本專利技術的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
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1.一種彈性導電纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的彈性導電纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟一中的所述溶劑為N,N-二甲基甲酰胺，乙酸丁酯，丙酮，N,N-二甲基乙酰胺，甲酸中的任意一種或二種。
3.如權利要求1所述的彈性導電纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟二中的所述靜電紡絲的高壓靜電場電壓為10-25千伏，所述靜電紡絲的金屬噴頭的直徑為0.4-2毫米，所述靜電紡絲的紡絲距離為10-20厘米，所述平面錫紙或滾筒的轉速為100-300轉/分鐘。
4.如權利要求1所述的彈性導電纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟三中制備的所述絲素蛋白溶液濃度為2-50％。
5.如權利要求1所述的彈性導電纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟四包括以下步驟：從所述平面錫紙或滾筒上揭下所述纖維膜并將其固定在不銹鋼框上；將帶膜的所述不銹鋼框浸泡在所述絲素蛋白溶液中，然后取出帶膜的所述不銹鋼框在通風櫥中干燥，得到所述復合纖維膜；
6.如權利要求1所述的彈性導電纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟五中所述的導電材料為
7.如權利要求1所述的彈性導電纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟六中所述的噴涂乙醇的次數為1-10次。
8.如權利要求1所述的彈性導電纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟七中所述步進加捻機的加捻轉速為50-300轉/分鐘，推進速度為0.5-30毫米/秒。
9.如權利要求1所述的彈性導電纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟七中制備得到的所述彈性導電纖維由所述纖維膜、所述絲素蛋白與所述導電材料三種成分層層包裹構成，體積比為9:1:1-3:1:1。
10.如權利要求1所述的彈性導電纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟七中制備得到的所述彈性導電纖維初始長度為0.4-20厘米，直徑為0.1-5毫米，拉伸后長度為2-40厘米。
...【技術特征摘要】
1.一種彈性導電纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的彈性導電纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟一中的所述溶劑為n,n-二甲基甲酰胺，乙酸丁酯，丙酮，n,n-二甲基乙酰胺，甲酸中的任意一種或二種。
3.如權利要求1所述的彈性導電纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟二中的所述靜電紡絲的高壓靜電場電壓為10-25千伏，所述靜電紡絲的金屬噴頭的直徑為0.4-2毫米，所述靜電紡絲的紡絲距離為10-20厘米，所述平面錫紙或滾筒的轉速為100-300轉/分鐘。
4.如權利要求1所述的彈性導電纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟三中制備的所述絲素蛋白溶液濃度為2-50％。
5.如權利要求1所述的彈性導電纖維的制備方法，其特征在于，所述步驟四包括以下步驟：從所述平面錫紙或滾筒上揭下所述纖維膜并將其固定在不銹鋼框上；將帶膜的所述不銹鋼框浸泡在所述絲素蛋白溶液中，然后取出帶膜的所述不銹鋼框在通風櫥中干燥，得到所述復合纖維...
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭鳳云，陸雨濤，李炳，張祖賢，高榕蔓，
申請(專利權)人：浙江理工大學，
類型：發明
國別省市：
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