一种弹性导电纳米纤维纱及其制备方法

摘要

本发明涉及一种高弹性导电纤维纱的连续制备方法及应用。所述的导电纳米纤维纱由碳纳米管和TPU弹性纳米纤维纱组成。本发明首先利用静电纺丝装置，并采用水浴收集，制备出连续的TPU弹性纳米纤维纱。为赋予该纳米纤维纱导电性，先通过超声吸附的方式先使纤维纱吸附羧基化的MWNTs然后再吸附未改性的SWNTs。两种碳管与基底以及两种碳管之间能够发生相互作用，从而制备出连续的且具有高导电性的弹性纳米纤维纱。该弹性纱比单独吸附MWNTs和SWNTs所制备的纤维纱具有更高的导电性能。该纱线具有高弹性、高导电性、可拉伸性，线性可编织等特点，在可穿戴电子器件方面大潜在应用，同时在电磁屏蔽、抗静电、传感器、柔性能源器件等领域有光明的应用前景。

主权项

一种弹性导电纳米纤维纱装置，其特征在于，包括高压电源（1）、喷射装置（2）、水浴接收装置（3）、超声装置（4）、清洗装置（5）、加热装置（6）、卷绕收集装置（7）和五个导丝辊；其中，高压电源（1）连接喷射装置（2）的喷丝头（8），喷射装置（2）高度可调，喷射装置（2）的喷丝头（8）到水浴接收装置（3）内壁的水平距离控制在2~10cm，垂直距离控制在5~30cm，水浴接收装置（3）位于喷射装置（2）的下方；超声装置（4）中包括两个超声机，超声机里分别固定玻璃弯管（14）和玻璃弯管（15），玻璃弯管（14）中盛放MWNTs水分散液，玻璃弯管（15）中盛放SWNTs水分散液，清洗装置（5）中盛有去离子水，加热装置（6）为红外加热装置；导丝辊包括第一导丝辊（9）、第二导丝辊（10）、第三导丝辊(11)、第四导丝辊(12)和第五导丝辊(13),第一导丝辊（9）位于水浴接收装置（3）和超声装置（4）之间，第二导丝辊（10）位于超声装置（4）的两个超声机之间，第三导丝辊(11)位于超声装置（4）和清洗装置（5）之间，第四导丝辊(12)位于清洗装置（5）和加热装置（6）之间，第五导丝辊(13)位于加热装置（6）和卷绕收集装置（7）之间，五个导丝辊的转速与卷绕收集装置（7）的转速相同。