导电式织物、其制备方法和用于检测身体状况的穿戴物与流程

本发明涉及一种导电式织物和一种该导电式织物的制备方法，以及一种包含该导电式织物的且用于检测身体状况的穿戴物。

背景技术：

近年来，随着人们生活水平的提高，生活节奏的加快，健康问题逐渐被人们重视，人们更想随时随地了解自身的身体状况，其中包括人体心率、肌电、电解质、脂含量、卡路里等相关数据。在这种背景的催促下，能够检测检测上述相关数据的衣服(如中国专利申请CN104545807A)、裤子和胸罩(如中国专利申请CN105476081A)等的穿戴物应运而生，其被简称为用于检测身体状况的穿戴物。

然而，由于现有用于检测身体状况的穿戴物所用的电极主要由不锈钢和铜等硬质导电材料制成，使得其并不能与该穿戴物良好地融合，严重影响该穿戴物在穿着时的舒适度。因此，亟需一种具有柔性好且导电性好以代替硬质材料电极的产品。

技术实现要素：

基于上述问题，本发明的目的是提供一种导电式织物、该导电式织物的制备方法和包括该导电式织物的用于检测身体状况的穿戴物。其中，该导电式织物具有良好的柔性和导电性，不仅能代替用于检测身体状况的穿戴物所用的硬质材料电极，而且还能与用于检测身体状况的穿戴物良好地融合，以提高该穿戴物在穿着时的舒适度。

根据本发明的第一方面，提供了一种导电式织物，其包括织布和形成在所述织布的纱线上的银金属包覆层。

进一步地，所述导电式织物还包括设于所述织布的一侧且与所述银金属包覆层相接合的热熔胶层。

进一步地，所述热熔胶层是厚度为0.05～0.1mm的聚氨酯层。

进一步地，所述织布为尼龙面料或涤纶纤维面料。

进一步地，所述银金属包覆层的质量是该银金属包覆层所覆盖的纱线的质量是1/3～1/2倍。

根据本发明的第二方面，提供了一种导电式织物的制备方法，其包括溅射步骤，所述溅射步骤包括通过多靶磁控溅射镀膜工艺将银金属溅射在织布上，并在所述织布的纱线上形成银金属包覆层。

进一步地，所述制备方法在所述溅射步骤之后还包括热熔步骤，所述热熔步骤包括将热熔胶在预设热熔条件下涂覆在所述织布上，并在所述织布的一侧形成与所述银金属包覆层相接合的热熔胶层。

进一步地，所述热熔胶层是聚氨酯层，而聚氨酯层的厚度为0.05～0.1mm，所述预设热熔条件包括：温度为140℃～150℃，压力为1kg/cm²～1.5kg/cm²，时间为12～15s。

进一步地，所述织布为尼龙面料或涤纶纤维面料。

进一步地，所述银金属包覆层的质量是该银金属包覆层所覆盖的纱线2a的质量是1/3～1/2倍。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于检测身体状况的穿戴物，其包括本体和与所述本体的内表面相连且能够与人体相接触的导电式织物，所述导电式织物为根据本发明的第一方面所述的导电式织物；

进一步地，所述穿戴物还包括与所述导电式织物相连的接线端子。

本发明的第一方面到第三方面所述涉及的导电式织物能够借助形成在纱线上的银金属包覆层，不仅保证导电式织物属性与织布的属性大致相同，如良好的柔软性、透气性和耐洗涤性等，还能赋予导电式织物具备良好导电功能，使得导电式织物能够代替用于检测身体状况的穿戴物所用的硬质材料电极，并与用于检测身体状况的穿戴物良好地融合，大幅度地提高用于检测身体状况的穿戴物在穿着时的舒适度。

同时，该导电式织物能够借助银金属的无毒、耐腐和光亮等诸多特点，大幅度提高导电式织物的品质和档次，使得该导电式织物无毒，且具有较强的耐腐蚀功能和光滑晶莹的特点。

另外，该导电式织物还能借助银金属的良好导电性大幅地降低其与人体之间的界面阻抗(大约1Ω～3Ω，现有的硬质材料电极大约为5kΩ～10kΩ)，进而提高用于检测身体状况的穿戴物对人体相关数据检测的准确度。

此外，本发明涉及的导电式织物的结构简单，制造方便，使用安全可靠，便于实施推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为根据本发明的实施例一的导电式织物；

图2是图1中沿A-A线的局部放大剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施一

图1为根据本发明的实施例一的导电式织物10；图2是图1中沿A-A线的局部放大剖视图。如图1和图2所示，该导电式织物10包括织布2和形成在织布2的纱线2a上的银金属包覆层1。容易理解的是，本领域技术人员可根据具体需要来需要银金属包覆层的占用范围和包裹程度，也就是说该银金属包覆层1既可以包裹所有纱线2a的整体或局部，也可包裹部分纱线2a的整体或局部。所谓的织布2是由纱线2a通过交叉，绕结和连接构成的平软片状物。在一个优选的实施例中，织布2选为尼龙面料或涤纶纤维面料，以便导电式织物10具有较好耐高温、耐磨损的性能。

本发明的实施例一的导电式织物10借助形成在纱线2a上的银金属包覆层1，不仅保证导电式织物10与织布2的属性大致相同，如良好的柔软性、透气性和耐洗涤性等，而且还赋予了导电式织物10具备良好导电功能，使得该导电式织物10是一种能够代替用于检测身体状况的穿戴物所用的硬质材料电极，且又与该穿戴物良好地融合的极佳产品，能够大幅度地提高该穿戴物在穿着时的舒适度。同时，该导电式织物10借助银金属的无毒、耐腐和光亮等诸多特点，可大幅度提高导电式织物10的品质和档次，使得该导电式织物10无毒且具有较强的耐腐蚀功能和光滑晶莹的特点。此外，该导电式织物10借助银金属的良好导电性可大幅地降低其与人体之间的界面阻抗(大约1Ω～3Ω，现有的硬质材料电极大约为5kΩ～10kΩ)，因此易于提高用于检测身体状况的穿戴物对人体相关数据检测的准确度。

在本实施例中，该导电式织物10还包括设于织布2的一侧且与银金属包覆层1相接合的热熔胶层3。该导电式织物10的带有热熔胶层3的一侧与用于检测身体状况的穿戴物的本体(如衣服的内衬或布料)相连，而另一侧用于接触人体表层以保证电流顺利流通。该热熔胶层3能够将织布2和银金属包覆层1一同连接到上述穿戴物的本体上，该穿戴物的本体牢固相连。当需要连接时，热熔胶层3可通过热熔技术将导电式织物10连接于用于检测身体状况的穿戴物的本体。其中，该热熔胶层3优选为厚度为0.05～0.1mm的聚氨酯层，这不仅可保证该导电式织物10能与上述穿戴物的本体牢固相连，而且还可保证导电式织物10具有较好的柔软性能。

通过大量的实验验证，当织布2选为尼龙面料或涤纶纤维面料，且银金属包覆层1的质量是该银金属包覆层1所覆盖的纱线2a的质量是1/3～1/2倍时，银金属包覆层1的厚度与纱线2a的粗细的比值被约束设定范围内，此时电式织物10具备良好的导电性，柔软性，耐久性，可洗性和不刺激皮肤，以及与人体之间的界面阻抗最低，易和服装集成于一体，不会让人产生突兀感，适用于用于检测身体状况的穿戴物对人体的相关数据进行持续且精准的检测。

接下来介绍本发明的实施例一的导电式织物10的制备方法。详细地说，该导电式织物10的制备方法主要包括溅射步骤。该溅射步骤包括通过多靶磁控溅射镀膜工艺将银金属溅射在织布2上，并在织布2的纱线上形成包裹其的银金属包覆层1。所述的多靶磁控溅射镀膜工艺可详见论文：苏琦.多靶磁控溅射镀膜工艺控制系统[D].西安：西安理工大学,2012年。

在本实施例中，该导电式织物10的制备方法在溅射步骤之后还包括热熔步骤，热熔步骤包括将热熔胶在预设热熔条件下涂覆在织布2上，并在织布2的一侧形成与银金属包覆层3相接合的热熔胶层3，详见图2。热熔胶层3能够将织布2和银金属包覆层1一同连接到用于检测身体状况的穿戴物的本体上，促使导电式织物10能够与用于检测身体状况的穿戴物的本体牢固相连。热熔胶层3既可以通过热熔技术将导电式织物10连接于用于检测身体状况的穿戴物的本体，也可以在此热熔步骤中直接将导电式织物10连接于用于检测身体状况的穿戴物的本体。

优选地，热熔胶层选为厚度为0.05～0.1mm的聚氨酯层，而预设热熔条件包括：温度为140℃～150℃，压力为1kg/cm²-1.5kg/cm²，时间为12～15s。换言之，通过在140℃-150℃的高温下，采用压力值为1kg/cm²-1.5kg/cm²进行12-15秒的高温热熔技术，在织布2上贴合一层热熔胶，其热熔胶的主要成份是100％聚氨酯，厚度为0.08mm。当热熔胶层3是厚度为0.05～0.1mm的聚氨酯层时，热熔胶层3不仅可保证导电式织物10能与用于检测身体状况的穿戴物的本体牢固相连，而且还可保证导电式织物10具有较好的柔软性能。

通过大量的实验验证，当织布2选为尼龙面料或涤纶纤维面料，且银金属包覆层1的质量是该银金属包覆层1所覆盖的纱线2a的质量的1/3～1/2倍时，银金属包覆层1的厚度与纱线2a的粗细的比值被约束设定范围内，此时电式织物10具备良好的导电性，柔软性，耐久性，可洗性和不刺激皮肤，以及与人体之间的界面阻抗最低，易和服装集成于一体，不会让人产生突兀感，适用于用于检测身体状况的穿戴物对人体的相关数据进行持续且精准的检测。其中，银金属包覆层1的质量是该银金属包覆层1所覆盖的纱线2a的质量的1/3～1/2倍，也就是说银纤维纱线(即银金属包覆层1与纱线2a的组合体)的纤度(单位D，称旦数)是银金属包覆层1内的纱线2a的纤度的1.5～2倍。在一个优选的实施例中，当银金属溅射在70D纱线2a上后，该70D纱线变为90D的银纤维纱线。

实施例二

本发明的实施例二涉及一种用于检测身体状况的穿戴物，该穿戴物包括本体和与本体的内表面相连且能够与人体相接触的导电式织物，该导电式织物为根据本发明的实施例一的导电式织物10。该导电式织物10是一种能够代替该穿戴物原来所用的硬质材料电极，且又能与该穿戴物良好地融合的极佳产品，能够大幅度地提高该穿戴物在穿着时的舒适度。

在该实施例中，该穿戴物还包括与导电式织物10相连的接线端子。接线端子可通过导线与穿戴物的或与穿戴物相连的检测系统(包括CUP或PLC)相连，实现导电式织物10与检测系统之间的简单可靠的连接。容易理解，也可通过其他方式实现导电式织物10与检测系统之间的连接。该接线端子可选用热熔技术粘接在导电式织物10上。

在本实施例中，导电式织物10的数量是多个，其中部分导电式织物10贴合人体胸部区域，主要测试人体心率；部分导电式织物10贴合人体肌肉区域，主要测试人体肌电；还有一部分导电式织物10贴合人体腹部区域，主要测试人体脂肪率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。