碳化工艺对蚕丝包覆纱性能的影响

来源：现代纺织技术杂志2026年第04期北京时间：

作者：邱阳, 雷红, 闫涛, 潘志娟

单位：苏州大学,a. 纺织与服装工程学院;b. 现代丝绸国家工程实验室,江苏苏州 215123

摘要：以蚕丝为原料,经过脱胶、并合、加捻、包缠等工序制备得到蚕丝包覆纱,再采用阶梯升温的碳化工艺,对蚕丝包覆纱进行高温碳化处理,讨论升温速率、碳化温度和碳化时间对碳化纱线的电阻和断裂应变的影响。 利用弹性硅胶 Ecoflex 对断裂应变最大的碳化蚕丝纱线(CSYS)和电阻最小的碳化蚕丝纱线(CSYR)进行封装,制备 CSYS 基和 CSYR 基柔性应变传感器,探究碳化工艺对传感器性能的影响。 结果表明:随着第一阶段升温速率、碳化温度和碳化时间的减小,纱线断裂应变增大;随着第二阶段升温速率、碳化温度和碳化时间的增大,纱线电阻减小。 CSYS 基传感器的应变范围为 53%,灵敏度为 4. 98,线性度为 0. 957;CSYR 基传感器的应变范围为 42%,灵敏度为 12. 52,线性度为 0. 972。 CSYS 传感器具有更高的耐久性和更快的响应速度,可用于检测人体不同部位的运动信息,表现出良好的信号识别能力。 研究成果可为碳化包覆纱基柔性应变传感的开发提供参考。

关键词：蚕丝,包覆纱,碳化工艺,应变传感器

基金资助：中国纺织工业联合会科技指导性项目(2024033);江苏省产业前瞻与关键核心技术竞争项目(BE2019045)