摘要
2020年新型冠状疫情在全球爆发，医用防护服作为一种防护工具，在对病毒阻隔和保护人员不受感染方面发挥了非常重要的作用。医用防护服的舒适性和多功能性逐渐受到了人们的广泛关注，市面上的医用防护服由于透气透湿性较差，使用者长时间穿着后会产生极大的不舒适感，因此具有良好的透气透湿性的医用防护服变得日益迫切。可穿戴电子技术的发展赋予了服装多功能性，将可穿戴气体传感技术应用于医用防护服使其具有检测周围环境相关气体的功能来保障使用者的安全具有很大的应用价值。传感器应用于智能服装的一个基本要求是柔性可穿戴。基于以上需求，本课题以医用防护服的透气透湿舒适性和可穿戴气体传感多功能性为目标展开了研究，主要工作包括： 利用静电纺丝技术制备了具有透气透湿性的医用防护服面料。采用静电纺丝技术可制备出纤维直径达纳米级别的聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜，将无纺布与PVDF纳米纤维膜采用热压的方式制备出透气透湿的医用防护服。对制备的透气透湿医用防护服按照一次性医用防护服测试标准GB/T19082-2009进行相关性能的测试，测试结果均达标，并对透气透湿的医用防护服面料和传统的医用防护服进行透气性对比测试和散热性能对比测试，结果表明，透气透湿的医用防护服面料的透气透湿性和散热性优于传统市面上的医用防护服。因此采用静电纺丝技术制备的医用防护服面料具有较好的舒适性。 采用导线加捻技术和导线共轭纺丝技术制备出高柔性防水导线将氧气传感器、二氧化碳传感器、挥发性有机化合物传感器、控制板和显示屏以及锂电池进行柔性互联，并将其集成到透气透湿的医用防护服上，实现医用防护服具有监测周围环境的氧气浓度、二氧化碳浓度、挥发性有机化合物浓度的功能。 采用真空蒸镀工艺在柔性PET基底制备出柔性三电极，并合成1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体作为电解质，采用柔性封装工艺将柔性电极、离子液体电解质和透气膜封装制备出面向智能服装的柔性电化学氧气传感器件。并对柔性电化学氧气传感器进行了响应时间、重复稳定性和抗弯曲性以及寿命测试，结果表明该柔性电化学氧气传感器的响应时间T90约为20s；响应电流与氧气浓度的线性拟合系数为0.974；在0%-60%氧气浓度范围内具有较好的可逆性和重复性；该柔性电化学氧气传感器能承受至少500次的内外弯曲测试（弯曲角度30°），经寿命测试，该柔性电化学氧气传感器的传感性能在至少30天内是稳定的，适合应用于智能可穿戴。
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