织物结构对纺织结构电极阻抗性能的影响

织物结构对纺织电极的性能有较大影响,为了给可穿戴医疗监护服装中纺织结构电极产品的设计提供理论参考,以镀银纱线作为原材料,采用织物结构单元成型的方式,通过织物结构分析模拟并结合电化学阻抗谱分析,分别研究了纱线屈曲状态、织物组织、织物密度、纱线连续状态及纱线数量对电极阻抗性能的影响。结果表明:相同长度的纱线在织物中的屈曲状态对电极阻抗性能影响较小;织物密度对电极阻抗性能的影响较小;纱线连续状态及纱线数量对电极阻抗性能的影响较大。

Ag-AgCl纺织结构电极电镀工艺参数的优化

以镀银纱线作为基础材料,采用电化学处理的方法对纤维表面进行氯化处理,形成氯化银包覆银的复合结构,该结构用于柔性心电电极的制作。为了设计优化的电镀参数,使得银-氯化银包覆纤维结构的电化学性能达到最佳,分别研究了处理时间、处理电压、溶液浓度、溶液温度等因素对纺织结构电极纤维材料阻抗的影响。同时,运用电化学阻抗谱并结合SEM观察纤维表面形态分析,得出了电镀工艺的最佳处理参数。研究结果表明:处理电压、处理时间以及连接方式对电极阻抗性能影响最大,氯化钠离子浓度、银纱线缠绕密度以及电极材质对电极阻抗性能影响较小,溶液温度以及极板间距离对电极阻抗性能影响极小。试验为设计纺织结构电极提供一定的实验依据,同时为银-氯化银纺织结构电极电镀工艺研究提供了新途径。

纺织结构电极的耐用性研究

镀银纱线经针织和机织后制作成纺织结构电极试样,分别对其进行耐磨、人工汗液浸渍、水洗和光照处理,测量其处理前后的阻抗值,以阻抗增加的百分率表征其耐用性能,同时以扫描电镜观察样品经人工汗液浸渍后的表面情况。研究发现:(1)机织镀银面料制成的结构电极,其耐用性总体优于针织镀银面料制成的结构电极。(2)水洗处理对纺织结构电极的阻抗影响最大;其次是耐磨和汗渍,而在长期浸渍状态下,镀银层的耐汗渍性比导电织物织造方式的影响更大;光照处理对其阻抗几乎没有影响,甚至有微小的降低。

用于柔性心电电极的织物研究

主要研究了用镀银纱线织成不同组织结构的纺织结构电极,然后分别测试了它们在干态下和在被模拟的汗液完全润湿后受到不同拉力时的电阻,从而为柔性心电电极的优化提供相应的理论基础。

织物心电电极优化及在不同相对湿度下的性能比较

为解决用于心电监测的纺织结构电极与皮肤接触时电阻大、心电信号干扰大的问题,采用在织物电极中加入吸湿性纱线的方法进行优化,改善电极-皮肤界面的接触环境。当环境相对湿度改变时,分别测试加入不同种类和配比的吸湿性纱线时织物电极获取的心电信号。结果表明:在高相对湿度条件下,在镀银织物电极中加入吸湿性纱线,不仅能够改善电极与皮肤的接触状态,降低电极与皮肤的接触电阻,提高信号质量,而且有利于增强服装舒适性,降低电极制作成本。