專利名稱：一種碳素發(fā)熱圍巾及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圍巾及其制備方法，特別是一種碳素發(fā)熱圍巾及 其制備方法。
技術(shù)背景寒冷的冬季人們常用圍巾來(lái)?yè)躏L(fēng)避寒，或用圍巾裹住頭部和頸部避免冷風(fēng)低溫的侵襲，雖能用此方法進(jìn)行保暖，但對(duì)長(zhǎng)期在外的 邊防戰(zhàn)士、交警及地質(zhì)、石油工作人員來(lái)講，就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足其需 求，保暖效果不能持久。為克服上述問(wèn)題，本發(fā)明采用碳素發(fā)熱材料制成圍巾，具有發(fā) 熱升溫快、保暖性好，有較好的遠(yuǎn)紅外保健功能，使用方便。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種碳素發(fā)熱圍巾 及其制備方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的 l.碳素導(dǎo)電紗線的制作 木發(fā)明采用碳素機(jī)敏材料用于紗線或混紡紗線的浸軋涂層整理， (具體可見(jiàn)本申請(qǐng)人申請(qǐng)的中國(guó)發(fā)明專利"一種碳素機(jī)敏材料及其 制備方法和應(yīng)用"其專利申請(qǐng)?zhí)?0061002389.7)經(jīng)過(guò)浸軋涂層整理 后的紗線或混紡紗線帶有碳素導(dǎo)電粒子，形成一種半導(dǎo)體，當(dāng)給其 施加一定電壓后，該碳素導(dǎo)電紗線或混紡紗線消耗電能會(huì)迅速發(fā)熱 升溫，本發(fā)明采用這一原理制成碳素發(fā)熱圍巾中的發(fā)熱元件。 2.碳素導(dǎo)電織物的形成采用機(jī)織的方法，織造成含有導(dǎo)電絲和碳素導(dǎo)電紗線或混紡紗線 的織物?？椢镏械慕?jīng)紗為導(dǎo)電絲和未經(jīng)浸軋涂層的紗線或混紡紗線， 導(dǎo)電絲為銅、或鍍銀、鍍錫的銅導(dǎo)電絲，要求有一定的抗拉強(qiáng)度， 未經(jīng)浸軋涂層的紗線或混紡紗線為全棉、蔴及與化纖混紡紗線，要 求無(wú)雜質(zhì)、無(wú)受潮變質(zhì)。他們的排列方式為均勻間隔分布。
織物中的諱紗為碳素導(dǎo)電紗線或混紡紗線和未經(jīng)浸軋涂層的紗 線及混紡紗線。他們的排列方式為均勻間隔分布。碳素導(dǎo)電紗線原 料采用棉、蔴或混紡紗線及股線要求有一定的強(qiáng)度不上漿、無(wú)雜質(zhì)。 未經(jīng)涂層的紗線及混紡紗線為棉蔴及與化纖混紡紗線，要求無(wú)雜質(zhì)， 無(wú)受潮變質(zhì)。3. 碳素導(dǎo)電織物的復(fù)合經(jīng)上述織造好的碳素導(dǎo)電織物，采用聚氨酯(PU)或醋酸乙烯 酯(EVA)薄膜通過(guò)一定的溫度進(jìn)行壓延復(fù)合，薄膜PU和EVA薄 膜屬環(huán)保材料，復(fù)合的目的是更好的保護(hù)碳素導(dǎo)電織物具有很好的 尺寸穩(wěn)定性、增加強(qiáng)力，防止受潮及絕緣安全性。4. 碳素發(fā)熱片的制作將復(fù)合好的碳素導(dǎo)電織物，根據(jù)用途裁剪成所需耍的規(guī)格，采 用納米竹碳針織面料對(duì)發(fā)熱片進(jìn)行包裝縫制。納米竹碳針織面料一 面是含有納米竹碳纖維的材料，另一面為吸濕排汗滌綸。5. 圍巾發(fā)熱系統(tǒng)的形成圍巾發(fā)熱系統(tǒng)由碳素發(fā)熱片、連接導(dǎo)線、智能聚合物鋰電池組(智 能聚合物鋰電池從深圳市明昊星電池科技有限公司購(gòu)入)組成，智 能聚合物鋰電池組裝有薄膜調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，薄膜開(kāi)關(guān)分為四檔，電流輸 出方式為脈沖式，開(kāi)機(jī)為第一檔，電池輸出功率為100%，第二檔為 70%，第三檔為40%，第四檔為輸出關(guān)閉，電流輸出方式為脈沖式。 碳素發(fā)熱片中的經(jīng)向?qū)щ娊z采用并聯(lián)方式，然后與智能聚合物鋰電 池組的正負(fù)極連接，啟動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，即通電并逐漸發(fā)熱升溫， 另外配置充電器，當(dāng)鋰電池電能耗盡時(shí)，可進(jìn)行充電并反復(fù)使用。6. 碳素發(fā)熱圍巾制作碳素發(fā)熱圍巾由圍巾底布、碳素發(fā)熱片、搭扣、連接導(dǎo)線、智 能聚合物鋰電池組組成。圍巾底布為針織羊絨、羊毛、棉及其混紡 或起絨織物，搭扣市場(chǎng)上也稱魔術(shù)扣，將其按照碳素發(fā)熱片的規(guī)格 大小縫制在圍巾的中間位置。碳素發(fā)熱片是由碳素導(dǎo)電織物通過(guò)環(huán) 保型的聚氨酯或醋酸乙烯酯薄膜進(jìn)行壓延復(fù)合而成，并由納米竹碳 針織面料進(jìn)行縫制包裝，在納米竹碳面料的一面縫上搭扣，該搭扣
應(yīng)與圍巾上的搭扣對(duì)應(yīng)一致，將碳素發(fā)熱片與圍巾底布粘合。電池 組可放置在上衣口袋，連接導(dǎo)線根據(jù)電池所放位置取舍期長(zhǎng)短。該 圍巾舒適保暖，洗滌時(shí)，發(fā)熱片可取下，洗滌方便。 本發(fā)明所公開(kāi)的一種碳素發(fā)熱軟墊其優(yōu)點(diǎn)在于1. 發(fā)熱升溫快，無(wú)味無(wú)污染、保暖時(shí)間長(zhǎng)，是理想的供熱保暖 圍巾。2. 遠(yuǎn)紅外發(fā)射率〉90%，可促進(jìn)人體血液循環(huán)，對(duì)頸部有明顯 的保健作用。3. 采用納米竹碳針織面料具有抗菌除臭、吸附異味、吸濕排汗 的功能。4. 圍巾通過(guò)合理設(shè)計(jì)，使用舒適、拆卸和洗滌方便。5. 采用智能聚合物鋰電池，能耗低、使用安全可靠。6. 可用于服裝服飾產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，可制成發(fā)熱墊、靠墊、床墊、 鞋墊、帽子、護(hù)肩、護(hù)膝、手套、護(hù)耳套等產(chǎn)品。


圖1為碳素導(dǎo)電織物示意圖。圖2為圍巾發(fā)熱系統(tǒng)示意圖。 圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4圍巾底布、搭扣示意圖。
具體實(shí)施方式
1. 碳素導(dǎo)電紗線的制作將粘度100 500mpa.s和含固量5~70°/。的碳素機(jī)敏材料置于不銹 鋼容器中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，采用浸軋法工藝，將無(wú)雜質(zhì)、無(wú)受潮變 質(zhì)、不上漿的紗線或股線、混紡紗線浸入不銹鋼容器中，浸透，然 后通過(guò)軋輥軋液(軋液率70%)，進(jìn)行烘干，烘干溫度110 130C。C， 時(shí)間90s，再進(jìn)行焙烘，溫度140 180°C，時(shí)間60 90s。紗線或股線、 混紡紗線可以是全棉、蔴、或蔴棉及棉滌混紡紗線，紗支規(guī)格7~21s。2. 碳素導(dǎo)電織物的制作如圖1所示，采用機(jī)織的方法，織造成含有導(dǎo)電絲1和碳素導(dǎo) 電紗線3或混紡紗線的織物，即為碳素導(dǎo)電織物?？椢镏械慕?jīng)紗2為導(dǎo)電絲1和未經(jīng)浸軋涂層的紗線或混紡紗線。導(dǎo)電絲1為銅或鍍銀、鍍錫的銅導(dǎo)電絲，其直徑為0.05 0.15mm，抗拉強(qiáng)度為 200 500N/mm2。未經(jīng)浸軋涂層的紗線或混紡紗線為全棉、蔴或與化 纖混紡紗線，要求無(wú)雜質(zhì)，不受潮變質(zhì)。紗支規(guī)格為7 21s，經(jīng)紗2 的排列的方法是在10cm內(nèi)導(dǎo)電絲1應(yīng)均勻分布為5 20根，未經(jīng)浸 軋涂層的紗線或混紡紗線在10公分內(nèi)的排列均勻分布為80~160根。 緯紗4為碳素導(dǎo)電紗線3和未經(jīng)浸軋涂層的紗線。諱紗4中碳 素導(dǎo)電紗線3或混紡紗線應(yīng)均勻分布，10cm內(nèi)為16-48根，其他未 經(jīng)浸軋涂層的紗線或混紡紗線均勻分布，10cm內(nèi)為30~96根，要求 無(wú)雜質(zhì)，不受潮變質(zhì)，紗支規(guī)格7 21s，織造時(shí)，經(jīng)紗2中的導(dǎo)電絲 1應(yīng)與其它經(jīng)紗2張力保持一致，布面平整，織物單位面積重量為 100~500g/m2。3. 碳素導(dǎo)電織物的復(fù)合將織造好的碳素導(dǎo)電織物先進(jìn)行檢驗(yàn)，熨平，采用聚氨酯(PU) 或醋酸乙烯酯(EVA)薄膜對(duì)碳素導(dǎo)電織物進(jìn)行壓延復(fù)合，薄膜厚度 為0.2-1.2mm ，復(fù)合時(shí)的溫度為140 160°C。復(fù)合后的碳素導(dǎo)電織 物形成一個(gè)整體，比較柔軟，具有很好的尺寸穩(wěn)定性和強(qiáng)度及防潮 絕緣安全性。4. 碳素發(fā)熱片的制作 將復(fù)合好的碳素導(dǎo)電織物根據(jù)不同的用途裁剪成所需要的規(guī)格，碳素發(fā)熱軟墊的發(fā)熱片規(guī)格是50 60X 100 120cm，或根據(jù)實(shí)際 需要確定其長(zhǎng)和寬。采用納米竹碳針織面料一面為納米竹碳纖維， 另一面為吸濕排汗滌綸纖維，紗支規(guī)格32s 40s，納米竹碳纖維與吸 濕排汗滌綸纖維的比例是30~50: 50~70，納米竹碳針織面料的單位 面積為100~160g/m2。5. 圍巾發(fā)熱系統(tǒng)的制作如圖2所示，圍巾發(fā)熱系統(tǒng)由碳素發(fā)熱片10、連接導(dǎo)線5、智 能聚合物鋰電池組6(智能聚合物鋰電池從深圳市明昊星電池科技有 限公司購(gòu)入)組成。智能聚合物鋰電池組6設(shè)有四檔薄膜調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)7， 第一檔為開(kāi)機(jī)，LED (發(fā)光二極管)顯示為紅色、電池輸出功率為
100%,第二檔LED為橙色，電池輸出功率為70%，第三檔LED為 綠色，電池輸出功率為40%，第四檔為關(guān)閉電源。碳素發(fā)熱片10中 的經(jīng)向?qū)щ娊zl采用并聯(lián)的方式，然后與智能聚合物鋰電池組6的 正負(fù)極連接，啟動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)7，即通電并逐漸發(fā)熱升溫。由于電 池電流采用脈沖式輸出方式，所以具有智能化及顯著的節(jié)能節(jié)電效 果。智能聚合物鋰電池組6的電壓7.4v，充電電壓8.4v，過(guò)充保護(hù) 電壓8.6v，過(guò)放保護(hù)電壓6.0v。容量2200mAh 4400mAh。充電電 流1.0-1.2A，發(fā)熱片工作電流〉300mA，輸出功率3 10w?？蛇B續(xù) 使用6 15小時(shí)，發(fā)熱溫度最高達(dá)65。C 70。C。電池組6體積分為兩 種，2200mAh的電池體積7.1 X5.4X2.2cm， 4400mAh的電池體積是 7.1X8.3X2.2cm，重量為115g 180g，攜帶方便。 6.碳素發(fā)熱圍巾制作根據(jù)圖2、 3、 4所示，碳素發(fā)熱圍巾主要由圍巾底布11、碳素 發(fā)熱片10、搭扣12、連接導(dǎo)線5、智能聚合物鋰電池組6組成。圍 巾底布ll為羊絨、羊毛、棉及其混紡或起絨織物，搭扣12縫制在 圍巾底布11中間位置，其尺寸為8 10X40~45公分。碳素發(fā)熱片10 由碳素導(dǎo)電織物16通過(guò)環(huán)保型的聚氨酯(PU)或醋酸乙烯酯(EVA) 薄膜15進(jìn)行壓延復(fù)合而成，并由納米竹碳針織面料14縫制包裝， 其規(guī)格為8 10X40X45cm，納米竹碳面料14的一面應(yīng)縫制和圍巾上 同樣規(guī)格的搭扣13，將碳素發(fā)熱片10與圍巾底布11粘合。智能聚 合物鋰電池組6可放置在上衣口袋中，連接導(dǎo)線5的長(zhǎng)短可根據(jù)需 要而定。本發(fā)明使用時(shí)感覺(jué)舒適、保暖，若需洗滌時(shí)整個(gè)發(fā)熱片取下， 非常方便。
權(quán)利要求
1. 一種碳素發(fā)熱圍巾，其特征在于碳素發(fā)熱圍巾包括有圍巾底布、碳素發(fā)熱片、搭扣、連接導(dǎo)線、智能聚合物鋰電池組；碳素發(fā)熱片是由碳素導(dǎo)電織物通過(guò)環(huán)保型的聚氨酯或醋酸乙烯酯薄膜進(jìn)行壓延復(fù)合而成，并由納米竹碳針織面料進(jìn)行縫制包裝；碳素發(fā)熱片通過(guò)連接導(dǎo)線與智能聚合物鋰電池組的正負(fù)極相連接，形成回路；將搭扣分別縫制在圍巾底布的中間位置和碳素發(fā)熱片納米竹碳面料的一面，以便粘合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳素發(fā)熱圍巾，其特征在于所 述智能聚合物鋰電池組可放置在上衣口袋，連接導(dǎo)線根據(jù)電池組所 放位置取舍其長(zhǎng)短。
3. —種碳素發(fā)熱圍巾的制備方法a. 碳素導(dǎo)電紗線的制作將粘度100 500mpa.s和含固量5 70%的碳素機(jī)敏材料置于不銹鋼容器 中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，采用浸軋法工藝，將無(wú)雜質(zhì)、無(wú)受潮變質(zhì)、不上漿的紗 線或股線、混紡紗線浸入不銹鋼容器中，浸透，然后通過(guò)軋輥軋液(軋液率 70%)，進(jìn)行烘干，烘干溫度U0 130。C，時(shí)間90s，再進(jìn)行焙烘，溫度140° ~180°C，時(shí)間60 90s。紗線或股線、混紡紗線可以是全棉、蔴、或麻蔴棉及 棉滌混紡紗線，紗支規(guī)格7 21s;b. 碳素導(dǎo)電織物采用機(jī)織的方法，織造成含有導(dǎo)電絲和碳素導(dǎo)電紗線或混紡紗線的碳素導(dǎo) 電織物；織物中的經(jīng)紗為導(dǎo)電絲和未經(jīng)浸軋涂層的紗線或混紡紗線；導(dǎo)電絲 為銅或鍍銀、鍍錫的銅導(dǎo)電絲，其直徑為0.05 0.15mm，抗拉強(qiáng)度為 200~500N/mm2;未經(jīng)浸軋涂層的紗線或混紡紗線為全棉、蔴或與化纖混紡紗 線，要求無(wú)雜質(zhì)，不受潮變質(zhì)；紗支規(guī)格為7 21s，經(jīng)紗的排列的方法是在10cm 內(nèi)導(dǎo)電絲1應(yīng)均勻分布為5 20根，未經(jīng)浸軋涂層的紗線或混紡紗線在10公 分內(nèi)的排列均勻分布為80 160根；諱紗為碳素導(dǎo)電紗線和未經(jīng)浸軋涂層的紗線；緯紗中碳素導(dǎo)電紗線或混 紡紗線應(yīng)均勻分布，10cm內(nèi)為16~48根，其他未經(jīng)浸軋涂層的紗線或混紡紗權(quán)利要求書(shū)第2/2頁(yè)線均勻分布，10cm內(nèi)為30-96根，要求無(wú)雜質(zhì)，不受潮變質(zhì)，紗支規(guī)格7~21s， 織造時(shí)，經(jīng)紗2中的導(dǎo)電絲l應(yīng)與其它經(jīng)紗2張力保持一致，布面平整，織 物單位面積重量為100~500g/m2;c. 碳素導(dǎo)電織物的復(fù)合將織造好的碳素導(dǎo)電織物熨平，采用聚氨酯(PU)或醋酸乙烯酯(EVA) 薄膜對(duì)碳素導(dǎo)電織物進(jìn)行壓延復(fù)合，薄膜厚度為0.2 1.2mm ，復(fù)合時(shí)的溫度 為140~160°C;d. 碳素發(fā)熱片的制作將復(fù)合好的碳素導(dǎo)電織物根據(jù)不同的用途裁剪成所需要的規(guī)格；采用納 米竹碳針織面料進(jìn)行包裝，納米竹碳針織面料一面為納米竹碳纖維，另一面 為吸濕排汗滌綸纖維，紗支規(guī)格32s 40s，納米竹碳纖維與吸濕排汗滌纟倉(cāng)纖維 的比例是30 50: 50~70，納米竹碳針織面料的單位面積為100 160g/m2;e. 圍巾發(fā)熱系統(tǒng)圍巾發(fā)熱系統(tǒng)由碳素發(fā)熱片、連接導(dǎo)線、智能聚合物鋰電池組組 成，智能聚合物鋰電池組裝有薄膜調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，可以通過(guò)該開(kāi)關(guān)調(diào)解 電源輸出功率的大小，電流輸出方式為脈沖式；碳素發(fā)熱片中的經(jīng) 向?qū)щ娊z采用并聯(lián)方式，然后與智能聚合物鋰電池組的正負(fù)極連接， 啟動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，即通電并逐漸發(fā)熱升溫，另外配置充電器，當(dāng) 鋰電池電能耗盡時(shí)，可進(jìn)行充電并反復(fù)使用；f. 碳素發(fā)熱圍巾的制作碳素發(fā)熱圍巾主要由圍巾底布、碳素發(fā)熱片、搭扣、連接導(dǎo)線、 智能聚合物鋰電池組組成；圍巾底布為羊絨、羊毛、棉及其混紡或起 絨織物，搭扣縫制在圍巾底布中間位置，碳素發(fā)熱片由碳素導(dǎo)電織物 通過(guò)環(huán)保型的聚氨酯(PU)或醋酸乙烯酯(EVA)薄膜進(jìn)行壓延復(fù)合而 成，并由納米竹碳針織面料縫制包裝，納米竹碳面料的一面應(yīng)縫制 和圍巾上同樣規(guī)格的搭扣，將碳素發(fā)熱片與圍巾底布粘合；智能聚合 物鋰電池組可放置在上衣口袋中，連接導(dǎo)5的長(zhǎng)短可根據(jù)需要而定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳素發(fā)熱圍巾及其制備方法，其特征在于碳素發(fā)熱圍巾包括有圍巾底布、碳素發(fā)熱片、搭扣、連接導(dǎo)線、智能聚合物鋰電池組；碳素發(fā)熱片是由碳素導(dǎo)電織物通過(guò)環(huán)保型的聚氨酯或醋酸乙烯酯薄膜進(jìn)行壓延復(fù)合而成，并由納米竹碳針織面料進(jìn)行縫制包裝；碳素發(fā)熱片通過(guò)連接導(dǎo)線與智能聚合物鋰電池組及薄膜調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)串接在一起，形成回路；將搭扣分別縫制在圍巾底布的中間位置和碳素發(fā)熱片納米竹碳面料的一面，以便粘合。本發(fā)明發(fā)熱升溫快，無(wú)味無(wú)污染、保暖時(shí)間長(zhǎng)，是理想的供熱保暖圍巾。
文檔編號(hào)A41D23/00GK101396179SQ200710046670
公開(kāi)日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2007年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月29日
發(fā)明者吳東來(lái), 潘躍進(jìn) 申請(qǐng)人:上海中大科技發(fā)展有限公司;上海潔潤(rùn)絲紡織品工業(yè)有限公司