一種用于電熱網(wǎng)的包繞線及其編織成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于電熱網(wǎng)的包繞線及其編織成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述包繞線包括芯線和包覆紗，所述包覆紗纏繞在所述芯線的外圍。采用包覆紗對芯線進(jìn)行部分包覆處理可有效消除短纖維毛刺部分，解決了芯線表面短纖維破壞電絕緣性的問題；采用具有該結(jié)構(gòu)的包繞線作為編織線制成的電熱網(wǎng)中，編織線與導(dǎo)電硅膠的涂敷剖面由扁平狀提高為接近圓形的剖面，同時(shí)可以改善編織線與導(dǎo)線硅膠的結(jié)合密度，提高編織線與導(dǎo)電硅橡膠之間的熱傳導(dǎo)能力，并且可以降低導(dǎo)電硅橡膠的蓄熱引起的熱點(diǎn)，延緩硅橡膠老化現(xiàn)象，延長其使用壽命；另外，包覆紗處理還提高了編織線之間的滑動(dòng)阻力使網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固。
【專利說明】一種用于電熱網(wǎng)的包繞線及其編織成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電熱網(wǎng)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體涉及一種用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景
[0002]目前，現(xiàn)有的電熱網(wǎng)通常是在網(wǎng)狀玻纖織物上涂敷導(dǎo)電硅橡膠形成導(dǎo)電網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。硅橡膠由于其良好的耐高低溫特性，將硅橡膠、碳素粒子及玻纖聚合成網(wǎng)狀的發(fā)熱體，是傳統(tǒng)的導(dǎo)電性發(fā)熱體材料之一。
[0003]然而，在現(xiàn)有的電熱網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，由于其中玻纖的脆性及玻纖表面的短纖維特性，需在玻纖表面進(jìn)行導(dǎo)電硅膠涂敷處理并最后再次進(jìn)行絕緣硅膠涂敷處理。這樣的處理也難以持續(xù)保證電的絕緣性，原因在于玻纖表面毛刺(短纖維)會破壞電絕緣性，且玻纖構(gòu)成的織物即便在導(dǎo)電硅膠涂敷后熱固化處理，由于其玻纖的脆性而不產(chǎn)生熱收縮，其短纖維的毛刺也保持原狀。另外，玻纖與導(dǎo)電硅膠涂敷的剖面為扁平形狀，因此難以保證絕緣硅膠涂敷厚度的均勻性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明提供了一種用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)，包括芯線和包覆紗，所述包覆紗纏繞在所述芯線的外圍。包覆紗纏繞線之間保留適當(dāng)?shù)木嚯x，使所述芯線部分被包覆，部分裸露在外。采用包覆紗對芯線進(jìn)行部分包覆處理可有效消除短纖維毛刺部分，解決了芯線表面短纖維破壞電絕緣性的問題；采用具有該結(jié)構(gòu)的包繞線作為編織線制成的電熱網(wǎng)中，編織線與導(dǎo)電硅膠的涂敷剖面由扁平狀提高為接近圓形的剖面，同時(shí)可以改善編織線與導(dǎo)線硅膠的結(jié)合密度，提高編織線與導(dǎo)電硅橡膠之間的熱傳導(dǎo)能力，并且可以降低導(dǎo)電硅橡膠的蓄熱引起的熱點(diǎn)，延緩硅橡膠老化現(xiàn)象，延長其使用壽命；另外，包覆紗處理還提高了編織中各編織線之間的滑動(dòng)阻力使電熱網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固。
[0006]作為可選方式，在上述用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)中，所述包覆紗均勻地螺旋纏繞在所述芯線的外圍。所述包覆紗在涂敷導(dǎo)電硅橡膠后，由于其導(dǎo)電通道呈螺旋狀，因此可以產(chǎn)生出磁場和螺旋磁波效果。
[0007]作為可選方式，在上述用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)中，所述包覆紗是具有一定熱收縮功能的紗線，可以是聚酯纖維，進(jìn)一步的，可以是滌綸紗。作為可選，所述包覆紗可以是經(jīng)過多元(bulky)處理的拉伸變形絲(DTY，Draw Textured Yarn)，可以提升包覆紗的熱收縮性能。
[0008]作為可選方式，在上述用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)中，所述包覆紗的繞線圈數(shù)為700-2000圈/m。優(yōu)選為700~1200圈/m。不滿700圈時(shí)，不利于遮蓋芯線表面的短纖維凸出部分(毛刺)，而超過2000圈時(shí)，則在芯線表面遮蓋得過密，不利于導(dǎo)電硅橡膠涂敷。
[0009]作為可選方式，在上述用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)中，芳綸、高強(qiáng)度PVA(聚乙酸乙烯酯)、尼龍、聚酯纖維、玻璃纖維、碳纖維、導(dǎo)電性纖維等均可以作芯線，優(yōu)選玻璃纖維。
[0010]作為可選方式，在上述用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)中，所述芯線為耐熱和導(dǎo)電性較好的材料，可以由玻璃纖維線、碳纖維線或含碳纖維線中的至少一種構(gòu)成。選用碳纖維或含碳纖維時(shí)有利于提高導(dǎo)電率與導(dǎo)熱效率。
[0011]作為可選方式，在上述用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)中，所述芯線是由多股纖維線疊加繞線構(gòu)成的捻紗。在由數(shù)根纖維性組合的捻紗上進(jìn)行聚酯纖維包覆，在表面進(jìn)行導(dǎo)電硅橡膠涂敷并熱固化處理后，包覆紗由于熱收縮，可以緊密收緊芯線，使捻紗結(jié)合密度更高且編織成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更牢固。
[0012]作為可選方式，在上述用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)中，所述捻紗的繞線圈數(shù)為90-150圈/m。不滿90圈會降低玻纖的耐折曲能力，超過150圈的捻紗其表面凹凸不平，造成導(dǎo)電性硅橡膠皮膜層難以形成，還會造成導(dǎo)電皮膜龜裂，且玻纖之間空間過于狹窄使導(dǎo)電硅橡膠難以滲透。
[0013]作為可選方式，在上述用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)中，所述捻紗的纖維細(xì)度在300Tex 以上。
[0014]作為可選方式，在上述用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)中，所述芯線是由6根組織物疊加繞線構(gòu)成的捻紗(816Tex)，所述組織物是由單纖維直徑為9微米的電子級玻璃纖維捻成的纖維細(xì)度為136Tex的組織物。
[0015]本發(fā)明還提供了一種用于電熱網(wǎng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，含有本發(fā)明所述的包繞線結(jié)構(gòu)?？梢允侵徊捎帽景l(fā)明所述的包繞線編織成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，也可以是采用本發(fā)明所述的包繞線與其他編織線混合編織成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0016]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0017]本發(fā)明的有益效果:
采用包覆紗對芯線進(jìn)行部分包覆處理可有效消除短纖維毛刺部分，解決了芯線表面短纖維破壞電絕緣性的問題；采用具有該結(jié)構(gòu)的包繞線作為編織線制成的電熱網(wǎng)中，編織線與導(dǎo)電硅膠的涂敷剖面由扁平狀提高為接近圓形的剖面，同時(shí)可以改善編織線與導(dǎo)線硅膠的結(jié)合密度，提高編織線與導(dǎo)電硅橡膠之間的熱傳導(dǎo)能力，并且可以降低導(dǎo)電硅橡膠的蓄熱引起的熱點(diǎn)，延緩硅橡膠老化現(xiàn)象，延長其使用壽命；另外，包覆紗處理還提高了編織中各編織線之間的滑動(dòng)阻力使電熱網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固。
[0018]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明所述包繞線的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為采用本發(fā)明所述包繞線編織成的一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的示意圖；
附圖標(biāo)記為芯線，12為包覆紗，61為電極線結(jié)構(gòu)、62為電熱網(wǎng)主體編織結(jié)構(gòu)、63為扁絲層結(jié)構(gòu)。
[0019]【具體實(shí)施方式】:
以下通過實(shí)施例的【具體實(shí)施方式】再對本發(fā)明的上述內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。但不應(yīng)當(dāng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)做的任何修改，以及根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的等同替換或者改進(jìn)，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0020]實(shí)施例1
如圖1所示，一種用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)，包括芯線和包覆紗，所述包覆紗纏繞在所述芯線的外圍。包覆紗纏繞線之間保留適當(dāng)?shù)木嚯x，使所述芯線部分被包覆，部分裸露在外。
[0021]作為可選方式，在上述用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)中，所述包覆紗均勻地螺旋纏繞在所述芯線的外圍。
[0022]作為可選方式，在上述用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)中，所述包覆紗是聚酯纖維。采用聚酯纖維作為包覆紗在制作電熱網(wǎng)涂覆導(dǎo)電硅橡膠的過程中發(fā)生熱收縮時(shí)具有收緊芯線的效果，使其可以更緊密的結(jié)合，達(dá)到提高導(dǎo)電硅橡膠與玻纖的結(jié)合密度和導(dǎo)熱系數(shù)的效果，同時(shí)達(dá)到導(dǎo)電硅橡膠上散發(fā)的熱點(diǎn)通過玻纖進(jìn)行發(fā)散的目的，不僅提升了溫度分布的均勻性而且阻滯了熱老化，從而提升了其耐久性能。進(jìn)一步的，所述包覆紗可以是滌綸紗。
[0023]作為可選，所述包覆紗可以是經(jīng)過多元(bulky)處理的拉伸變形絲(DTY，DrawTextured Yarn)，可以提升包覆紗的熱收縮性能。
[0024]作為可選方式，在上述用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)中，所述包覆紗的繞線圈數(shù)為700-2000 圈 /m。優(yōu)選為 700-1200 圈 /m。
[0025]作為可選方式，在上述用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)中，所述芯線為耐熱和導(dǎo)電性較好的材料，可以由玻璃纖維線、碳纖維線或含碳纖維線中的至少一種構(gòu)成。玻纖較一般纖維，由于其耐熱系數(shù)優(yōu)良，適合作為發(fā)熱體材料。通過對所得電熱網(wǎng)產(chǎn)品進(jìn)行導(dǎo)電率與導(dǎo)熱效率檢測發(fā)現(xiàn)，采用碳纖維線或含碳纖維線可以提高導(dǎo)電率與導(dǎo)熱效率。
[0026]作為可選方式，在上述用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)中，所述芯線是由多股纖維線疊加繞線構(gòu)成的捻紗。所得包繞線強(qiáng)度更高，不易斷裂，包繞線之間的摩擦力更大有利于形成穩(wěn)定的編織結(jié)構(gòu)。
[0027]作為可選方式，在上述用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)中，所述捻紗的繞線圈數(shù)為90-150圈/m。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不滿90圈會降低玻纖的耐折曲能力，超過150圈的捻紗其表面凹凸不平，造成導(dǎo)電性硅橡膠皮膜層難以形成，還會造成導(dǎo)電皮膜龜裂，且玻纖之間空間過于狹窄使導(dǎo)電硅橡膠難以滲透
作為可選方式，在上述用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)中，所述捻紗的纖維細(xì)度在300Tex以上。
[0028]分別采用本實(shí)施例中制備的各種包繞線作為編織線制成電熱網(wǎng)編織結(jié)構(gòu)，然后在電熱網(wǎng)編織結(jié)構(gòu)表面依次涂覆導(dǎo)電硅橡膠和絕緣硅橡膠制成電熱網(wǎng)。
[0029]對比例I
采用現(xiàn)有的制作電熱網(wǎng)常用的玻纖(不含包覆紗)作為編織線制成電熱網(wǎng)編織結(jié)構(gòu)，然后在電熱網(wǎng)編織結(jié)構(gòu)表面依次涂覆導(dǎo)電硅橡膠和絕緣硅橡膠制成電熱網(wǎng)作為對比。
[0030]通過性能測試結(jié)果對比，發(fā)現(xiàn)采用本發(fā)明所述包繞線結(jié)構(gòu)編織成的電熱網(wǎng)有效消除了短纖維毛刺部分，不會出現(xiàn)芯線表面短纖維破壞電絕緣性的現(xiàn)象(對比例I所述產(chǎn)品中則容易出現(xiàn))；包覆紗處理還提高了編織中各編織線之間的滑動(dòng)阻力使電熱網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固，編織成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在涂覆導(dǎo)電硅橡膠前就較穩(wěn)定，不易散亂，而對比例I中所得的編織網(wǎng)結(jié)構(gòu)則較為松散；通過對涂覆導(dǎo)電硅橡膠后的電熱網(wǎng)進(jìn)行剖面觀察發(fā)現(xiàn)，通過包覆紗處理，編織線與導(dǎo)電硅膠的涂敷剖面由扁平狀(不利于提高絕緣膜層的厚度)提高為接近圓形的剖面，同時(shí)提高了編織線與導(dǎo)線硅膠的結(jié)合密度，提高編織線與導(dǎo)電硅橡膠之間的熱傳導(dǎo)能力，并且可以降低導(dǎo)電硅橡膠的蓄熱引起的熱點(diǎn)，延緩硅橡膠老化現(xiàn)象，電熱網(wǎng)的使用壽命提高了 I倍以上。
[0031]另外，在采用本發(fā)明所述包繞線結(jié)構(gòu)制成的電熱網(wǎng)周圍還可以檢測到電磁場和旋轉(zhuǎn)電磁波。本發(fā)明所述的包繞線結(jié)構(gòu)是在芯線上進(jìn)行螺旋繞線，因此，在導(dǎo)電硅橡膠涂覆厚度達(dá)到包覆紗的厚度時(shí)，導(dǎo)電硅橡膠的導(dǎo)電通道如同導(dǎo)線，電流呈螺旋狀通過，并產(chǎn)生電磁場現(xiàn)象。
[0032]實(shí)施例2
將單纖維直徑為9微米的電子級玻璃纖維捻成的纖維細(xì)度為136Tex的組織物，以6根上述組織物疊加繞線捻成816Tex的捻紗，以捻紗為芯線，在其外圍螺旋纏繞細(xì)度為75旦尼爾數(shù)的滌綸紗，制得本發(fā)明所述的包繞線。
[0033]作為可選方式，所述捻紗的繞線圈數(shù)為120圈/m。
[0034]作為可選方式，所述滌綸紗的繞線圈數(shù)為1200圈/m。
[0035]分別以上述包繞線作為經(jīng)絲和瑋絲編織成電熱網(wǎng)主體編織結(jié)構(gòu)。作為可選方式，所述經(jīng)絲具有捻紗纏繞結(jié)構(gòu)，每根經(jīng)絲由多股包繞線捻紗纏繞成一股，所述瑋絲依次從每根經(jīng)絲的多股包繞線之間的縫隙中穿過。進(jìn)一步的，所述捻紗纏繞結(jié)構(gòu)具體為:構(gòu)成一根經(jīng)絲的多股紗線在同一根瑋絲的前、后兩側(cè)形成反向的紐結(jié)(如在瑋絲的前側(cè)順捻，在瑋絲的后側(cè)反捻)。所述反向的紐結(jié)之間的扭力使經(jīng)絲將瑋絲夾住，可有效避免其滑動(dòng)。進(jìn)一步的，每根經(jīng)絲由兩股紗線捻紗纏繞成一股。作為可選，相鄰經(jīng)絲之間的間距為0.5~2cm，相鄰瑋絲之間的間距為0.5~2cmo
[0036]以上述包繞線作為瑋絲，以導(dǎo)電金屬絲作為經(jīng)絲，編織成電極線結(jié)構(gòu)。作為可選方式，所述電極線經(jīng)絲為密集排列的導(dǎo)電金屬絲。進(jìn)一步的，所述極線經(jīng)絲為密集排列的22股銅線，所述銅線是由7根直徑為0.1mm的銅絲構(gòu)成的聚合絞線。
[0037]分別以上述包繞線作為經(jīng)絲和瑋絲編織成扁絲層結(jié)構(gòu)，所述扁絲層經(jīng)絲密集排列，所述扁絲層兩端的兩根經(jīng)絲具有捻紗纏繞結(jié)構(gòu)，每根經(jīng)絲由多股包繞線捻紗纏繞成一股，所述扁絲層瑋絲從每根扁絲層經(jīng)絲的多股紗線之間的縫隙中穿過。作為可選，所述捻紗纏繞結(jié)構(gòu)具體為:構(gòu)成一根經(jīng)絲的多股紗線在同一根瑋絲的前、后兩側(cè)形成反向的紐結(jié)(如在瑋絲的前側(cè)順捻，在瑋絲的后側(cè)反捻)。所述反向的紐結(jié)之間的扭力使經(jīng)絲將瑋絲夾住，可有效避免其滑動(dòng)。
[0038]作為可選方式，使上述電熱網(wǎng)主體編織結(jié)構(gòu)、電極線結(jié)構(gòu)和扁絲層結(jié)構(gòu)共用瑋絲，通過調(diào)整經(jīng)絲的分布，進(jìn)行混合編織，得到如圖2所示的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得所述電極線結(jié)構(gòu)間隔分布于所述電熱網(wǎng)主體編織結(jié)構(gòu)中，使所述扁絲層結(jié)構(gòu)位于電熱網(wǎng)的兩側(cè)。作為可選，控制相鄰電極線之間的距離為5~50cm。
[0039]在上述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)表面先涂覆導(dǎo)電硅橡膠層，得到導(dǎo)電網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；再在電硅橡膠層外圍涂覆絕緣硅橡膠層，即制得電熱網(wǎng)產(chǎn)品。
[0040]采用本實(shí)施例各可選方式制得的電熱網(wǎng)，編織線與導(dǎo)電硅膠的涂敷剖面接近圓形，絕緣層厚度大(0.5mm以上)，不易破損；發(fā)熱網(wǎng)結(jié)構(gòu)牢固，不易損壞，使用壽命長；發(fā)熱均勻，效率高(250W/m2以上)；電熱網(wǎng)周圍可以檢測到電磁場和旋轉(zhuǎn)電磁波。
[0041]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，對本發(fā)明而言僅是說明性的，而非限制性的；本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效變更，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括芯線和包覆紗，所述包覆紗纏繞在所述芯線的外圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述包覆紗均勻地螺旋纏繞在所述芯線的外圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述包覆紗為聚酯紗線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述包覆紗的繞線圈數(shù)為700~2000圈加。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯線由玻璃纖維線、碳纖維線或含碳纖維線中的至少一種構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯線是由多股纖維線疊加繞線構(gòu)成的捻紗。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述捻紗的繞線圈數(shù)為90~150圈加。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述捻紗的纖維細(xì)度在30016乂以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電熱網(wǎng)的包繞線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述芯線是由6根組織物疊加繞線構(gòu)成的捻紗，所述組織物是由單纖維直徑為9微米的電子級玻璃纖維捻成的纖維細(xì)度為13616乂的組織物。
10.一種用于電熱網(wǎng)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其特征在于，含有權(quán)利要求1-9中任意一個(gè)所述包繞線結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】D02G3/18GK104499141SQ201410743412
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月9日
【發(fā)明者】樸商俅 申請人:四川中升博能生物科技股份有限公司