专利名称：镀碳发热面料及其制造方法
技术领域：
本发明是一种镀碳发热面料(carbon coating fabric)及其制造方法。
背景技术：
本发明是一种镀碳发热面料及其制造方法，更具体的讲是关于在普通碳纤维织成的发热面料中，通过镀上传导性状态碳，获取卓越自我控温功能、传导性及热稳定性发热面料的制造方法。
发热面料利用的是通电产生的放射热，易调温、无噪音或空气污染等，因此在住宅居住用采暖装置、医疗用温热器、车辆座椅、医疗用温热背心、农业用塑料棚采暖、床、桑拿、烹调器具、工业用干燥器等方面广为使用。
需要采暖的所有领域，不仅仅是家庭，包括工业领域也在广为使用，其效果及经济性已经得到证实，因此广泛适用在多种领域。
另外，作为代表性发热面料，交差纺织本身具有电阻性的碳纤维，并在纵向或横向布置一对以上电极。这样在向该电极通电时，由于碳纤维本身的电阻能够产生热，这种构成具有可按一定水准折叠的优点，因此近来倍受关注。
作为代表性事例，有专利申请第2003-0001323号“碳纤维发热面料与利用其面料的远红外线放射面状发热体”，这是将碳纤维纺织的发热面料，浸渍在混合热传导性能优秀或远红外线放射率较高的材质制成的液态合成树脂中，提高了热特性与远红外线特性。
但是，上述构成是碳纤维交差纺织的发热面料根据碳纤维纱阻抗值完成发热功能的，需要通过调整碳纤维纱的量来调节发热量，而且涂上的液态合成树脂不仅只起到保护发热纤维使其放射远红外线的功能，且其特性成份及制造工序等未详细记载，因此难以实施。
尤其由于过去的发明可以从碳纤维中获取热量，因此必须使用昂贵的碳纤维，导致制作费用上升，经济性下降等问题。并且由于碳纤维的弹性强，在弯曲或折叠上具有一定局限性，柔软性差，折叠以后也有不能保持其原状态，因此都在努力改善这种问题。
发明内容
本发明目的是为了解决上述过去发热面料存在的问题，提供一种在未使用碳纤维的情况下也能完成发热功能，柔软性好、易折叠，可以在折叠状态下保持原有形态，可以确保绝缘性、防水性的镀碳发热面料及其制造方法。
为了达到上述目的，本发明将镀碳发热面料制造过程分为以下几个阶段以棉纱为原纱按一定间距交差织布，在织布时在纬线上缠绕经线使其不能移动，或将经线按S形态拧在纬线上织布，同时在两侧边缘的纬线内加入金属线，为纺织面料的织布阶段；水50～70重量比、水溶性软质PVA(polyvinyl alcohol)10～30重量比、传导性碳黑10～40重量比及按相同重量比混合抗氧化剂、分散剂、界面活性剂的混合液体，一同混合搅拌制成传导性液态碳，将上述织布阶段织成的面料浸渍在传导性液态碳中，取出以后压缩、干燥，反复上述过程为一次镀层阶段；按相同重量比混合液态氨甲酸乙酯、EVA、海藻酸的混合物60～70重量比中，添加按相同重量比混合至少一种以上粉末状态的陶瓷、氧化铝、锗、伊利石、负离子矿石，并搅拌制成混合液体，将上述经一次镀层阶段的面料浸渍、取出、干燥，反复上述过程为二次镀层阶段；经上述二次镀层阶段的面料，在液态TPU(ThermoplasticPolyurethane)、PE(polyethylene)、EVA(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer)、硅、PVC(Poly Vinyl Chloride)之一中浸渍、取出、干燥，反复上述过程形成绝缘镀层为三次镀层阶段。
除上述基本构成以外，还可包括以下四次镀层阶段，即经三次镀层阶段的面料在防水液中浸渍、取出干燥，之后再浸渍在阻燃液之后干燥。
本发明提供的一种镀碳发热面料，包括按一定间距横竖交差排列的经线和纬线，所述纬线缠绕在经线上，在面料两侧边缘处与纬线一同布置有金属线，且所述经线和纬线从里到外形成有第一镀层、第二镀层和第三镀层，第一镀层含有导电性碳黑，第二镀层含有具有远红外线放射特性的材料，第三镀层为绝缘材料。
除上述基本构成以外，该镀碳发热面料还可具有以下特点所述纬线均按顺时针方向缠绕在经线上，或者，所述纬线在相邻两根经线上按相反的方向缠绕。
除上述基本构成以外，该镀碳发热面料还可具有以下特点所述纬线在经线上缠绕了一圈。
除上述基本构成以外，该镀碳发热面料还可具有以下特点所述金属线也和纬线一样缠绕在经线上。
除上述基本构成以外，该镀碳发热面料还可具有以下特点所述金属线为铜线。
除上述基本构成以外，该镀碳发热面料还可具有以下特点所述第三镀层外还形成有一第四镀层，该第四镀层含有阻燃和防水材料。
除上述基本构成以外，该镀碳发热面料还可具有以下特点所述经线和纬线以棉纱为原料。
本发明提案内容是以上述内容为特点的镀碳发热面料及其制造方法，根据上述内容，即使未使用昂贵碳纤维也能获得希望的、具有发热功能的发热面料，可确保柔软性，在折叠状态下保持其形态，可以获得绝缘、防水性能好的发热面料。
图1是放大本发明镀碳发热面料的局部，并以截面显示的局部放大图。
图2是适用于本发明的面料构成的简要示例图。
图纸主要部位符号说明10原纱；10a纬线；10b经线；12一次镀层；142次镀层；16三次镀层；184次镀层；20铜线具体实施方式
下面用后附图纸作为参考，详细说明本发明。
图1是放大本发明镀碳发热面料的局部，并以截面显示的局部放大图；图2是简要图示适用于本发明的面料构成的例图首先，本发明适用的面料使用如下面料制作。即按图2所示原料为棉纱的原纱10按一定间距横竖交差纺织制成面料。此时，最好采用在经线10b上缠绕纬线10a使其不能移动，或将经线按S形态拧在纬线上织布的方式。因为如果经线上缠绕有纬线，可以防止织布以后面料形态产生变化，或在制成镀碳发热面料以后也可以牢固保持其原有形态。上述缠绕织布方法并不局限于图示内容，缠绕方法可按图示顺时针方向缠绕，或者相对在前一经线10b上的缠绕方向，纬线在相邻的后一经线10b上按反方向缠绕。同时在面料两侧边缘处与纬线一同布置具有导电功能的铜线20，在此状态下纺织面料，之后在镀碳发热面料完成时可通过上述铜线通电，该阶段为织布阶段。
按上述方法织成的面料，作为棉纱具有的特性，价格低廉、易折叠、折叠状态下也能很好保持其形态。
然后，将按上述方法织成的面料，在混合多种性能材质的镀层剂中，按序进行反复浸渍、干燥过程，如同图1所示，可以形成一、二、三、四次镀层。
一次镀层12的构成如下为了使各种材料更容易溶合，用80℃以上温度的水50～70重量比、水溶性软质PVA(polyvinyl alcohol，聚乙烯醇)10～30重量比、导电性碳黑10～40重量比及为了提高混合性与物性，按相同重量比混合抗氧化剂、分散剂、界面活性剂的混合液体，一同混合5～10重量比以后，在3000～7000rpm速度下高速搅拌4～7小时，制成传导性液态碳。之后将上述织布阶段织成的面料浸渍在传导性液态碳中，取出通过图示中未显示的滚筒压缩，挤去水分并干燥，反复2～4次上述过程按所需厚度镀层，则会赋予一定的阻抗值。在这里，上述混合液体的混合顺序是首先在热水中投入固态水溶性软质PVA并放置一段时间，融化后温热状态下会变成凝胶状，此时再将剩余材料依次添加。该阶段为一次镀层阶段。
通过上述阶段形成的一次镀层12如同铠装电缆，具有一定的防水性同时保持着易折状态。在通电以后，因为含有一定阻抗值的导电性碳黑，可通过上述铜线通电并产生相当于碳黑阻抗值的热量。因此如果在上述临界值内调节上述碳黑添加量，则可增加或减少阻抗值，通过调节添加量可以获取所需的发热量(温度)。
二次镀层14的构成如下在按相同重量比混合液态氨甲酸乙酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVAEthylene-Vinyl Acetate copolymer)、海藻酸的混合物60～70重量比中，添加按相同重量比混合至少一种以上粉末状态的陶瓷、氧化铝、锗、伊利石、负离子矿石，再按上述一次镀层阶段相同的条件搅拌制成混合液体，将上述经一次镀层阶段的面料浸渍、取出、干燥，反复1～4次上述过程至达到所需厚度镀层。该阶段为二次镀层阶段。
由于上述二次镀层14形成阶段的是在液态混合物中添加粉碎成300筛孔以上的陶瓷、氧化铝、锗、伊利石、负离子矿石，再把经过高速搅拌形成的混合液镀在其表面形成一层膜，根据其材质本身所具有的远红外线放射等特性，通电后在一次镀层12产生热量，自然放射出远红外线，形成对人体有益的气，同时具有除臭、产生负离子等效果。
三次镀层16的构成如下经上述二次镀层阶段的面料，在具有绝缘性能的液态热塑性聚氨酯(TPUThermoplastic Polyurethane)、聚乙烯PE(polyethylene)、EVA(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer)、硅、聚氯乙烯PVC(Poly Vinyl Chloride)之一中浸渍、取出、干燥，根据需要多数反复上述过程，在继续保持绸纱状态下镀上膜，该镀层是在其表面镀上具有绝缘性能的材质，使其完成绝缘功能。该阶段为三次镀层阶段。
经过上述阶段可以获得本发明的镀碳发热面料。经上述三次镀层阶段的面料，浸渍在普通生产出的成品防水液中，取出并干燥以后，再次浸渍在成品阻燃液并干燥。该阶段为四次镀层阶段，通过四次镀层阶段得到四次镀层18，可进一步提高防水和阻燃性能，这也可以说是本发明技术思想范畴中的多种实施例子之一。该次镀层阶段是可选的。
经过上述各个阶段后，可以得到本发明的镀碳发热面料，该面料包括按一定间距横竖交差排列的经线和纬线，纬线缠绕在经线上，且在面料两侧边缘处与纬线一同布置有铜线，也可以选用其它的金属线，。其中，纬线均按顺时针方向缠绕在经线上，或者，也可以在相邻两根经线上的按相反的方向缠绕。金属线和纬线一样缠绕在经线上。缠绕一般为一圈，也可以缠绕多圈。并且，该镀碳发热面料的经线和纬线以棉纱为原料，从里到外形成有第一镀层、第二镀层和第三镀层，第一镀层含有导电性碳黑，第二镀层含有具有远红外线放射特性的材料，第三镀层为绝缘材料，该第四镀层含有阻燃和防水材料，第四镀层是可选的。
权利要求
1.一种镀碳发热面料的制造方法，其特征是，包括以下步骤以棉纱作为原纱按一定间距交差织布，在织布时在纬线上缠绕经线使其不能移动，或将经线按S形态拧在纬线上织布，同时在两侧边缘的纬线内加入金属线，为纺织面料的织布阶段；水50～70重量比、水溶性软质PVA(polyvinyl alcohol)10～30重量比、传导性碳黑10～40重量比及按相同重量比混合抗氧化剂、分散剂、界面活性剂的混合液体，一同混合搅拌制成传导性液态碳，将上述织布阶段织成的面料浸渍在传导性液态碳中，取出以后压缩、干燥，反复上述过程为一次镀层阶段；按相同重量比混合液态氨甲酸乙酯、EVA(Ethylene-Vinyl Acetatecopolymer)、海藻酸的混合物60～70重量比中，添加按相同重量比混合至少一种以上粉末状态的陶瓷、氧化铝、锗、伊利石、负离子矿石，并搅拌制成混合液体，将上述经过一次镀层阶段的面料在混合液中浸渍、取出、干燥，反复上述过程为二次镀层阶段；经上述二次镀层阶段的面料，在液态TPU(ThermoplasticPolyurethane)、PE(polyethylene)、EVA(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer)、硅、PVC(Poly Vinyl Chloride)之一中浸渍、取出、干燥，反复上述过程形成绝缘镀层为三次镀层阶段。
2.如权利要求1所述的镀碳发热面料制造方法，其特征是，还包括以下四次镀层阶段经三次镀层阶段的面料在防水液中浸渍、取出干燥，之后再浸渍在阻燃液之后干燥，该阶段为四次镀层阶段。
3.如权利要求1所述的镀碳发热面料制造方法，其特征是，所述金属线为铜线。
4.一种镀碳发热面料，包括按一定间距横竖交差排列的经线和纬线，其特征在于，所述纬线缠绕在经线上，在面料两侧边缘处与纬线一同布置有金属线，且所述经线和纬线从里到外形成有第一镀层、第二镀层和第三镀层，第一镀层含有导电性碳黑，第二镀层含有具有远红外线放射特性的材料，第三镀层为绝缘材料。
5.如权利要求4所述的镀碳发热面料，其特征在于，所述纬线均按顺时针方向缠绕在经线上，或者，所述纬线在相邻两根经线上按相反的方向缠绕。
6.如权利要求4或5所述的镀碳发热面料，其特征在于，所述纬线在经线上缠绕了一圈。
7.如权利要求4所述的镀碳发热面料，其特征在于，所述金属线也和纬线一样缠绕在经线上。
8.如权利要求4所述的镀碳发热面料，其特征在于，所述金属线为铜线。
9.如权利要求4所述的镀碳发热面料，其特征在于，所述第三镀层外还形成有一第四镀层，该第四镀层含有阻燃和防水材料。
10.如权利要求4所述的镀碳发热面料，其特征在于，所述经线和纬线以棉纱为原料。
全文摘要
一种镀碳发热面料及其制造方法，包含如下阶段用棉纱纺织面料的织布阶段；将水、水溶性软质PVA、传导性碳黑及混合抗氧化剂、分散剂、界面活性剂的混合液体一同混合搅拌并制成传导性液态碳，将面料浸渍在其中，取出后再压缩、干燥，反复该过程为一次镀层阶段；在混合液态氨甲酸乙酯、EVA、海藻酸的混合物中，添加混合至少一种以上粉末状态的陶瓷、氧化铝、锗、伊利石、负离子矿石，并搅拌制成混合液体，将面料在该混合液中浸渍、取出、干燥，反复该过程为二次镀层阶段；再将面料在液态TPU、PE、EVA、硅、PVC之一中浸渍、取出、干燥，反复该过程形成绝缘镀层为三次镀层阶段。本发明可以得到既经济、又柔软且提高发热功能的镀碳发热面料。
文档编号D06M13/425GK1869320SQ20061008068
公开日2006年11月29日 申请日期2006年5月25日 优先权日2005年5月26日
发明者裴钟浩 申请人:裴钟浩, 权会元