一种远红外发热挂毯的制作方法

文档序号:15155427发布日期:2018-08-10 22:13阅读:348来源:国知局

本实用新型涉及一种远红外发热挂毯,属于挂毯技术领域。



背景技术:

挂毯也称作壁毯,作为室内壁面装饰用。我国挂毯历史悠久,据考古工作者对发掘古墓及城堡中的遗物考证,早在战国时期新疆就有制作,唐代时织造的挂毯在花纹、图案、做工方面已很精致,到了元、明、清,织造工艺就更成熟了。

挂毯不仅具有装饰性,还有欣赏性,它所反映出的时代特征又使得这一艺术品具有一定的收藏价值。但是现在的挂毯基本只是作为一种室内装饰品,功能单一。因此发明一种新型多功能挂毯将具有很好的市场前景。

红外线光疗法(Infrared therapy)是全球医学疼痛管理的重大突破。红外线可以透过衣服作用于治疗部位,可穿过皮肤直接使肌肉、皮下组织等产生热效应,加速血液物质循环,增加新陈代谢、减少疼痛、增加肌肉松弛、产生按摩效果等。

因此,若能使挂毯在装饰功能的基础上,还具有远红外发热的效果,将进一步开拓其市场。



技术实现要素:

为避免上述现有技术所存在的不足之处,本实用新型公开了一种远红外发热挂毯,旨在赋予挂毯远红外理疗和发热的功能。

本实用新型为实现发明目的,采用如下技术方案:

本实用新型的远红外发热挂毯,包括挂毯主体,在所述挂毯主体的正面设置有画面层,其特点在于:在所述挂毯主体的背面固定有发热模块;

所述发热模块包括石墨烯银纳米线导电发热布,在所述石墨烯银纳米线导电发热布上设置有电极层,所述电极层与所述石墨烯银纳米线导电发热布电连接;在所述电极层上设置有绝缘防水保护层,在所述石墨烯银纳米线导电发热布未设置电极层的一面设置有远红外反射层;在所述远红外反射层外设置有保温隔热层;所述绝缘防水保护层固定在所述挂毯主体的背面。

所述电极层为对称设置于所述石墨烯银纳米线导电发热布两端的两带状电极;

或:所述电极层包括两对称设置于所述石墨烯银纳米线导电发热布两端的集流条,两集流条相向延伸形成若干等间隔排布的内电极,构成叉指电极结构。各个内电极的宽度、长度皆相同,相邻两内电极的间距也相同,以保证发热均匀。

优选的,当所述电极层为叉指电极结构时,在所述石墨烯银纳米线导电发热布上、位于各个内电极前端与另一集流条之间设置有通孔。集流条的延伸终端与另一集流条之间若间距过小会产生局部热点,间距过大又会使得过大区域不发热,从而影响发热性能,因此在集流条的延伸终端与另一集流条之间设置镂空部分,可以在尽可能缩小间距的同时避免热点的产生,从而保证发热膜的发热均匀性。

所述电极层的材料为金属箔、导电布、导电胶带、导电浆料中的至少一种,包含但不限于银、铜、铝等这些导电性能良好的材料。

所述电极层连接电源插头,在供电条件下使所述石墨烯银纳米线导电发热布产生远红外并发热。

在所述电极层和所述电源插头之间还设置有温控开关,所述温控开关与所述电极层及与所述电源插头之间皆通过导电线连接。温控开关通过调节对发热模块的供电电压或者通过调节输入功率占空比来调节发热模块的工作模式,实现分级调控温度。

优选的,在所述发热模块上还设置有用于监测所述石墨烯银纳米线导电发热布温度的温度传感器;所述温度传感器与所述温控开关连接。

所述绝缘防水保护层为PVC膜、PE膜、PET膜、PI膜或PU膜;所述远红外反射层为镀铝膜;所述保温隔热层为聚酰亚胺薄膜、酚醛泡沫、聚氨酯保温材料或聚苯板玻璃棉。

本实用新型所使用的石墨烯银纳米线导电发热布可从合肥微晶材料科技有限公司市场购得,其是由导电发热浆料通过流延法成膜制得。所述导电发热浆料的各原料按质量份的构成为:1~10mg/mL银纳米线分散液1~20份、石墨烯粉体20~50份、炭黑1~20份,固含量在30-55%的水性聚氨酯树脂20~50份、固含量在30-80%的水性环氧树脂1~50份、固含量在30-80%的水性丙烯酸树脂1~20份、水1-30份、分散剂0.1~5份、固化剂己二胺0.1~2份。

本实用新型的有益效果体现在:

1、本实用新型的远红外发热挂毯,通过发热模块的设置,在满足挂毯装饰性的同时,使其兼具远红外理疗和发热取暖的功能,进一步开拓了其市场。

2、本实用新型的远红外发热挂毯由于银纳米线的加入,还具有抗菌抑菌的作用,可有效防止空气中细菌的滋生;

3、本实用新型的远红外发热挂毯通过调节温控开关,可以实现温度在40~100℃范围内的控制,以满足不同的需要。

附图说明

图1为本实用新型远红外发热挂毯的整体结构示意图;

图2为本实用新型远红外发热挂毯的断面示意图;

图3为本实用新型远红外发热挂毯的一种拆分结构示意图;

图4为本实用新型远红外发热挂毯的另一种拆分结构示意图;

图中标号:A为挂毯主体,A1为画面层,B为电源插座,C为温控开关,D为温度传感器,1为石墨烯银纳米线导电发热布,2为电极层,21为带状电极,22为集流条,23为内电极,24为通孔,3为绝缘防水保护层,4为远红外反射层,5为保温隔热层,6为导电线。

具体实施方式

下面将通过实施例和附图来对本实用新型的技术方案做清晰的阐述说明。

如图1和图2所示,本实用新型的远红外发热挂毯,包括挂毯主体A,在挂毯主体A的正面设置有画面层A1,在挂毯主体A的背面固定有发热模块。

发热模块包括石墨烯银纳米线导电发热布1,在石墨烯银纳米线导电发热布1上设置有电极层2,电极层2与石墨烯银纳米线导电发热布1电连接;在电极层2上设置有绝缘防水保护层3,在石墨烯银纳米线导电发热布1未设置电极层2的一面设置有远红外反射层4;在远红外反射层4外设置有保温隔热层5;绝缘防水保护层3固定在挂毯主体A的背面。

具体的,本实用新型的挂毯可以为目前市场上任何形状、材质及结构的挂毯。例如,可为罗马杆式挂毯(参考专利CN 202200766U),也可为卷帘式挂毯(参考专利CN 204998237U),或者为更简单的挂钩式挂毯结构(参考专利CN204952593U)。挂毯主体正面设置的画面层也可为任意所需的图案、色彩等。

如图3所示,电极层2可以为对称设置于石墨烯银纳米线导电发热布1两端的两带状电极21。或者,如图4所示,电极层2还可以是包括两对称设置于石墨烯银纳米线导电发热布1两端的集流条22,两集流条22相向延伸形成若干等间隔排布的内电极23,构成叉指电极结构。具体的,各个内电极的宽度、长度皆相同,相邻两内电极的间距也相同,以保证发热均匀。

具体实施时,当电极层2为叉指电极结构时,在石墨烯银纳米线导电发热布上、位于各个内电极23前端与另一集流条22之间设置有通孔24。集流条的延伸终端与另一集流条之间若间距过小会产生局部热点,间距过大又会使得过大区域不发热,从而影响发热性能,因此在集流条的延伸终端与另一集流条之间设置镂空部分,可以在尽可能缩小间距的同时避免热点的产生,从而保证发热膜的发热均匀性。

电极层的结构主要是根据所用的石墨烯银纳米线导电发热布的方阻来选择,如图3所示的两带状电极的双电极结构主要适用于低方阻的发热布(如20-10Ω/口),如图4所示的叉指电极结构主要适用于高方阻的发热布(如100-300Ω/口)。

具体的,电极层的材料可为金属箔、导电布、导电胶带、导电浆料中的至少一种。当电极层的材料为金属箔时,通过用导电胶粘贴的方式固定于石墨烯银纳米线复合柔性发热膜上;当电极层的材料为导电布或导电胶带时,直接通过粘贴的方式固定于所述石墨烯银纳米线复合柔性发热膜上;当电极层的材料为导电浆料时,通过印刷的方式固定于所述石墨烯银纳米线复合柔性发热膜上。

电极层2连接电源插头B,在供电条件下使石墨烯银纳米线导电发热布产生远红外并发热。在电极层2和电源插头B之间还设置有温控开关C,温控开关与电极层(具体的,当为如图3所示的双电极时,两带状电极与温控开关连接,在供电时,两电极极性相反;当为如图4所示的叉指电极时,两集流体与温控开关连接,在供电时,两集流体极性相反)及与电源插头之间皆通过导电线连接。温控开关通过调节对发热模块的供电电压或者通过调节输入功率占空比来调节发热模块的工作模式,实现分级调控温度。具体实施时,温控开关设置多档调温和电路短路保护功能,调控抵挡加热、中档加热、高档加热等模式。

具体的,在发热模块上还可以设置有用于监测石墨烯银纳米线导电发热布温度的温度传感器D(如可采用温敏电阻);温度传感器D通过导电线与温控开关C连接。通过温度传感器可以更精准的控温,还可以通过常规方法设置当温度传感器所监测到的温度高于预设温度时,温控开关自动切断,起到过热保护的作用。具体实施时,如图3和图4所示,为避免温度传感器与石墨烯银纳米线导电发热布电接触造成短路等故障,可将温度传感器D固定在绝缘防水保护层3上。

具体的,导电线6可为市场上常规的柔性导电线,内层为导电的线性材料(如金属丝、漆包线、碳纤维等),外层为柔性的绝缘材料(如绝缘布料、硅胶、TPFC、PUC、TPE、腈纶等)。

具体的,可将温控开关连好电源插头后,将电源插头直接插在市电插座上进行供电;也可以通过变压器后再连接市电,以将市电调整为5~24V的低压直流电。

具体的,温控开关、温度传感器、电极层、变压器、电源插头之间的连接方式皆为常规方式,在此不再赘述。

具体的,绝缘防水保护层可采用PVC膜、PE膜、PET膜、PI膜或PU膜;远红外反射层可采用镀铝膜;保温隔热层可采用聚酰亚胺薄膜、酚醛泡沫、聚氨酯保温材料或聚苯板玻璃棉。

具体实施时,本实用新型的挂毯主体和发热模块可采用任意的常规制作方式,二者可采用任意的常规方式(如粘贴)固定连接。在此,挂毯主体的制作不再赘述,对发热模块的制作举例如下(当采用导电银浆形式的叉指电极时):

首先将电极图案通过cad画图,然后做出丝网印刷版,将需要做电极的区域镂空,并做好对位标记;根据需要,将石墨烯银纳米线导电发热布裁剪成所需的大小和形状;在石墨烯银纳米线导电发热布上通过丝网印刷导电银浆,然后在150℃下固化1小时,形成电极层;在各个内电极23前端与另一集流条22之间的部分石墨烯银纳米线导电发热布1上进行镂空处理,形成通孔24;通过打端机在石墨烯银纳米线导电发热布的电极上铆接上导电线或用导电浆料将导电线粘结到电极上;将PI膜(或可作为绝缘防水保护层的其他膜)贴合在电极印刷面作为绝缘防水保护层,以保护电路、防止短路和漏电,并提升发热膜的耐揉搓性,PI膜上预留有使导电线引出的通孔,或导电线也可以直接从PI膜和导电发热布连接的侧面引出。将远红外反射层和保温隔热层依次粘贴固定在石墨烯银纳米线导电发热布未设置电极层的一面。若有温度传感器,将其固定在PI膜的上面,通过导电线引出,即完成发热模块的制作。

然后将发热模块的绝缘防水保护层固定在挂毯的背面。具体实施时,发热模块的面积小于挂毯,将其置于挂毯背面的中间位置,然后将温控开关固定在挂毯背面的空白位置,将从发热模块的电极层和从温度传感器引出的导电线连接到温控开关。最后再将温控开关连接电源插头,即完成远红外发热挂毯的制作。

上述工艺同样适用于制作两带状电极的双电极结构或其他的电极材料,仅需调整电极的制作方法。如采用铜箔电极时,可采用如下方法:在铜箔表面涂布一层导电胶,然后贴合一层离型膜保护;制作电极形状刀模,将上述铜箔模切出电极形状;根据需要,将导电发热布裁剪成所需的大小和形状;将电极形状的铜箔粘贴在石墨烯银纳米线复合柔性发热膜上,然后150℃下固化1小时,形成电极层。

将本实用新型的石墨烯银纳米线导电发热布送样至广东省微生物检测中心进行检测,其对大肠杆菌的抑菌率可达到99.99%。

将本实用新型的发热模块连续对折100次,其电阻基本没有改变,且通过红外成像观察其发热均匀性同样也未受到影响。

将本实用新型的发热模块放置于洗衣机中,采取热水洗涤或加入洗涤剂洗涤的方式重复洗涤10次,其电阻基本没有改变,且通过红外成像观察其发热均匀性同样也未受到影响。

采用弯折试验机WJJ-6C对本实用新型的发热模块进行抗弯折实验,弯折角度90°、弯折次数为2000次。弯折后样品的发热稳定温度和升至发热稳定温度的升温时间基本不改变,样品的升温稳定性良好。且弯折后,发热膜块在正常工作条件下工作,使其升温达到稳定工作状态后,用辐射测温仪测量并记录7个测温点的温度值。7个温度值中的最大值和最小值的差值小于5℃,可见样品的温度均匀性良好。

本实用新型的远红外发热挂毯,其温度可在40~100℃范围内控制,可以满足不同的需要;且达到发热稳定温度所用的时间皆在3~5s,升温速度快。

本实用新型的远红外发热挂毯,还具有远红外理疗的功效,有益健康。

最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

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