专利名称：自限温无电场蓄热电热毯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自限温无电场蓄热电热毯，该自限温无电场蓄热电热毯是一种具有自限温功能、无感应电场、采用有机导电纤维产热、采用相变蓄热纤维提高控温能力并节约能源的新型柔性可折叠电热毯。
背景技术：
电热毯是一种相当普及的家用电热产品。目前市售的电热毯发热体多为金属电热丝或在薄膜/织物上涂覆含导电物质的涂层，存在不能以大曲率弯折的问题，手感过于硬挺，不贴体。中国专利ZL98243591. 6公开了一种加热元件是非金属导电材料的电加热垫， 该加热垫较之发热体为金属丝的电热毯更为柔软，可弯折。但其依然存在无法恒温以及存在电磁场等等问题。多数电热毯采用交流供电，存在交变电磁场，且工频交变电磁场对人体有损伤。有的电热毯采用双线胶合的方法抵消所产生的电磁场，但导致电热毯手感进一步变硬。中国专利ZL200620001213. 7公开了一种可用于电热毯的碳纤维过热安全保护电热线，结构中包括金属导电丝和外包覆层，其特征是在电热线的最里层为碳纤维丝，其外侧包有感温热熔体隔离层，隔离层的外侧螺旋盘绕有金属导电丝，最外层包覆有绝缘外包覆层。该采用在电热丝外面包覆金属层来屏蔽电磁场的方式、或本领域其他的在片状发热体两侧包覆金属箔来屏蔽电磁场的方式，都存在外包屏蔽层通常无法保证连接到地线，实际上无法实现隐蔽作用的问题。一般电热毯没有恒温功能，虽然有不同的功率输出档可以选择，但选用了某一档功率输出后，因使用条件的变化，实际产生的温度仍有变化；采用双位(通断)调节时还存在温度过高过低的波动现象。中国专利ZL98228046.7公开了一种PTC自限温电热毯，该自限温电热毯的PTC自限温电热线由两根平行的导电芯线外包覆PTC材料形成发热体，最外包覆一层绝缘护套构成，其导电芯线是用一根以上(含一根)金属线螺旋绕制在化学纤维上构成。该在导电芯线外包覆PTC材料形成发热体的方式或本领域其他的采用PTC发热小元件在电热毯中多点放置以实现自限温的方式同样存在金属丝在电热毯中绕行分布，使得电热毯手感硬、不能弯折、不帖服、携带不便等问题。
发明内容
为解决普通电热毯不能以大曲率弯折、存在交变电磁场、没有恒温功能等技术问题，本发明公开了一种自限温无电场蓄热电热毯及其制造方法。该自限温无电场蓄热电热毯是一种具有自限温功能、无感应电场、采用有机导电纤维产热、采用相变蓄热纤维提高控温能力并节约能源的新型柔性可折叠电热毯。这种电热毯适用于老人、儿童、孕妇、病人及普通健康人群用于御寒和热敷理疗。本发明的一方面涉及一种自限温无电场蓄热电热毯，包括a)发热层，所述发热层由发热织物制成，并沿经向中心线对折；b)夹在沿经向中心线对折的发热层之间的绝缘层，所述绝缘层由普通聚酯纤维织物制成；c)位于发热层下方的蓄热层，所述蓄热层由相变蓄热纤维制成的无纺布制成；d)位于蓄热层下方的隔热层；e)作为外套的可洗涤保护层，所述保护层由价格低廉的聚酯纤维织物制成；其特征在于所述发热织物通过以普通聚酯长丝为经纱、以具有正温度系数效应的有机导电纤维和普通聚酯长丝为纬纱相间构成， 其中发热织物的边纱部分为作为导电电极的金属丝，与电源连接的所述金属丝将具有正温度系数效应的有机导电纤维连接起来。本发明的另一方面涉及一种自限温无电场蓄热电热毯，包括a)发热/蓄热层，所述发热/蓄热层由发热/蓄热织物制成，并沿经向中心线对折；b)夹在沿经向中心线对折的发热/蓄热层之间的绝缘层，所述绝缘层由普通聚酯纤维织物制成；c)位于发热/蓄热层下方的隔热层；d)作为外套的可洗涤保护层，所述保护层由价格低廉的聚酯纤维织物制成；其特征在于所述发热/蓄热织物通过以普通聚酯长丝为经纱、以具有正温度系数效应的有机导电纤维和相变蓄热纤维构成的纱线为纬纱相间构成，其中发热/蓄热织物的边纱部分为作为导电电极的金属丝，与电源连接的所述金属丝将具有正温度系数效应的有机导电纤维连接起来。在一个优选的具体实施方案中，电源采用直流电。在一个优选的具体实施方案中，直流电电压为36V。在一个优选的具体实施方案中，金属丝为铜丝。本发明中使用的具有正温度系数效应的有机导电纤维为工作在40-50°C的具有正温度系数效应的有机导电纤维，它可以通过现有技术制备。本发明中使用的相变蓄热纤维为购自河南驻马店“上海全宇生物科技遂平有限公司”的相变蓄热纤维2#0本发明的发热织物和发热/蓄热织物的边纱部分为作为导电电极的金属丝，该金属丝将具有正温度系数效应的有机导电纤维连接起来接到电源上，其中金属丝可为铜丝或其他金属丝，该铜丝或其他金属丝可与具有正温度系数效应的有机导电纤维绞合连通，并在其连接点上以导电胶封固，其中导电胶可为聚氨酯导电胶或其他可达到接口柔软连接的公知导电胶。更特别地，在本发明中采用具有正温度系数效应(PTC)的有机导电纤维长丝作为发热体，利用有机导电纤维长丝的柔软性，使电热毯具有普通织物那样的柔软手感，克服了现有技术中热体多为金属电热丝，使得电热毯手感过于硬挺、不贴体的问题。在本发明的一方面，以普通聚酯长丝为经纱、以具有正温度系数效应的有机导电纤维和普通聚酯长丝为纬纱相间织入制成发热织物，以边纱部分(为铜丝或其他金属丝) 为电极施加直流电，并且发热织物沿经向中心线对折，因而通电时电流在沿经向中心线对折的发热织物上层的流向与下层的流向正好相反，由于层厚很薄，故由上层导线和在下层导线产生的电磁场正好相互抵消，使得本发明的电热毯无感应电场，从而克服了现有技术中电热毯存在交变电磁场造成对人体的损伤的问题。在本发明的另一方面，以普通聚酯长丝为经纱、以具有正温度系数效应的有机导电纤维和相变蓄热纤维纺制的纱线为纬纱相间织入制成发热/蓄热织物，以边纱部分(为铜丝或其他金属丝)为电极施加直流电，并且发热/蓄热织物沿经向中心线对折，因而通电时电流在沿经向中心线对折的发热/蓄热织物上层的流向与下层的流向正好相反，由于层厚很薄，故由上层导线和在下层导线产生的电磁场正好相互抵消，使得本发明的电热毯无感应电场，从而克服了现有技术中电热毯存在交变电磁场造成对人体的损伤的问题。本电热毯100%采用柔性的纤维织造而成，因此同普通纺织品一样柔软，可折叠，方便携带，使用时更加舒适。在本发明的发热/蓄热织物中，以普通聚酯长丝为经纱、以具有正温度系数效应的有机导电纤维和相变蓄热纤维纺制的纱线为纬纱，利用相变蓄热纤维吸收温度偏高时的多余热量，并且在断开电源后还可以由相变蓄热纤维释放热量，使供热温度更加均衡、供热时间得到延长。具体而言，当接通电源，电热毯温度升高时，相变蓄热纤维吸收储存一部分热量，而切断电源后，相变蓄热纤维释放热量，从而在一定范围内进一步主动地、智能地控制电热毯的温度，起到延长电热毯保温时间，节约能源的作用，从而避免出现如现有技术中存在的温度过高过低的波动现象。本发明的发热织物和发热/蓄热织物可采用平纹或2/1斜纹织法织造。本发明的另一方面涉及一种制备自限温无电场蓄热电热毯的方法，包括下述步骤1)以普通聚酯长丝为经纱、以具有正温度系数效应的有机导电纤维和普通聚酯长丝为纬纱相间织入制成发热织物，从而制成发热层；幻沿经向中心线将发热层对折，并在中间垫一层由普通聚酯纤维织物制成的绝缘层；；3)在发热层的下方放置由相变蓄热纤维制成的无纺布制成的蓄热层；4)在蓄热层的下方设置隔热层力)整体包裹作为外套的可洗涤保护层。本发明的再一方面涉及一种制备自限温无电场蓄热电热毯的方法，包括下述步骤1)以普通聚酯长丝为经纱、以具有正温度系数效应的有机导电纤维和相变蓄热纤维纺制的纱线为纬纱相间织入制成发热/蓄热织物，从而制成发热/蓄热层；2)沿经向中心线将发热/蓄热层对折，并在中间垫一层由普通聚酯纤维织物制成的绝缘层；幻在发热/蓄热层的下方设置隔热层；4)整体包裹作为外套的可洗涤保护层。
图Ia为根据本发明的一个具体实施方案的自限温无电场蓄热电热毯的剖面图， 其中1表示保护层，2表示发热层，3表示绝缘层，4表示蓄热层，5表示隔热层。图Ib为根据本发明的另一个具体实施方案的自限温无电场蓄热电热毯的剖面图，其中1表示保护层，6表示发热/蓄热层，3表示绝缘层，5表示隔热层。图2为本发明所述的沿经向中心线对折的发热织物的示意图，其中7表示作为导电电极的金属丝。
具体实施例方式实施例1制备如图Ia所示的本发明所述的自限温无电场蓄热电热毯首先，通过现有技术制备工作在40-50°C的具有正温度系数效应的有机导电纤维。然后，以150d/72f普通聚酯长丝FDY(江苏张家港龙杰化纤有限公司生产的半消光 150D/72f白色FDY涤纶长丝)为经纱、以具有正温度系数效应的有机导电纤维和普通聚酯长丝为纬纱相间织入制成发热织物，从而制成发热层(采用2/1斜纹织法、日本津田驹公司生产的ZA408型喷水织机织造)。发热织物的边纱部分为作为导电电极的铜丝，所述铜丝将具有正温度系数效应的有机导电纤维连接起来接到电源上。沿经向中心线将发热层对折，并在中间垫一层由普通聚酯纤维织物(浙江新建纺织有限公司生产的T230涤纶绸)制成的绝缘层。在发热层的下方放置由购自河南驻马店“上海全宇生物科技遂平有限公司”的相变蓄热纤维姊，通过温州无纺针刺机械厂生产的无纺布梳棉机梳理、温州无纺针刺机械厂生产的无纺布针刺机针刺制成的无纺布制成的蓄热层。在蓄热层的下方设置由江苏仪征化纤有限公司生产的中长型51mmX2dt中空涤纶和海门市金星热熔纤维有限公司生产的中长型51mmX2dt热熔纤维通过温州无纺针刺机械厂生产的无纺布机热熔加工制成的絮片隔热层(平方米重200g)。最后，整体包裹作为外套的由市售的聚酯纤维织物(浙江新建纺织有限公司生产的T230涤纶绸)制成可洗涤保护层。该电热毯的电源采用36V直流电， 功率40W，真正实现使用过程安全可靠。实施例2制备如图Ib所示的本发明所述的自限温无电场蓄热电热毯首先，通过现有技术制备工作在40-50°C的具有正温度系数效应的有机导电纤维。 然后，以江苏张家港龙杰化纤有限公司生产的半消光100d/48f、或100d/36f普通聚酯长丝为经纱、以具有正温度系数效应的有机导电纤维和购自河南驻马店“上海全宇生物科技遂平有限公司”的相变蓄热纤维2#纺制的纱线为纬纱相间织入制成发热/蓄热织物，从而制成发热/蓄热层(采用平纹织法、日本津田驹公司生产的ZA408型喷水织机织造)。发热/ 蓄热织物的边纱部分为作为导电电极的铜丝，所述铜丝将具有正温度系数效应的有机导电纤维连接起来接到电源上。沿经向中心线将发热/蓄热层对折，并在中间垫一层由普通聚酯纤维织物(浙江新建纺织有限公司生产的T230涤丝绸)制成的绝缘层。在发热/蓄热层的下方设置由江苏仪征化纤有限公司生产的中长型51mmX2dt中空涤纶和海门市金星热熔纤维有限公司生产的中长型51mmX2dt热熔纤维通过温州无纺针刺机械厂生产的无纺布机热熔加工制成的絮片隔热层(平方米重300g)。最后，整体包裹作为外套的由浙江新建纺织有限公司生产的T230涤纶绸制成可洗涤保护层。该电热毯的电源采用36V直流电， 功率40W，真正实现使用过程安全可靠。
权利要求
1.一种自限温无电场蓄热电热毯，包括a)发热层，所述发热层由发热织物制成，并沿经向中心线对折；b)夹在沿经向中心线对折的发热层之间的绝缘层，所述绝缘层由普通聚酯纤维织物制成；c)位于发热层下方的蓄热层，所述蓄热层由相变蓄热纤维制成的无纺布制成；d)位于蓄热层下方的隔热层；e)作为外套的可洗涤保护层，所述保护层由价格低廉的聚酯纤维织物制成；其特征在于所述发热织物通过以普通聚酯长丝为经纱、以具有正温度系数效应的有机导电纤维和普通聚酯长丝为纬纱相间构成，其中发热织物的边纱部分为作为导电电极的金属丝，与电源连接的所述金属丝将具有正温度系数效应的有机导电纤维连接起来。
2.一种自限温无电场蓄热电热毯，包括a)发热/蓄热层，所述发热/蓄热层由发热/蓄热织物制成，并沿经向中心线对折；b)夹在沿经向中心线对折的发热/蓄热层之间的绝缘层，所述绝缘层由普通聚酯纤维织物制成；c)位于发热/蓄热层下方的隔热层；d)作为外套的可洗涤保护层，所述保护层由价格低廉的聚酯纤维织物制成；其特征在于所述发热/蓄热织物通过以普通聚酯长丝为经纱、以具有正温度系数效应的有机导电纤维和相变蓄热纤维构成的纱线为纬纱相间构成，其中发热/蓄热织物的边纱部分为作为导电电极的金属丝，与电源连接的所述金属丝将具有正温度系数效应的有机导电纤维连接起来。
3.根据权利要求1或2所述的自限温无电场蓄热电热毯，其特征在于，电源采用直流电。
4.根据权利要求3所述的自限温无电场蓄热电热毯，其特征在于，直流电电压为36V。
5.根据权利要求1或2所述的自限温无电场蓄热电热毯，其特征在于，金属丝为铜丝。
6.制备根据权利要求1所述的自限温无电场蓄热电热毯的方法，包括下述步骤1)以普通聚酯长丝为经纱、以具有正温度系数效应的有机导电纤维和普通聚酯长丝为纬纱相间织入制成发热织物，从而制成发热层；2)沿经向中心线将发热层对折，并在中间垫一层由普通聚酯纤维织物制成的绝缘层；3)在发热层的下方放置由相变蓄热纤维制成的无纺布制成的蓄热层；4)在蓄热层的下方设置隔热层；5)整体包裹作为外套的可洗涤保护层。
7.制备根据权利要求2所述的自限温无电场蓄热电热毯的方法，包括下述步骤1)以普通聚酯长丝为经纱、以具有正温度系数效应的有机导电纤维和相变蓄热纤维纺制的纱线为纬纱相间织入制成发热/蓄热织物，从而制成发热/蓄热层；2)沿经向中心线将发热/蓄热层对折，并在中间垫一层由普通聚酯纤维织物制成的绝缘层；3)在发热/蓄热层的下方设置隔热层；4)整体包裹作为外套的可洗涤保护层。
全文摘要
本发明涉及一种自限温无电场蓄热电热毯，包括a)发热层，所述发热层由发热织物制成，并沿经向中心线对折；b)夹在沿经向中心线对折的发热层之间的绝缘层，所述绝缘层由普通聚酯纤维织物制成；c)位于发热层下方的蓄热层，所述蓄热层由相变蓄热纤维制成的无纺布制成；d)位于蓄热层下方的隔热层；e)作为外套的可洗涤保护层，所述保护层由价格低廉的聚酯纤维织物制成；其中所述发热织物通过以普通聚酯长丝为经纱、以具有正温度系数效应的有机导电纤维和普通聚酯长丝为纬纱相间构成，其中发热织物的边纱部分为作为导电电极的金属丝，与电源连接的所述金属丝将具有正温度系数效应的有机导电纤维连接起来。
文档编号H05B3/36GK102325391SQ201110265659
公开日2012年1月18日 申请日期2011年9月1日 优先权日2011年9月1日
发明者周国泰, 施楣梧, 朱永强, 王小毛, 谢伟杰, 赵海燕 申请人:无锡华东创新材料研究院, 昆山新三众工贸有限公司, 高派纺织股份有限公司