[發明專利]碳纖維發熱絲及發熱織物和其制法及應用

無效

• 申請號: 201310151203.6
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN104125665A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 申成吉
• 申請（專利權）人: 申成吉
• 主分類號: H05B3/14
• 分類號: H05B3/14;D03D15/00;A47G9/06
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 于濤

技術領域

?本發明涉及一種新型發熱織物，具體的說是一種升溫快、易彎折、耗電低的碳纖維發熱絲及發熱織物和其制法及應用。

背景技術

現有的紡織品種類繁多，發熱織物通常采用在織物內制作加熱層實現，其中加熱層內設有用于發熱的金屬絲，我們常用的電熱毯等保暖裝置就是采用這種方式實現。傳統的發熱織物由于多采用金屬電熱絲實現，導致其不能以大曲率彎折，手感過硬，不貼體，且存在易因金屬絲短路、斷路造成火災、觸點等事故，不能滿足人們的需求。

????目前國外市場上出現一類以非金屬加熱絲為電熱元件的電加熱產品，該產品采用的非金屬加熱絲是一種由聚丙烯和碳的混合物制成的絲狀電熱體，這種薄板狀的電熱材料存在以下缺點：1、由于該類電熱材料中采用的金屬絲其截面為圓形，并且將三股或五股金屬絲擰成繩狀，導致該繩狀金屬發熱體的外徑過大，利用該金屬發熱體作為經線或緯線參與織成的電熱材料質地發硬、不耐折、容易斷裂，產品呈薄板狀而非柔軟的布料；2、該類電熱材料中非金屬加熱絲與金屬絲之間采取普通經、緯線的紡織結構，而且在其危險緯線排列中采用的是滌棉線，所以其經緯線相互之間紡織結構疏松，空隙較大，而這種疏松的網狀結構并不能直接應用，需要在其表面繼續制備復合保護層，此時容易因灌膠量大導致產品出現板結、發硬的情況，3、圓弧表面的金屬絲與非金屬加熱絲接觸面小，所以經常出現不穩定的斷路現象，為了彌補該缺點這種電熱材料在織造過程中增加了金屬絲和非金屬加熱絲的使用量，增加的成本，4、該類電熱材料在添加了符合保護層后整體厚度較厚，重量較大，5、由于在電熱材料內添加了金屬絲，導致依然存在金屬絲斷開打火等隱患。

????為了解決這種問題，申請號為2007100995861的專利文件公開了一種柔軟布狀的低溫輻射遠紅外線電熱布，其包括一層由非金屬電熱絲、金屬絲纏繞體、絲狀的紡織纖維三種成分紡織而成的織成物，其中其采用的非金屬電熱絲為由聚丙烯和碳混合制成的絲狀電熱體，上述技術方案雖然使產品的柔軟度有所提高，但如其文件所指出，其發熱溫度屬于“低溫”領域，在實際應用過程中無法達到70℃以上的溫度，另外由于其內部依然采用截面形狀為矩形的金屬絲織成，導致依然存在重量較重、金屬絲易斷裂等問題。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的缺點和不足，提出一種柔軟、重量輕、升溫快，能夠完全避免采用傳統發熱金屬絲織成的織物存在的發硬、厚度大、易折斷、存在交變輻射磁場、短路或斷路后容易造成安全隱患等缺點，發熱溫度高的碳纖維發熱絲及發熱織物和其制法及應用。

????本發明通過以下措施達到：

????一種碳纖維發熱絲，其特征在于由原絲經過碳墨刷涂制成，具體為：

步驟1：制備碳墨，向由10-60%的碳粉，10-20%氯化鎂，10-20%鋯碳化物，10-20%的硅碳化物，1-20%的氧化鋁，1-20%的硅砂，1-20%的氧化鋯組成的原料中，加入適量醇酸分散劑，環氧消泡劑，硅氧化處理劑，苯酚溶解劑后，再加入二甲苯中攪拌12-14小時制得碳墨，

步驟2：利用涂刷機對原絲進行碳墨刷涂，原絲采用純棉絲纖維或TC絲纖維或滌棉絲纖維，涂刷時使碳墨均勻包裹在原絲表面，依次進行1遍、2遍、3遍精密涂刷后，將處理后的原絲投入60-120攝氏度的干燥爐干燥3-10分鐘，獲得碳纖維發熱絲。

本發明中原料可以由35%的碳粉，15%氯化鎂，15%鋯碳化物，15%硅碳化物，以及10%的氧化鋁，5%的硅砂和5%的氧化鋯組成。??

本發明中碳纖維發熱絲的制備過程中，碳墨內加入醇酸分散劑的重量比為原料總量的10%-20%，環氧消泡劑為原料總量的10%-20%，，硅氧化處理劑為原料總量的10%-20%，苯酚溶解劑為原料總量的10%-20%。

????本發明中碳纖維發熱絲中原絲的細度為每根100旦尼爾至300旦尼爾，本發明可以根據需要，將2-5根原絲合絲使用，獲得每根粗細范圍為200-1500旦尼爾的混合原絲，制成粗細不同的碳纖維發熱絲。?

?????一種碳纖維發熱織物，包括發熱層以及附著在發熱層上、下表面的絕緣層，其特征在于發熱層內設有采用發熱絲和原絲分別作為經線、緯線織成的發熱體，所述發熱絲為上述碳纖維發熱絲，原絲為純棉絲纖維或TC絲纖維或滌棉絲纖維，在發熱體的邊緣靠近發熱絲的兩端分別設有電極線，電極線與發熱體內發熱絲的延伸方向相垂直，且與發熱體內兩條以上的發熱絲分別連接，電極線由金屬絲和原絲分別作為經線、緯線織成。