專利名稱：鍍碳發熱面料及其制造方法
技術領域：
本發明是一種鍍碳發熱面料(carbon coating fabric)及其制造方法。
背景技術：
本發明是一種鍍碳發熱面料及其制造方法，更具體的講是關于在普通碳纖維織成的發熱面料中，通過鍍上傳導性狀態碳，獲取卓越自我控溫功能、傳導性及熱穩定性發熱面料的制造方法。
發熱面料利用的是通電產生的放射熱，易調溫、無噪音或空氣污染等，因此在住宅居住用采暖裝置、醫療用溫熱器、車輛座椅、醫療用溫熱背心、農業用塑料棚采暖、床、桑拿、烹調器具、工業用干燥器等方面廣為使用。
需要采暖的所有領域，不僅僅是家庭，包括工業領域也在廣為使用，其效果及經濟性已經得到證實，因此廣泛適用在多種領域。
另外，作為代表性發熱面料，交差紡織本身具有電阻性的碳纖維，并在縱向或橫向布置一對以上電極。這樣在向該電極通電時，由于碳纖維本身的電阻能夠產生熱，這種構成具有可按一定水準折疊的優點，因此近來倍受關注。
作為代表性事例，有專利申請第2003-0001323號“碳纖維發熱面料與利用其面料的遠紅外線放射面狀發熱體”，這是將碳纖維紡織的發熱面料，浸漬在混合熱傳導性能優秀或遠紅外線放射率較高的材質制成的液態合成樹脂中，提高了熱特性與遠紅外線特性。
但是，上述構成是碳纖維交差紡織的發熱面料根據碳纖維紗阻抗值完成發熱功能的，需要通過調整碳纖維紗的量來調節發熱量，而且涂上的液態合成樹脂不僅只起到保護發熱纖維使其放射遠紅外線的功能，且其特性成份及制造工序等未詳細記載，因此難以實施。
尤其由于過去的發明可以從碳纖維中獲取熱量，因此必須使用昂貴的碳纖維，導致制作費用上升，經濟性下降等問題。并且由于碳纖維的彈性強，在彎曲或折疊上具有一定局限性，柔軟性差，折疊以后也有不能保持其原狀態，因此都在努力改善這種問題。

發明內容
本發明目的是為了解決上述過去發熱面料存在的問題，提供一種在未使用碳纖維的情況下也能完成發熱功能，柔軟性好、易折疊，可以在折疊狀態下保持原有形態，可以確保絕緣性、防水性的鍍碳發熱面料及其制造方法。
為了達到上述目的，本發明將鍍碳發熱面料制造過程分為以下幾個階段以棉紗為原紗按一定間距交差織布，在織布時在緯線上纏繞經線使其不能移動，或將經線按S形態擰在緯線上織布，同時在兩側邊緣的緯線內加入金屬線，為紡織面料的織布階段；水50～70重量比、水溶性軟質PVA(polyvinyl alcohol)10～30重量比、傳導性碳黑10～40重量比及按相同重量比混合抗氧化劑、分散劑、界面活性劑的混合液體，一同混合攪拌制成傳導性液態碳，將上述織布階段織成的面料浸漬在傳導性液態碳中，取出以后壓縮、干燥，反復上述過程為一次鍍層階段；按相同重量比混合液態氨甲酸乙酯、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種以上粉末狀態的陶瓷、氧化鋁、鍺、伊利石、負離子礦石，并攪拌制成混合液體，將上述經一次鍍層階段的面料浸漬、取出、干燥，反復上述過程為二次鍍層階段；經上述二次鍍層階段的面料，在液態TPU(ThermoplasticPolyurethane)、PE(polyethylene)、EVA(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer)、硅、PVC(Poly Vinyl Chloride)之一中浸漬、取出、干燥，反復上述過程形成絕緣鍍層為三次鍍層階段。
除上述基本構成以外，還可包括以下四次鍍層階段，即經三次鍍層階段的面料在防水液中浸漬、取出干燥，之后再浸漬在阻燃液之后干燥。
本發明提供的一種鍍碳發熱面料，包括按一定間距橫豎交差排列的經線和緯線，所述緯線纏繞在經線上，在面料兩側邊緣處與緯線一同布置有金屬線，且所述經線和緯線從里到外形成有第一鍍層、第二鍍層和第三鍍層，第一鍍層含有導電性碳黑，第二鍍層含有具有遠紅外線放射特性的材料，第三鍍層為絕緣材料。
除上述基本構成以外，該鍍碳發熱面料還可具有以下特點所述緯線均按順時針方向纏繞在經線上，或者，所述緯線在相鄰兩根經線上按相反的方向纏繞。
除上述基本構成以外，該鍍碳發熱面料還可具有以下特點所述緯線在經線上纏繞了一圈。
除上述基本構成以外，該鍍碳發熱面料還可具有以下特點所述金屬線也和緯線一樣纏繞在經線上。
除上述基本構成以外，該鍍碳發熱面料還可具有以下特點所述金屬線為銅線。
除上述基本構成以外，該鍍碳發熱面料還可具有以下特點所述第三鍍層外還形成有一第四鍍層，該第四鍍層含有阻燃和防水材料。
除上述基本構成以外，該鍍碳發熱面料還可具有以下特點所述經線和緯線以棉紗為原料。
本發明提案內容是以上述內容為特點的鍍碳發熱面料及其制造方法，根據上述內容，即使未使用昂貴碳纖維也能獲得希望的、具有發熱功能的發熱面料，可確保柔軟性，在折疊狀態下保持其形態，可以獲得絕緣、防水性能好的發熱面料。


圖1是放大本發明鍍碳發熱面料的局部，并以截面顯示的局部放大圖。
圖2是適用于本發明的面料構成的簡要示例圖。
圖紙主要部位符號說明10原紗；10a緯線；10b經線；12一次鍍層；142次鍍層；16三次鍍層；184次鍍層；20銅線具體實施方式
下面用后附圖紙作為參考，詳細說明本發明。
圖1是放大本發明鍍碳發熱面料的局部，并以截面顯示的局部放大圖；圖2是簡要圖示適用于本發明的面料構成的例圖首先，本發明適用的面料使用如下面料制作。即按圖2所示原料為棉紗的原紗10按一定間距橫豎交差紡織制成面料。此時，最好采用在經線10b上纏繞緯線10a使其不能移動，或將經線按S形態擰在緯線上織布的方式。因為如果經線上纏繞有緯線，可以防止織布以后面料形態產生變化，或在制成鍍碳發熱面料以后也可以牢固保持其原有形態。上述纏繞織布方法并不局限于圖示內容，纏繞方法可按圖示順時針方向纏繞，或者相對在前一經線10b上的纏繞方向，緯線在相鄰的后一經線10b上按反方向纏繞。同時在面料兩側邊緣處與緯線一同布置具有導電功能的銅線20，在此狀態下紡織面料，之后在鍍碳發熱面料完成時可通過上述銅線通電，該階段為織布階段。
按上述方法織成的面料，作為棉紗具有的特性，價格低廉、易折疊、折疊狀態下也能很好保持其形態。
然后，將按上述方法織成的面料，在混合多種性能材質的鍍層劑中，按序進行反復浸漬、干燥過程，如同圖1所示，可以形成一、二、三、四次鍍層。
一次鍍層12的構成如下為了使各種材料更容易溶合，用80℃以上溫度的水50～70重量比、水溶性軟質PVA(polyvinyl alcohol，聚乙烯醇)10～30重量比、導電性碳黑10～40重量比及為了提高混合性與物性，按相同重量比混合抗氧化劑、分散劑、界面活性劑的混合液體，一同混合5～10重量比以后，在3000～7000rpm速度下高速攪拌4～7小時，制成傳導性液態碳。之后將上述織布階段織成的面料浸漬在傳導性液態碳中，取出通過圖示中未顯示的滾筒壓縮，擠去水分并干燥，反復2～4次上述過程按所需厚度鍍層，則會賦予一定的阻抗值。在這里，上述混合液體的混合順序是首先在熱水中投入固態水溶性軟質PVA并放置一段時間，融化后溫熱狀態下會變成凝膠狀，此時再將剩余材料依次添加。該階段為一次鍍層階段。
通過上述階段形成的一次鍍層12如同鎧裝電纜，具有一定的防水性同時保持著易折狀態。在通電以后，因為含有一定阻抗值的導電性碳黑，可通過上述銅線通電并產生相當于碳黑阻抗值的熱量。因此如果在上述臨界值內調節上述碳黑添加量，則可增加或減少阻抗值，通過調節添加量可以獲取所需的發熱量(溫度)。
二次鍍層14的構成如下在按相同重量比混合液態氨甲酸乙酯、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種以上粉末狀態的陶瓷、氧化鋁、鍺、伊利石、負離子礦石，再按上述一次鍍層階段相同的條件攪拌制成混合液體，將上述經一次鍍層階段的面料浸漬、取出、干燥，反復1～4次上述過程至達到所需厚度鍍層。該階段為二次鍍層階段。
由于上述二次鍍層14形成階段的是在液態混合物中添加粉碎成300篩孔以上的陶瓷、氧化鋁、鍺、伊利石、負離子礦石，再把經過高速攪拌形成的混合液鍍在其表面形成一層膜，根據其材質本身所具有的遠紅外線放射等特性，通電后在一次鍍層12產生熱量，自然放射出遠紅外線，形成對人體有益的氣，同時具有除臭、產生負離子等效果。
三次鍍層16的構成如下經上述二次鍍層階段的面料，在具有絕緣性能的液態熱塑性聚氨酯(TPUThermoplastic Polyurethane)、聚乙烯PE(polyethylene)、EVA(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer)、硅、聚氯乙烯PVC(Poly Vinyl Chloride)之一中浸漬、取出、干燥，根據需要多數反復上述過程，在繼續保持綢紗狀態下鍍上膜，該鍍層是在其表面鍍上具有絕緣性能的材質，使其完成絕緣功能。該階段為三次鍍層階段。
經過上述階段可以獲得本發明的鍍碳發熱面料。經上述三次鍍層階段的面料，浸漬在普通生產出的成品防水液中，取出并干燥以后，再次浸漬在成品阻燃液并干燥。該階段為四次鍍層階段，通過四次鍍層階段得到四次鍍層18，可進一步提高防水和阻燃性能，這也可以說是本發明技術思想范疇中的多種實施例子之一。該次鍍層階段是可選的。
經過上述各個階段后，可以得到本發明的鍍碳發熱面料，該面料包括按一定間距橫豎交差排列的經線和緯線，緯線纏繞在經線上，且在面料兩側邊緣處與緯線一同布置有銅線，也可以選用其它的金屬線，。其中，緯線均按順時針方向纏繞在經線上，或者，也可以在相鄰兩根經線上的按相反的方向纏繞。金屬線和緯線一樣纏繞在經線上。纏繞一般為一圈，也可以纏繞多圈。并且，該鍍碳發熱面料的經線和緯線以棉紗為原料，從里到外形成有第一鍍層、第二鍍層和第三鍍層，第一鍍層含有導電性碳黑，第二鍍層含有具有遠紅外線放射特性的材料，第三鍍層為絕緣材料，該第四鍍層含有阻燃和防水材料，第四鍍層是可選的。
權利要求
1.一種鍍碳發熱面料的制造方法，其特征是，包括以下步驟以棉紗作為原紗按一定間距交差織布，在織布時在緯線上纏繞經線使其不能移動，或將經線按S形態擰在緯線上織布，同時在兩側邊緣的緯線內加入金屬線，為紡織面料的織布階段；水50～70重量比、水溶性軟質PVA(polyvinyl alcohol)10～30重量比、傳導性碳黑10～40重量比及按相同重量比混合抗氧化劑、分散劑、界面活性劑的混合液體，一同混合攪拌制成傳導性液態碳，將上述織布階段織成的面料浸漬在傳導性液態碳中，取出以后壓縮、干燥，反復上述過程為一次鍍層階段；按相同重量比混合液態氨甲酸乙酯、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種以上粉末狀態的陶瓷、氧化鋁、鍺、伊利石、負離子礦石，并攪拌制成混合液體，將上述經過一次鍍層階段的面料在混合液中浸漬、取出、干燥，反復上述過程為二次鍍層階段；經上述二次鍍層階段的面料，在液態TPU(ThermoplasticPolyurethane)、PE(polyethylene)、EVA(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer)、硅、PVC(Poly Vinyl Chloride)之一中浸漬、取出、干燥，反復上述過程形成絕緣鍍層為三次鍍層階段。
2.如權利要求1所述的鍍碳發熱面料制造方法，其特征是，還包括以下四次鍍層階段經三次鍍層階段的面料在防水液中浸漬、取出干燥，之后再浸漬在阻燃液之后干燥，該階段為四次鍍層階段。
3.如權利要求1所述的鍍碳發熱面料制造方法，其特征是，所述金屬線為銅線。
4.一種鍍碳發熱面料，包括按一定間距橫豎交差排列的經線和緯線，其特征在于，所述緯線纏繞在經線上，在面料兩側邊緣處與緯線一同布置有金屬線，且所述經線和緯線從里到外形成有第一鍍層、第二鍍層和第三鍍層，第一鍍層含有導電性碳黑，第二鍍層含有具有遠紅外線放射特性的材料，第三鍍層為絕緣材料。
5.如權利要求4所述的鍍碳發熱面料，其特征在于，所述緯線均按順時針方向纏繞在經線上，或者，所述緯線在相鄰兩根經線上按相反的方向纏繞。
6.如權利要求4或5所述的鍍碳發熱面料，其特征在于，所述緯線在經線上纏繞了一圈。
7.如權利要求4所述的鍍碳發熱面料，其特征在于，所述金屬線也和緯線一樣纏繞在經線上。
8.如權利要求4所述的鍍碳發熱面料，其特征在于，所述金屬線為銅線。
9.如權利要求4所述的鍍碳發熱面料，其特征在于，所述第三鍍層外還形成有一第四鍍層，該第四鍍層含有阻燃和防水材料。
10.如權利要求4所述的鍍碳發熱面料，其特征在于，所述經線和緯線以棉紗為原料。
全文摘要
一種鍍碳發熱面料及其制造方法，包含如下階段用棉紗紡織面料的織布階段；將水、水溶性軟質PVA、傳導性碳黑及混合抗氧化劑、分散劑、界面活性劑的混合液體一同混合攪拌并制成傳導性液態碳，將面料浸漬在其中，取出后再壓縮、干燥，反復該過程為一次鍍層階段；在混合液態氨甲酸乙酯、EVA、海藻酸的混合物中，添加混合至少一種以上粉末狀態的陶瓷、氧化鋁、鍺、伊利石、負離子礦石，并攪拌制成混合液體，將面料在該混合液中浸漬、取出、干燥，反復該過程為二次鍍層階段；再將面料在液態TPU、PE、EVA、硅、PVC之一中浸漬、取出、干燥，反復該過程形成絕緣鍍層為三次鍍層階段。本發明可以得到既經濟、又柔軟且提高發熱功能的鍍碳發熱面料。
文檔編號D06M13/425GK1869320SQ20061008068
公開日2006年11月29日 申請日期2006年5月25日 優先權日2005年5月26日
發明者裴鐘浩 申請人:裴鐘浩, 權會元