專利名稱：一種碳素發(fā)熱服裝及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種服裝及其制備方法，特別是一種碳素發(fā)熱服裝及 其制備方法。
技術背景為了冬季服裝保暖，人們穿上厚厚的棉衣、毛衣或毛料進行保暖， 由于科技的進步，采用遠紅外保暖內衣，但直觀的保暖效果不明顯。 有的在服裝的夾層中放置塑料薄膜，但不透氣，不利于人體健康，保暖效果不理想。在中國專利申請?zhí)朇N022711724，公開了一種可 發(fā)熱服裝。該發(fā)熱服裝采用兩層以上布料，在兩層'布料中間固定電 熱元件，電熱元件指發(fā)熱電線或發(fā)熱網，連接導線、電池、溫感探 頭、控制器，打開電源開關通過電能轉變?yōu)闊崮芸山o人體加溫。該 發(fā)熱服裝存在穿著臃腫，舒適性及保暖效果不佳等缺點。發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種碳素發(fā)熱服裝 及其制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術方法來實現(xiàn)的1. 碳素導電紗線的制作本發(fā)明采用碳素機敏材料用于紗線或混紡紗線的浸軋涂層整 理，(具體可見本申請人申請的中國發(fā)明專利"一種碳素機敏材料及 其制備方法和應用"其專利申請?zhí)?0061002389.7)經過浸軋涂層整 理后的紗線或混紡紗線帶有碳素導電粒子，形成一種半導體，當給 其施加一定電壓后，該碳素導電紗線或混紡紗線消耗電能會迅速發(fā) 熱升溫，本發(fā)明采用這一原理制成碳素發(fā)熱服裝中的發(fā)熱元件。2. 碳素導電織物的形成采用機織的方法，織造成含有導電絲和碳素導電紗線或混紡紗
線的織物?？椢镏械慕浖啚閷щ娊z和未經浸軋涂層的紗線或混紡紗 線，導電絲為銅、或鍍銀、鍍錫的銅導電絲，要求有一定的抗拉強 度，未經浸軋涂層的紗線或混紡紗線為全棉、蔴及與化纖混紡紗線， 要求無雜質、無受潮變質。他們的排列方式為均勻間隔分布?？椢镏械木暭啚樘妓貙щ娂喚€或混紡紗線和未經浸軋涂層的紗 線及混紡紗線。他們的排列方式為均勻間隔分布。碳素導電紗線要 求有一定的強度和良好的導電性，未經涂層的紗線及混紡紗線要求 無雜質，無受潮變質。3. 碳素導電織物的復合經上述織造好的碳素導電織物，采用聚氨酯(PU)或醋酸乙烯 酯(EVA)薄膜通過一定的溫度進行壓延復合，薄膜PU和EVA薄 膜屬環(huán)保材料，復合的目的是更好的保護碳素導電織物具有很好的 尺寸穩(wěn)定性、增加強力，防止受潮及絕緣安全性。4. 碳素發(fā)熱片的制作將復合好的碳素導電織物，根據(jù)用途裁剪成所需要的規(guī)格，采 用納米竹碳針織面料對發(fā)熱片進行包裝縫制。納米竹碳針織面料一 面是含有納米竹碳纖維的材料，另一面為吸濕排汗滌綸。5. 碳素發(fā)熱服裝發(fā)熱系統(tǒng)的形成碳素發(fā)熱服裝發(fā)熱系統(tǒng)由碳素發(fā)熱片、連接導線、智能聚合物鋰 電池組(智能聚合物鋰電池從深圳市明昊星電池科技有限公司購入) 組成，智能聚合物鋰電池組裝有薄膜調節(jié)開關，薄膜開關分為四檔， 電流輸出方式為脈沖式，開機為第一檔，電池輸出功率為100%,第 二檔為70%，第三檔為40%，第四檔為輸出關閉，電流輸出方式為 脈沖式。碳素發(fā)熱片中的經向導電絲采用并聯(lián)方式，然后與智能聚 合物鋰電池組的正負極連接，啟動薄膜調節(jié)開關，即通電并逐漸發(fā) 熱升溫，另外配置充電器，當鋰電池電能耗盡時，可進行充電并反 復使用。6. 碳素發(fā)熱服裝制作在碳素發(fā)熱服裝的后衣片的外側設置一口袋，其位置處于人體 腰脊椎附近，該口袋由兩片紡織物組成，三面縫制， 一面留有開口， 開口上設置一開合裝置，以便碳素發(fā)熱片的放入和取出；組成該口 袋的兩片紡織物中靠近人體的一片即為碳素發(fā)熱衣服后片的一部 分，該部分采用經編網眼布，以利于發(fā)熱片對人體的供熱傳導，另 一片放置隔熱防護材料，可選用鋁、錫箔薄型材料，防止熱量散失; 口袋中放置經納米竹碳針織面料縫制包裝后的碳素發(fā)熱片、連接導 線、智能聚合物鋰電池組，連接導線的長短可根據(jù)個人需要取舍； 該設計根據(jù)人體生理學原理，因為在前衣片貼近人體胸部選擇發(fā)熱 源，易造成對心、肺部分的負擔壓力，所以在后衣片上使用發(fā)熱片 較為合理， 一旦一處發(fā)熱可促進全身溫暖，同時可節(jié)約一部分能源， 延長供電和使用時間。本發(fā)明所公開的一種碳素發(fā)熱服裝其優(yōu)點在于發(fā)熱升溫快，無味無污染、效果好，是理想的供熱保暖服裝。 遠紅外發(fā)射率〉90%，對促進人體血液循環(huán)有明顯的保健作采用納米竹碳針織面料具有抗菌除臭、吸附異味、吸濕排汗的服裝通過合理設計，供熱合理、使用舒適、拆卸和洗漆方便。 采用智能聚合物鋰電池，能耗低、使用安全可靠。 可用于各類服裝服飾產品的開發(fā)，可制成發(fā)熱墊、靠墊、床墊、 帽子、護肩、護膝、手套、圍巾等產品。


圖1為碳素導電織物的示意圖。 圖2為服裝發(fā)熱系統(tǒng)的示意圖。 圖3為本發(fā)明的結構示意圖。
具體實施方式
l.碳素導電紗線的制作將粘度100 500mpa.s和含固量5~70%的碳素機敏材料置于不銹 鋼容器中，充分攪拌均勻，采用浸軋法工藝，將無雜質、無受潮變 質、不上漿的紗線或股線、混紡紗線浸入不銹鋼容器中，浸透，然 后通過軋輥軋液(軋液率70%)，進行烘干，烘干溫度110~130°C，
時間90s，再進行焙烘，溫度140~180°C，時間60~90s。紗線或股線、 混紡紗線可以是全棉、蔴、或麻蔴棉及棉滌混紡紗線，紗支規(guī)格 7~21s。2. 碳素導電織物如圖1所示，采用機織的方法，織造成含有導電絲1和碳素導 電紗線3或混紡紗線的織物，即為碳素導電織物?？椢镏械慕浖? 為導電絲1和未經浸軋涂層的紗線或混紡紗線。導電絲1為銅或鍍 銀、鍍錫的銅導電絲，其直徑為0.05 0.15mm，抗拉強度為 200 500N/mm2。未經浸軋涂層的紗線或混紡紗線為全棉、蔴或與化 纖混紡紗線，要求無雜質，不受潮變質。紗支規(guī)格為7 21s，經紗2 的排列的方法是在10cm內導電絲l應均勻分布為5 20根，未經浸 軋涂層的紗線或混紡紗線在10公分內的排列均勻分布為80 160根。 緯紗4為碳素導電紗線3和未經浸軋涂層的紗線。緯紗4中碳 素導電紗線3或混紡紗線應均勻分布，10cm內為16~48根，其他未 經浸軋涂層的紗線或混紡紗線均勻分布，10cm內為30 96根，要求 無雜質，不受潮變質，紗支規(guī)格7 21s，織造時，經紗2中的導電絲 1應與其它經紗2張力保持一致，布面平整，織物單位面積重量為 100~500g/m2。3. 碳素導電織物的復合將織造好的碳素導電織物先進行檢驗，熨平，采用聚氨酯(PU) 或醋酸乙烯酯(EVA)薄膜對碳素導電織物進行壓延復合，薄膜厚度 為0.2 1.2mm ，復合時的溫度為140~160°C。復合后的碳素導電織 物具有很好的尺寸穩(wěn)定性和強度及防潮絕緣安全性。4. 碳素發(fā)熱片的制作將復合好的碳素導電織物根據(jù)不同的用途裁剪成所需要的規(guī) 格，碳素發(fā)熱腰帶的發(fā)熱片規(guī)格是5xlOcm。采用納米竹碳針織面料 一面為納米竹碳纖維，另一面為吸濕排汗漆綸纖維，紗支規(guī)格 32s 40s，納米竹碳纖維與吸濕排汗滌綸纖維的比例是30~50: 50-70， 納米竹碳針織面料的單位面積為100 160g/m2。5. 碳素發(fā)熱服裝發(fā)熱系統(tǒng)的形成
如圖2所示，服裝發(fā)熱系統(tǒng)由碳素發(fā)熱片10、連接導線5、智能 聚合物鋰電池組6(智能聚合物鋰電池從深圳市明昊星電池科技有限 公司購入)組成。智能聚合物鋰電池6上裝有薄膜調節(jié)開關7，根據(jù) 人體所需溫度調節(jié)電池開關檔次，薄膜調節(jié)開關7設有四個檔位， 第一檔為開機，LED (發(fā)光二極管)顯示為紅色、電池輸出功率為 100%,第二檔LED為橙色，電池輸出功率為70%，第三檔LED為 綠色，電池輸出功率為40%，第四檔為關閉電源。碳素發(fā)熱片10中 的經向導電絲1采用并聯(lián)的方式，然后與智能聚合物鋰電池組6的 正負極連接，啟動薄膜調節(jié)開關7，即通電并逐漸發(fā)熱升溫。由于電 池電流采用脈沖式輸出方式，所以具有智能化及顯著的節(jié)能節(jié)電效 果。智能聚合物鋰電池組6的電壓7.4v，充電電壓8.4v，過充保護 電壓8.6v，過放保護電壓6.0v。容量2200mAh 4400mAh。充電電 流1.0 1.2A，發(fā)熱片工作電流〉300mA，輸出功率3 10w?？蛇B續(xù) 使用6 15小時，發(fā)熱溫度最高達65。C 70。C。電池組6體積分為兩 種，2200mAh的電池體積7.1 X5.4X2.2cm， 4400mAh的電池體積是 7.1 X8.3X2.2cm，重量為115g 180g，攜帶方便。6.碳素發(fā)熱服裝的制作如圖2、 3所示，在碳素發(fā)熱服裝的后衣片的外側設置一口袋， 其位置處于人體腰脊椎附近，該口袋由兩片紡織物組成，三面縫制， 一面留有開口，開口上設置一拉鏈，以便發(fā)熱片放入和取出，發(fā)熱 片規(guī)格為10 15X20 25cm;組成該口袋的兩片紡織物中靠近人體的 一片15即為碳素發(fā)熱衣服后片的一部分，該部分采用經編網眼布， 以利于發(fā)熱片對人體的供熱傳導，另一片11放置隔熱防護材料，可 選用鋁、錫箔薄型材料，防止熱量散失；口袋中放置碳素發(fā)熱片10、 連接導線5、智能聚合物鋰電池組6;碳素發(fā)熱片IO由碳素導電織物 14通過環(huán)保型的聚氨酯(PU)或醋酸乙烯酯(EVA)薄膜13進行壓延 復合而成，并由納米竹碳針織面料12縫制包裝；連接導線5的長短 可根據(jù)個人需要取舍；該設計根據(jù)人體生理學原理，因為在前衣片 貼近人體胸部選擇發(fā)熱源，易造成對心、肺部分的負擔壓力，所以 在后衣片上使用發(fā)熱片較為合理， 一旦一處發(fā)熱可促進全身溫暖，
同時可節(jié)約一部分能源，延長供電和使用時間。當然，所述口袋開口處除可以設置拉鏈外，還可以設置搭扣、 紐扣等開合裝置，只要可以使幵口處呈現(xiàn)打開和關閉兩種狀態(tài)的設 計方案均落在本發(fā)明構思內。
權利要求
1. 一種碳素發(fā)熱服裝，包括前、后衣片其特征在于在所述碳素發(fā)熱服裝后片的外側設置一口袋，其位置置于人體腰脊椎附近；口袋中放置經納米竹碳針織面料縫制包裝后的碳素發(fā)熱片、連接導線、智能聚合物鋰電池組；碳素發(fā)熱片通過連接導線與智能聚合物鋰電池組的正負極相連接；碳素發(fā)熱片由碳素導電織物通過環(huán)保型的聚氨酯或醋酸乙烯酯薄膜進行壓延復合而成。
2. 根據(jù)權利要求l所述的一種碳素發(fā)熱服裝，其特征在于所述口 袋由兩片紡織物縫制而成，留有一開口，開口上設置一開合裝置。
3. 根據(jù)權利要求2所述的一種碳素發(fā)熱服裝，其特征在于所述兩 片紡織物中靠近人體的一片即為碳素發(fā)熱衣服后片的一部分，該部 分采用經編網眼布。
4. 根據(jù)權利要求2所述的一種碳素發(fā)熱服裝，其特征在于所述兩片紡 織物中的外側片放置隔熱防護材料。
5. —種碳素發(fā)熱腰帶的制備方法-a. 碳素導電紗線的制作本發(fā)明采用碳素機敏材料用于紗線或混紡紗線的浸軋涂層整理，經過浸 軋涂層整理后的紗線或混紡紗線帶有碳素導電粒子，形成一種半導體，當給 其施加一定電壓后，該碳素導電紗線或混紡紗線消耗電能會迅速發(fā)熱升溫；b. 碳素導電織物采用機織的方法，織造成含有導電絲和碳素導電紗線或混紡紗線的織物， 織物中的經紗為導電絲和未經浸軋涂層的紗線或混紡紗線，導電絲為銅、或 鍍銀、鍍錫的銅導電絲，要求有一定的抗拉強度，未經浸軋涂層的紗線或混 紡紗線為全棉、蔴及與化纖混紡紗線，要求無雜質、無受潮變質，他們的排 列方式為均勻間隔分布；織物中的緯紗為碳素導電紗線或混紡紗線和未經浸 軋涂層的紗線及混紡紗線；他們的排列方式為均勻間隔分布；素導電紗線要 求有一定的強度和良好的導電性，未經涂層的紗線及混紡紗線要求無雜質， 無受潮變質；c. 碳素導電織物的復合2 經上述織造好的碳素導電織物，采用聚氨酯或醋酸乙烯酯薄膜通過一定 的溫度進行壓延復合，聚氨酯薄膜和醋酸乙烯酯薄膜屬環(huán)保材料，復合的目 的是更好的保護碳素導電織物具有很好的尺寸穩(wěn)定性、增加強力，防止受潮及絕緣安全性；d. 碳素發(fā)熱片的制作將復合好的碳素導電織物，根據(jù)用途裁剪成所需要的規(guī)格，采用納米竹 碳針織面料對發(fā)熱片進行包裝縫制。納米竹碳針織面料一面是含有納米竹碳 纖維的材料，另一面為吸濕排汗滌綸；e. 服裝發(fā)熱系統(tǒng)的制作服裝發(fā)熱系統(tǒng)由碳素發(fā)熱片、連接導線、智能聚合物鋰電池組組成，智 能聚合物鋰電池組裝有薄膜調節(jié)開關，薄膜開關分為四檔，電流輸出方式為 脈沖式；碳素發(fā)熱片中的經向導電絲采用并聯(lián)方式，然后與智能聚合物鋰電 池組的正負極連接，啟動薄膜調節(jié)開關，即通電并逐漸發(fā)熱升溫，另外配置 充電器，當鋰電池電能耗盡時，可進行充電并反復使用；f. 碳素發(fā)熱服裝的制作在碳素發(fā)熱服裝的后衣片的外側設置一口袋，其位置處于人體腰脊椎附 近，該口袋由兩片紡織物組成，三面縫制， 一面留有開口，開口上設置一開 合裝置；組成該口袋的兩片紡織物中靠近人體的一片即為碳素發(fā)熱衣服 后片的一部分，該部分采用經編網眼布，另一片放置隔熱防護材料； 口袋中放置經納米竹碳針織面料縫制包裝后的碳素發(fā)熱片、連接導 線、智能聚合物鋰電池組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種服裝及其制備方法，特別是一種以碳素導電紗線作為發(fā)熱元件的碳素發(fā)熱服裝及其制備方法。在所述碳素發(fā)熱服裝后片的外側設置一口袋，其位置置于人體腰脊椎附近；口袋中放置經納米竹碳針織面料縫制包裝后的碳素發(fā)熱片、連接導線、智能聚合物鋰電池組；碳素發(fā)熱片通過連接導線與智能聚合物鋰電池組的正負極相連接；碳素發(fā)熱片由碳素導電織物通過環(huán)保型的聚氨酯或醋酸乙烯酯薄膜進行壓延復合而成。本發(fā)明發(fā)熱升溫快，無味無污染、效果好，是理想的供熱保暖服裝。
文檔編號A41D13/005GK101396176SQ20071004667
公開日2009年4月1日 申請日期2007年9月29日 優(yōu)先權日2007年9月29日
發(fā)明者吳東來, 潘躍進 申請人:上海中大科技發(fā)展有限公司;上海潔潤絲紡織品工業(yè)有限公司