專利名稱：一種碳素發(fā)熱腰帶及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種腰帶及其制備方法，特別是一種用于腰部患病病人的碳 素發(fā)熱腰帶及其制備方法。
技術(shù)背景腰部風(fēng)濕疼痛或腰部受傷時(shí)，人們常用腰帶來進(jìn)行護(hù)理，在腰帶中間位 置放入硬質(zhì)薄板材料托住腰部，但在長期使用時(shí)會(huì)感覺不舒適，對(duì)腰部護(hù)理 及減輕疼痛的效果不甚明顯。隨著科技的發(fā)展，人們發(fā)明了遠(yuǎn)紅外材料并用于紡織服裝，有的也將該 材料用于腰帶中進(jìn)行使用，在人體常溫下，遠(yuǎn)紅外發(fā)射率低，溫度不高，對(duì) 腰部護(hù)理和療效不太理想。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種碳素發(fā)熱腰帶及其制 備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方法來實(shí)現(xiàn)的1. 碳素導(dǎo)電紗線的制作本發(fā)明采用碳素機(jī)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(qǐng)人申請(qǐng)的中國發(fā)明專利"一種碳素機(jī)敏材料及其制備方法和應(yīng)用"其專利申請(qǐng)?zhí)?0061002389.7)經(jīng)過浸軋涂層整理后的紗線或混紡紗線帶有碳 素導(dǎo)電粒子，形成一種半導(dǎo)體，當(dāng)給其施加一定電壓后，該碳素導(dǎo)電紗線或 混紡紗線消耗電能會(huì)迅速發(fā)熱升溫，本發(fā)明采用這一原理制成腰帶中的發(fā)熱 元件。2. 碳素導(dǎo)電織物的形成采用機(jī)織的方法，織造成含有導(dǎo)電絲和碳素導(dǎo)電紗線或混紡紗線的織物。 織物中的經(jīng)紗為導(dǎo)電絲和未經(jīng)浸軋涂層的紗線或混紡紗線，導(dǎo)電絲為銅、或 鍍銀、鍍錫的銅導(dǎo)電絲，要求有一定的抗拉強(qiáng)度，未經(jīng)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(zhì)、無受潮變質(zhì)。他們的排
列方式為均勻間隔分布。織物中的緯紗為碳素導(dǎo)電紗線或混紡紗線和未經(jīng)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(dǎo)電紗線要求有一定的強(qiáng)度和 良好的導(dǎo)電性，未經(jīng)涂層的紗線及混紡紗線要求無雜質(zhì)，無受潮變質(zhì)。3. 碳素導(dǎo)電織物的復(fù)合經(jīng)上述織造好的碳素導(dǎo)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(jìn)行壓延復(fù)合，薄膜PU和EVA薄膜屬環(huán)保材料，復(fù)合 的目的是更好的保護(hù)碳素導(dǎo)電織物具有很好的尺寸穩(wěn)定性、增加強(qiáng)力，防止 受潮及絕緣安全性。4. 碳素發(fā)熱片的制作將復(fù)合好的碳素導(dǎo)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(duì)發(fā)熱片進(jìn)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)熱腰帶發(fā)熱系統(tǒng)的形成碳素發(fā)熱腰帶發(fā)熱系統(tǒng)由碳素發(fā)熱片、連接導(dǎo)線、鋰電池、薄膜調(diào)節(jié)開 關(guān)組成。薄膜調(diào)節(jié)開關(guān)分為若干檔位，可以調(diào)節(jié)電源的輸出功率。該鋰電池 電流輸出方式為脈沖式。碳素發(fā)熱片中的經(jīng)向?qū)щ娊z采用并聯(lián)方式，然后與 鋰電池、薄膜調(diào)解開關(guān)串接，形成回路，啟動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)開關(guān)，即通電并逐漸 發(fā)熱升溫。另外配置充電器，當(dāng)鋰電池電能耗盡時(shí)，可進(jìn)行充電并反復(fù)使用。6. 腰帶的制作腰帶包括腰托、貼袋、松緊帶、搭扣、電池袋。松緊帶與腰托的兩端連 接，搭扣分別與松緊帶的兩端連接，腰托為三層織物織成并形成兩個(gè)貼袋， 里層貼袋靠近人體腰部為針織網(wǎng)眼布制成，以利于對(duì)人體腰部發(fā)熱傳導(dǎo)，里 層貼袋用來放置碳素發(fā)熱片，外層貼袋用機(jī)織物制成，可根據(jù)需要放置柔性 有機(jī)玻璃薄型材料，利于護(hù)腰，電池袋在松緊帶的一端并可根據(jù)需要調(diào)節(jié)移 動(dòng)其位置，電池袋是用來放置智能聚合物鋰電池組的。松緊帶的兩端與腰托 的連接處夾角設(shè)計(jì)為3 5。。根據(jù)服裝人體學(xué)的原理，此項(xiàng)設(shè)計(jì)更為合理，戴 上該腰帶更貼身、護(hù)體、舒適。本發(fā)明所公開的一種碳素發(fā)熱腰帶其優(yōu)點(diǎn)在于l.發(fā)熱升溫快，無味無污染、效果好，是理想的供熱保暖腰帶。2. 遠(yuǎn)紅外發(fā)射率〉90%，對(duì)促進(jìn)人體腰部血液循環(huán)和減輕腰部疼痛有明顯 的保健作用。3. 采用納米竹碳針織面料具有抗菌除臭、吸附異味、吸濕排汗的功能。4. 腰帶通過合理設(shè)計(jì)，使用貼身、護(hù)體、舒適、拆卸和洗滌方便。5. 采用智能聚合物鋰電池，能耗低、使用安全可靠。6. 可用于服裝服飾產(chǎn)品的研發(fā)，可制成發(fā)熱墊、靠墊、床墊、鞋墊、帽子、 護(hù)肩、護(hù)膝、手套、圍巾等產(chǎn)品。


圖1為碳素導(dǎo)電織物示意圖。圖2為碳素發(fā)熱腰帶發(fā)熱系統(tǒng)示意圖。圖3為碳素發(fā)熱腰帶主視圖。圖4為碳素發(fā)熱腰帶側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
1. 碳素導(dǎo)電紗線的制作將粘度100 500mpa.s和含固量5 70%的碳素機(jī)敏材料置于不銹鋼容器 中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，采用浸軋法工藝，將無雜質(zhì)、無受潮變質(zhì)、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(jìn)行烘干，烘干溫度U0 13O。C，時(shí)間90s，再進(jìn)行焙烘，溫度140° 180°C,時(shí)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(dǎo)電織物如圖1所示，采用機(jī)織的方法，織造成含有導(dǎo)電絲1和碳素導(dǎo)電紗線3 或混紡紗線的織物，即為碳素導(dǎo)電織物?？椢镏械慕?jīng)紗2為導(dǎo)電絲1和未經(jīng) 浸軋涂層的紗線或混紡紗線。導(dǎo)電絲l為銅或鍍銀、鍍錫的銅導(dǎo)電絲，其直 徑為0.05~0.15mm，抗拉強(qiáng)度為200~500N/mm2。未經(jīng)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(zhì)，不受潮變質(zhì)。紗支規(guī)格為 7~21s，經(jīng)紗2的排列的方法是在10cm內(nèi)導(dǎo)電絲1應(yīng)均勻分布為5~20根，未 經(jīng)浸軋涂層的紗線或混紡紗線在IO公分內(nèi)的排列均勻分布為80~160根。緯紗4為碳素導(dǎo)電紗線3和未經(jīng)浸軋涂層的紗線。緯紗4中碳素導(dǎo)電紗 線3或混紡紗線應(yīng)均勻分布，10cm內(nèi)為16-48根，其他未經(jīng)浸軋涂層的紗線
或混紡紗線均勻分布，10cm內(nèi)為30~96根，要求無雜質(zhì)，不受潮變質(zhì)，紗支 規(guī)格7 21s，織造時(shí)，經(jīng)紗2中的導(dǎo)電絲1應(yīng)與其它經(jīng)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(dǎo)電織物的復(fù)合如圖2所示，將織造好的碳素導(dǎo)電織物先進(jìn)行檢驗(yàn)，熨平，采用聚氨酯 (PU)或醋酸乙烯酯(EVA)薄膜對(duì)碳素導(dǎo)電織物進(jìn)行壓延復(fù)合，薄膜厚度 為0.2 1.2mm ，復(fù)合時(shí)的溫度為140~160°C。復(fù)合后的碳素導(dǎo)電織物具有很 好的尺寸穩(wěn)定性和強(qiáng)度及防潮絕緣安全性。4. 碳素發(fā)熱片的制作如圖2所示，將復(fù)合好的碳素導(dǎo)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5xl0cm。采用納米竹碳針織面料進(jìn)行包 裝，納米竹碳針織面料一面為納米竹碳纖維，另一面為吸濕排汗滌綸纖維， 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. 腰帶發(fā)熱系統(tǒng)如圖2所示，腰帶發(fā)熱系統(tǒng)由碳素發(fā)熱片10、連接導(dǎo)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)及該 電池組上設(shè)置的薄膜調(diào)節(jié)開關(guān)7組成。薄膜調(diào)節(jié)開關(guān)7設(shè)有四個(gè)檔位，第一 檔為開機(jī)，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(guān)閉電源。碳素發(fā)熱片10中的經(jīng)向?qū)щ娊z1采用并聯(lián)的方式，然后 與智能聚合物鋰電池組6的正負(fù)極連接，啟動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)開關(guān)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(hù) 電壓8.6v，過放保護(hù)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(shí)，發(fā)熱溫 度最高達(dá)65。O70。C。電池組6體積分為兩種，2200mAh的電池體積7.1X5.4 X2.2cm， 4400mAh的電池體積是7.1 X8.3X2.2cm，重量為115g 180g，攜帶 方便。6. 腰帶的制作
如圖2、 3、 4所示，腰帶由腰托12、外層貼袋13、內(nèi)層貼袋15、松緊帶 11、搭扣14和電池袋17構(gòu)成。松緊帶11與腰托12的兩端連接，搭扣14分 別與松緊帶11的兩端連接，腰托12為三層織物織成并形成外層貼袋13和內(nèi) 層貼袋15，內(nèi)層貼袋15靠近人體腰部為針織網(wǎng)眼布制成，其目的是利于對(duì)人 體腰部發(fā)熱傳導(dǎo)，內(nèi)層貼袋15用來放置碳素發(fā)熱片10，圖2中8為聚氨酯(PU) 或醋酸乙烯酯(EVA)薄膜，9為碳素發(fā)熱片10的納米竹碳針織面料外包裝。 外層貼袋13用機(jī)織物制成，可根據(jù)需要放置柔性薄型有機(jī)玻璃材料，有機(jī)玻 璃厚度根據(jù)需要，可選l 3mm。電池袋17放在松緊帶11的一端，可根據(jù)需 要調(diào)節(jié)移動(dòng)其位置，電池袋17是用來放置智能聚合物鋰電池組6的。根據(jù)人 體服裝學(xué)原理，松緊帶11的兩端與腰托12的連接處夾角18設(shè)計(jì)為3~5。，使 用腰帶時(shí)感覺更貼身、護(hù)體、舒適。
權(quán)利要求
1. 一種碳素發(fā)熱腰帶，包括腰托、貼袋、松緊帶、搭扣、電池袋、碳素發(fā)熱片、連接導(dǎo)線、鋰電池、薄膜調(diào)解開關(guān)；碳素發(fā)熱片是由碳素導(dǎo)電織物通過環(huán)保型的聚氨酯或醋酸乙烯酯薄膜進(jìn)行壓延復(fù)合而成，并由納米竹碳針織面料進(jìn)行縫制包裝；薄膜調(diào)節(jié)開關(guān)分為若干檔位，可調(diào)節(jié)鋰電池的輸出功率；碳素發(fā)熱片中的經(jīng)向?qū)щ娊z采用并聯(lián)方式，然后與鋰電池、薄膜調(diào)節(jié)開關(guān)串接，形成回路；松緊帶與腰托的兩端連接，搭扣分別與松緊帶的兩端連接，腰托為三層織物織成并形成兩個(gè)貼袋，內(nèi)層貼袋靠近人體腰部為針織網(wǎng)眼布制成，用來放置碳素發(fā)熱片，外層貼袋用機(jī)織物制成，可根據(jù)需要放置柔性有機(jī)玻璃薄型材料，電池袋在松緊帶的一端并可根據(jù)需要調(diào)節(jié)移動(dòng)其位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種碳素發(fā)熱腰帶，其特征在于所述松緊帶 的兩端與腰托的連接處夾角設(shè)計(jì)為3~5°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳素發(fā)熱腰帶，其特征在于所述 鋰電池電流輸出方式為脈沖式。
4. 一種碳素發(fā)熱腰帶的制備方法a. 碳素導(dǎo)電紗線的制作將粘度100 500mpa.s和含固量5 70%的碳素機(jī)敏材料置于不銹鋼容器 中，充分?jǐn)嚢杈鶆?，采用浸軋法工藝，將無雜質(zhì)、無受潮變質(zhì)、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(jìn)行烘干，烘干溫度H0 130。C，時(shí)間90s，再進(jìn)行焙烘，溫度140° 1S0。C，時(shí)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;b. 碳素導(dǎo)電織物采用機(jī)織的方法，織造成含有導(dǎo)電絲和碳素導(dǎo)電紗線或混紡紗線的碳素導(dǎo) 電織物；織物中的經(jīng)紗為導(dǎo)電絲和未經(jīng)浸軋涂層的紗線或混紡紗線；導(dǎo)電絲 為銅或鍍銀、鍍錫的銅導(dǎo)電絲，其直徑為0.05 0.15mm，抗拉強(qiáng)度為 200~500N/mm2;未經(jīng)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(zhì)，不受潮變質(zhì)；紗支規(guī)格為7 21s，經(jīng)紗的排列的方法是在10cm內(nèi)導(dǎo)電絲1應(yīng)均勻分布為5~20根，未經(jīng)浸軋涂層的紗線或混紡紗線在10公 分內(nèi)的排列均勻分布為80 160根；緯紗為碳素導(dǎo)電紗線和未經(jīng)浸軋涂層的紗線；緯紗中碳素導(dǎo)電紗線或混 紡紗線應(yīng)均勻分布，10cm內(nèi)為16~48根，其他未經(jīng)浸軋涂層的紗線或混紡紗 線均勻分布，10cm內(nèi)為30 96根，要求無雜質(zhì)，不受潮變質(zhì)，紗支規(guī)格7~21s， 織造時(shí)，經(jīng)紗2中的導(dǎo)電絲l應(yīng)與其它經(jīng)紗2張力保持一致，布面平整，織 物單位面積重量為100 500g/m2;c. 碳素導(dǎo)電織物的復(fù)合將織造好的碳素導(dǎo)電織物熨平，采用聚氨酯(PU)或醋酸乙烯酯(EVA) 薄膜對(duì)碳素導(dǎo)電織物進(jìn)行壓延復(fù)合，薄膜厚度為0.2 1.2mm ，復(fù)合時(shí)的溫度 為140 160。C;d. 碳素發(fā)熱片的制作將復(fù)合好的碳素導(dǎo)電織物根據(jù)不同的用途裁剪成所需要的規(guī)格；采用納 米竹碳針織面料進(jìn)行包裝，納米竹碳針織面料一面為納米竹碳纖維，另一面 為吸濕排汗滌綸纖維，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;e. 碳素發(fā)熱腰帶發(fā)熱系統(tǒng)的制作腰帶發(fā)熱系統(tǒng)由碳素發(fā)熱片、連接導(dǎo)線、智能聚合物鋰電池組及該電池 組上設(shè)置的薄膜調(diào)節(jié)開關(guān)組成；碳素發(fā)熱片中的經(jīng)向?qū)щ娊z采用并聯(lián)的方式， 然后與智能聚合物鋰電池組的正負(fù)極連接，啟動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)開關(guān)，即通電并逐 漸發(fā)熱升溫；f. 腰帶的制作腰帶由腰托、外層貼袋、內(nèi)層貼袋、松緊帶、搭扣和電池袋構(gòu)成；松緊 帶與腰托的兩端連接，搭扣分別與松緊帶的兩端連接，腰托為三層織物織成 并形成外層貼袋和內(nèi)層貼袋，內(nèi)層貼袋靠近人體腰部為針織網(wǎng)眼布制成，內(nèi) 層貼袋放置碳素發(fā)熱片；外層貼袋用機(jī)織物制成，放置柔性薄型有機(jī)玻璃材 料，有機(jī)玻璃厚度可選1 3mm;電池袋放在松緊帶的一端，可根據(jù)需要調(diào)節(jié) 移動(dòng)其位置，電池袋內(nèi)放置智能聚合物鋰電池組的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳素發(fā)熱腰帶及其制備方法，腰帶包括腰托、貼袋、松緊帶、搭扣、電池袋、碳素發(fā)熱片、連接導(dǎo)線、智能聚合物鋰電池組；碳素發(fā)熱片中的經(jīng)向?qū)щ娊z采用并聯(lián)方式，然后與鋰電池的正負(fù)極連接；松緊帶與腰托的兩端連接，搭扣分別與松緊帶的兩端連接，腰托為三層織物織成并形成兩個(gè)貼袋，內(nèi)層貼袋靠近人體腰部為針織網(wǎng)眼布制成，用來放置發(fā)熱片，外層貼袋用機(jī)織物制成，可根據(jù)需要放置柔性有機(jī)玻璃薄型材料，電池袋在松緊帶的一端并可根據(jù)需要調(diào)節(jié)移動(dòng)其位置。本發(fā)明發(fā)熱升溫快，無味無污染、效果好，是理想的供熱保暖腰帶。
文檔編號(hào)A61F7/00GK101396310SQ20071004667
公開日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2007年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月29日
發(fā)明者吳東來, 潘躍進(jìn) 申請(qǐng)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