一種柔性導(dǎo)線、導(dǎo)電織物、發(fā)熱織物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及柔性導(dǎo)線領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性導(dǎo)線、導(dǎo)電織物、發(fā)熱織物。
【背景技術(shù)】
[0002]導(dǎo)線是日常生活中常常用到的部件。就其材質(zhì)而言，大部分是金屬材質(zhì)，如鋁線和銅線等；也有部分特殊材質(zhì)導(dǎo)線，如碳纖維等。但這些材質(zhì)的導(dǎo)線阻值高、易老化、柔韌性、質(zhì)感差，很難用于制作與皮膚接觸的柔性材料。不同的場合下需要不同性能的導(dǎo)線。一種柔韌性好、導(dǎo)電性能好的柔性導(dǎo)線就是其中一個重要的研究課題。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的實施例所要解決的一個技術(shù)問題是，現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)線的柔韌性和導(dǎo)電性有待提尚。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的一個方面提供了一種柔性導(dǎo)線，包括:柔性紗線、導(dǎo)電微粒和樹脂，所述導(dǎo)電微粒通過所述樹脂粘附于所述紗線表面，所述紗線包括絕緣纖維。
[0005]本實用新型的另一方面還提供了一種導(dǎo)電織物，包括上述的柔性導(dǎo)線。
[0006]本實用新型的另一方面還提供了一種發(fā)熱織物，包括上述的柔性導(dǎo)線和第二導(dǎo)線和第三導(dǎo)線，所述第二導(dǎo)線和第三導(dǎo)線與所述柔性導(dǎo)線電連接，所述第二導(dǎo)線和第三導(dǎo)線的電導(dǎo)率大于所述柔性導(dǎo)線。
[0007]相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本實用新型的實施例所提供的柔性導(dǎo)線及其制備方法、導(dǎo)電織物、發(fā)熱織物中在柔性紗線表面附著導(dǎo)電微粒而形成的柔性導(dǎo)線，柔韌性好，導(dǎo)電性能好。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型實施例提供的柔性導(dǎo)線的輪廓示意圖；
[0009]圖2為圖1所示柔性導(dǎo)線的截面示意圖；
[0010]圖3為導(dǎo)電微粒采用碳納米管的柔性導(dǎo)線表面的顯微圖；
[0011]圖4為本實用新型實施例提供的柔性導(dǎo)線的制備方法流程圖；
[0012]圖5為本實用新型實施例提供的染料的制備方法流程圖；
[0013]圖6為本實用新型實施例提供的導(dǎo)電織物結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖7為本實用新型實施例提供的發(fā)熱織物結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型的核心思想是在柔性紗線表面附著導(dǎo)電微粒而形成的柔性導(dǎo)線，柔韌性好，導(dǎo)電性能好。
[0016]圖1為本實用新型實施例提供的柔性導(dǎo)線的輪廓示意圖，圖2為圖1所示柔性導(dǎo)線的截面示意圖。如圖1和圖2所示，該柔性導(dǎo)線1，包括:柔性紗線101、導(dǎo)電微粒102和樹脂103。該導(dǎo)電微粒102通過該樹脂103粘附于該柔性紗線101表面。需要說明的是，圖1和圖2所示的柔性導(dǎo)線只是示意圖，其輪廓和截面的邊界均示意為光滑界面，但實際上柔性紗線101本身包括絕緣纖維，通常是由絕緣纖維紡紗而成，因此柔性紗線101的表面通常并不是光滑的。另外，導(dǎo)電微粒102的表面，樹脂103的表面，導(dǎo)電微粒102與樹脂103的交界面，樹脂103與柔性紗線101的交界面等可以是不光滑的。
[0017]柔性紗線101中的絕緣纖維可以有多種不同的選擇，例如可以是植物纖維、動物纖維、合成纖維中、復(fù)合纖維中的一種或幾種的組合。其中，植物纖維可以包括棉、麻中的一種或幾種的組合；動物纖維可以包括毛發(fā)、蠶絲中的一種或幾種的組合；合成纖維可以包括尼龍、滌綸、腈綸、丙綸、錦綸、氯綸中的一種或幾種的組合。這些材質(zhì)的柔性紗線不僅具有良好的柔韌性，還有利于后續(xù)通過噴涂、浸漬等方式(或稱之為染線工藝)將導(dǎo)電微粒附著于其表面上。另外，這些材質(zhì)的柔性紗線還有利于后續(xù)通過編制的方式將柔性導(dǎo)線制成導(dǎo)電織物。具體見后文。
[0018]導(dǎo)電微粒102的選擇非常關(guān)鍵。通常導(dǎo)電微粒102可以包括碳納米管、石墨烯、碳纖維、富勒烯、石墨中的一種或幾種的組合。導(dǎo)電微粒102彼此之間相互電連接形成附著于柔性紗線101表面的導(dǎo)電層，使得柔性導(dǎo)線I的一端至另一端是電性導(dǎo)通的。碳納米管、石墨烯、碳纖維、富勒烯、石墨等材質(zhì)構(gòu)成的表面導(dǎo)電層在通電的情況下可以產(chǎn)生熱量，且以遠紅外波的形式向外輻射。其輻射的遠紅外波長為幾微米到幾十微米，正好是遠紅外生命光譜，具有理療、保健功效。發(fā)明人經(jīng)過大量的實驗篩選，先后選擇試驗過的材料還包括金屬、金屬氧化物、以BaZr03、SrZr03、CaZr03為母體的質(zhì)子導(dǎo)體等，通過比較最后選擇了導(dǎo)電發(fā)熱性能好的碳納米管、石墨烯、石墨、富勒烯、碳纖維等材料。碳納米管、石墨烯、碳纖維、富勒烯、石墨等材料具有耐高溫性、耐熱性、耐介質(zhì)性優(yōu)異的材料；可以長時間在工作溫度下不產(chǎn)生物理化學(xué)變化。
[0019]為了使得導(dǎo)電微粒102能夠很好的附著于柔性紗線101表面，需要采用樹脂103。圖3示出了導(dǎo)電微粒102采用碳納米管，并通過樹脂103粘附于柔性紗線101表面的顯微圖(使用掃描電子顯微鏡拍照得到)。樹脂103的材質(zhì)選取也是本實用新型的一個重要方面。為了適于染線工藝以及環(huán)保要求，發(fā)明人經(jīng)過大量實驗篩選，其標準如下1、出于環(huán)保方面考慮，樹脂必須為水性；2、樹脂成膜后必須具有較好的力學(xué)性能如拉伸強度、對線體好的附著力、韌性等；3、樹脂成膜后具有較好的耐化學(xué)介質(zhì)性能、適合長期在一定溫度下使用的耐老化性；4、樹脂成膜后，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度要低，在零度以下不發(fā)生脆斷。經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)樹脂103可以為水性的單組分樹脂。該單組分樹脂可以包括單組分聚氨酯、單組分丙烯酸中的一種或幾種的組合。該單組分樹脂具體可以包括HA8820、WL — 160、WL — 5180、HD2535、S-20, BA — 2100中的一種或幾種的組合。這些材質(zhì)的水性單組份樹脂對棉線等柔性紗線具有$父尚的附著力。
[0020]如圖4和圖5所示，上述的柔性導(dǎo)線的制備方法通常可以包括如下步驟:
[0021]1、提供柔性紗線101，該柔性紗線的材質(zhì)可以采用上文所述的材料。
[0022]2、提供染料10，該染料10包括導(dǎo)電微粒102、樹脂103和溶劑104。導(dǎo)電微粒102和樹脂103的材質(zhì)可以采用上文所述的材料。溶劑104可以包括水、有機溶劑中的一種或多種的組合。
[0023]該染料10的制備方法可以包括如下步驟:
[0024]2.1、提供導(dǎo)電微粒102、樹脂103和溶劑104 ；
[0025]2.2、將導(dǎo)電微粒102、樹脂103和溶劑104進行球磨形成混合溶液。
[0026]3、將染料10附著于柔性紗線101表面。具體方法可以包括:涂覆、噴涂、浸漬中的一種或多種的組合。
[0027]4、固化形成柔性導(dǎo)線I。可以采用自然晾干，也可以采用烘焙固化。
[0028]經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)，適合染線的樹脂若選取水性單組份樹脂，其在固化前具有以下特性中的一種或多種:a、離子型，陰離子型居多，同時也包括部分陽離子型山、固含量為25—60% ;c、PH 值為 3—10 ;d、黏度為 50—3000mpa.s ;e、最低成膜溫度為-5 — 50°C。
[0029]通過上述方法制備的柔性導(dǎo)線I具有良好的導(dǎo)電性能和柔韌性，且工藝簡單。但經(jīng)過發(fā)明人大量實驗，發(fā)現(xiàn)上述方法制備的柔性導(dǎo)線I存在不均勻的現(xiàn)象。為了提高柔性導(dǎo)線I的均勻性，可以通過提供染料10的均勻性得到解決。發(fā)明人在染料10中添加了一種或多種水性分散劑來解決導(dǎo)電涂料導(dǎo)電性均勻的問題。分散劑可以包括硅酸鹽或堿金屬磷酸鹽或如下有機物:三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂肪酸聚乙二醇酯的一種或幾種的組合。發(fā)現(xiàn)當選用以下規(guī)格的分散劑時可以很好的解決導(dǎo)電涂料導(dǎo)電性均勻的問題，如BYK — 190、760W、7160W等。這類分散劑具有如下特征中的一種或多種:1、為一種嵌段共聚物分散劑，能吸附在顏料表面，利用空間位阻效應(yīng)防止顏料絮凝，使涂料的色相和著色力穩(wěn)定；