專利名稱：自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯，該自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯是一種具有自限溫功能、無感應(yīng)電場、采用有機導(dǎo)電纖維產(chǎn)熱、采用相變蓄熱纖維提高控溫能力并節(jié)約能源的新型柔性可折疊電熱毯。
背景技術(shù)：
電熱毯是一種相當普及的家用電熱產(chǎn)品。目前市售的電熱毯發(fā)熱體多為金屬電熱絲或在薄膜/織物上涂覆含導(dǎo)電物質(zhì)的涂層，存在不能以大曲率彎折的問題，手感過于硬挺，不貼體。中國專利ZL98243591. 6公開了一種加熱元件是非金屬導(dǎo)電材料的電加熱墊， 該加熱墊較之發(fā)熱體為金屬絲的電熱毯更為柔軟，可彎折。但其依然存在無法恒溫以及存在電磁場等等問題。多數(shù)電熱毯采用交流供電，存在交變電磁場，且工頻交變電磁場對人體有損傷。有的電熱毯采用雙線膠合的方法抵消所產(chǎn)生的電磁場，但導(dǎo)致電熱毯手感進一步變硬。中國專利ZL200620001213. 7公開了一種可用于電熱毯的碳纖維過熱安全保護電熱線，結(jié)構(gòu)中包括金屬導(dǎo)電絲和外包覆層，其特征是在電熱線的最里層為碳纖維絲，其外側(cè)包有感溫?zé)崛垠w隔離層，隔離層的外側(cè)螺旋盤繞有金屬導(dǎo)電絲，最外層包覆有絕緣外包覆層。該采用在電熱絲外面包覆金屬層來屏蔽電磁場的方式、或本領(lǐng)域其他的在片狀發(fā)熱體兩側(cè)包覆金屬箔來屏蔽電磁場的方式，都存在外包屏蔽層通常無法保證連接到地線，實際上無法實現(xiàn)隱蔽作用的問題。一般電熱毯沒有恒溫功能，雖然有不同的功率輸出檔可以選擇，但選用了某一檔功率輸出后，因使用條件的變化，實際產(chǎn)生的溫度仍有變化；采用雙位(通斷)調(diào)節(jié)時還存在溫度過高過低的波動現(xiàn)象。中國專利ZL98228046.7公開了一種PTC自限溫電熱毯，該自限溫電熱毯的PTC自限溫電熱線由兩根平行的導(dǎo)電芯線外包覆PTC材料形成發(fā)熱體，最外包覆一層絕緣護套構(gòu)成，其導(dǎo)電芯線是用一根以上(含一根)金屬線螺旋繞制在化學(xué)纖維上構(gòu)成。該在導(dǎo)電芯線外包覆PTC材料形成發(fā)熱體的方式或本領(lǐng)域其他的采用PTC發(fā)熱小元件在電熱毯中多點放置以實現(xiàn)自限溫的方式同樣存在金屬絲在電熱毯中繞行分布，使得電熱毯手感硬、不能彎折、不帖服、攜帶不便等問題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決普通電熱毯不能以大曲率彎折、存在交變電磁場、沒有恒溫功能等技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯及其制造方法。該自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯是一種具有自限溫功能、無感應(yīng)電場、采用有機導(dǎo)電纖維產(chǎn)熱、采用相變蓄熱纖維提高控溫能力并節(jié)約能源的新型柔性可折疊電熱毯。這種電熱毯適用于老人、兒童、孕婦、病人及普通健康人群用于御寒和熱敷理療。本發(fā)明的一方面涉及一種自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯，包括a)發(fā)熱層，所述發(fā)熱層由發(fā)熱織物制成，并沿經(jīng)向中心線對折；b)夾在沿經(jīng)向中心線對折的發(fā)熱層之間的絕緣層，所述絕緣層由普通聚酯纖維織物制成；c)位于發(fā)熱層下方的蓄熱層，所述蓄熱層由相變蓄熱纖維制成的無紡布制成；d)位于蓄熱層下方的隔熱層；e)作為外套的可洗滌保護層，所述保護層由價格低廉的聚酯纖維織物制成；其特征在于所述發(fā)熱織物通過以普通聚酯長絲為經(jīng)紗、以具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維和普通聚酯長絲為緯紗相間構(gòu)成， 其中發(fā)熱織物的邊紗部分為作為導(dǎo)電電極的金屬絲，與電源連接的所述金屬絲將具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維連接起來。本發(fā)明的另一方面涉及一種自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯，包括a)發(fā)熱/蓄熱層，所述發(fā)熱/蓄熱層由發(fā)熱/蓄熱織物制成，并沿經(jīng)向中心線對折；b)夾在沿經(jīng)向中心線對折的發(fā)熱/蓄熱層之間的絕緣層，所述絕緣層由普通聚酯纖維織物制成；c)位于發(fā)熱/蓄熱層下方的隔熱層；d)作為外套的可洗滌保護層，所述保護層由價格低廉的聚酯纖維織物制成；其特征在于所述發(fā)熱/蓄熱織物通過以普通聚酯長絲為經(jīng)紗、以具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維和相變蓄熱纖維構(gòu)成的紗線為緯紗相間構(gòu)成，其中發(fā)熱/蓄熱織物的邊紗部分為作為導(dǎo)電電極的金屬絲，與電源連接的所述金屬絲將具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維連接起來。在一個優(yōu)選的具體實施方案中，電源采用直流電。在一個優(yōu)選的具體實施方案中，直流電電壓為36V。在一個優(yōu)選的具體實施方案中，金屬絲為銅絲。本發(fā)明中使用的具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維為工作在40-50°C的具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維，它可以通過現(xiàn)有技術(shù)制備。本發(fā)明中使用的相變蓄熱纖維為購自河南駐馬店“上海全宇生物科技遂平有限公司”的相變蓄熱纖維2#0本發(fā)明的發(fā)熱織物和發(fā)熱/蓄熱織物的邊紗部分為作為導(dǎo)電電極的金屬絲，該金屬絲將具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維連接起來接到電源上，其中金屬絲可為銅絲或其他金屬絲，該銅絲或其他金屬絲可與具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維絞合連通，并在其連接點上以導(dǎo)電膠封固，其中導(dǎo)電膠可為聚氨酯導(dǎo)電膠或其他可達到接口柔軟連接的公知導(dǎo)電膠。更特別地，在本發(fā)明中采用具有正溫度系數(shù)效應(yīng)(PTC)的有機導(dǎo)電纖維長絲作為發(fā)熱體，利用有機導(dǎo)電纖維長絲的柔軟性，使電熱毯具有普通織物那樣的柔軟手感，克服了現(xiàn)有技術(shù)中熱體多為金屬電熱絲，使得電熱毯手感過于硬挺、不貼體的問題。在本發(fā)明的一方面，以普通聚酯長絲為經(jīng)紗、以具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維和普通聚酯長絲為緯紗相間織入制成發(fā)熱織物，以邊紗部分(為銅絲或其他金屬絲) 為電極施加直流電，并且發(fā)熱織物沿經(jīng)向中心線對折，因而通電時電流在沿經(jīng)向中心線對折的發(fā)熱織物上層的流向與下層的流向正好相反，由于層厚很薄，故由上層導(dǎo)線和在下層導(dǎo)線產(chǎn)生的電磁場正好相互抵消，使得本發(fā)明的電熱毯無感應(yīng)電場，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中電熱毯存在交變電磁場造成對人體的損傷的問題。在本發(fā)明的另一方面，以普通聚酯長絲為經(jīng)紗、以具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維和相變蓄熱纖維紡制的紗線為緯紗相間織入制成發(fā)熱/蓄熱織物，以邊紗部分(為銅絲或其他金屬絲)為電極施加直流電，并且發(fā)熱/蓄熱織物沿經(jīng)向中心線對折，因而通電時電流在沿經(jīng)向中心線對折的發(fā)熱/蓄熱織物上層的流向與下層的流向正好相反，由于層厚很薄，故由上層導(dǎo)線和在下層導(dǎo)線產(chǎn)生的電磁場正好相互抵消，使得本發(fā)明的電熱毯無感應(yīng)電場，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中電熱毯存在交變電磁場造成對人體的損傷的問題。本電熱毯100%采用柔性的纖維織造而成，因此同普通紡織品一樣柔軟，可折疊，方便攜帶，使用時更加舒適。在本發(fā)明的發(fā)熱/蓄熱織物中，以普通聚酯長絲為經(jīng)紗、以具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維和相變蓄熱纖維紡制的紗線為緯紗，利用相變蓄熱纖維吸收溫度偏高時的多余熱量，并且在斷開電源后還可以由相變蓄熱纖維釋放熱量，使供熱溫度更加均衡、供熱時間得到延長。具體而言，當接通電源，電熱毯溫度升高時，相變蓄熱纖維吸收儲存一部分熱量，而切斷電源后，相變蓄熱纖維釋放熱量，從而在一定范圍內(nèi)進一步主動地、智能地控制電熱毯的溫度，起到延長電熱毯保溫時間，節(jié)約能源的作用，從而避免出現(xiàn)如現(xiàn)有技術(shù)中存在的溫度過高過低的波動現(xiàn)象。本發(fā)明的發(fā)熱織物和發(fā)熱/蓄熱織物可采用平紋或2/1斜紋織法織造。本發(fā)明的另一方面涉及一種制備自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯的方法，包括下述步驟1)以普通聚酯長絲為經(jīng)紗、以具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維和普通聚酯長絲為緯紗相間織入制成發(fā)熱織物，從而制成發(fā)熱層；幻沿經(jīng)向中心線將發(fā)熱層對折，并在中間墊一層由普通聚酯纖維織物制成的絕緣層；；3)在發(fā)熱層的下方放置由相變蓄熱纖維制成的無紡布制成的蓄熱層；4)在蓄熱層的下方設(shè)置隔熱層力)整體包裹作為外套的可洗滌保護層。本發(fā)明的再一方面涉及一種制備自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯的方法，包括下述步驟1)以普通聚酯長絲為經(jīng)紗、以具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維和相變蓄熱纖維紡制的紗線為緯紗相間織入制成發(fā)熱/蓄熱織物，從而制成發(fā)熱/蓄熱層；2)沿經(jīng)向中心線將發(fā)熱/蓄熱層對折，并在中間墊一層由普通聚酯纖維織物制成的絕緣層；幻在發(fā)熱/蓄熱層的下方設(shè)置隔熱層；4)整體包裹作為外套的可洗滌保護層。


圖Ia為根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案的自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯的剖面圖， 其中1表示保護層，2表示發(fā)熱層，3表示絕緣層，4表示蓄熱層，5表示隔熱層。圖Ib為根據(jù)本發(fā)明的另一個具體實施方案的自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯的剖面圖，其中1表示保護層，6表示發(fā)熱/蓄熱層，3表示絕緣層，5表示隔熱層。圖2為本發(fā)明所述的沿經(jīng)向中心線對折的發(fā)熱織物的示意圖，其中7表示作為導(dǎo)電電極的金屬絲。
具體實施例方式實施例1制備如圖Ia所示的本發(fā)明所述的自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯首先，通過現(xiàn)有技術(shù)制備工作在40-50°C的具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維。然后，以150d/72f普通聚酯長絲FDY(江蘇張家港龍杰化纖有限公司生產(chǎn)的半消光 150D/72f白色FDY滌綸長絲)為經(jīng)紗、以具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維和普通聚酯長絲為緯紗相間織入制成發(fā)熱織物，從而制成發(fā)熱層(采用2/1斜紋織法、日本津田駒公司生產(chǎn)的ZA408型噴水織機織造)。發(fā)熱織物的邊紗部分為作為導(dǎo)電電極的銅絲，所述銅絲將具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維連接起來接到電源上。沿經(jīng)向中心線將發(fā)熱層對折，并在中間墊一層由普通聚酯纖維織物(浙江新建紡織有限公司生產(chǎn)的T230滌綸綢)制成的絕緣層。在發(fā)熱層的下方放置由購自河南駐馬店“上海全宇生物科技遂平有限公司”的相變蓄熱纖維姊，通過溫州無紡針刺機械廠生產(chǎn)的無紡布梳棉機梳理、溫州無紡針刺機械廠生產(chǎn)的無紡布針刺機針刺制成的無紡布制成的蓄熱層。在蓄熱層的下方設(shè)置由江蘇儀征化纖有限公司生產(chǎn)的中長型51mmX2dt中空滌綸和海門市金星熱熔纖維有限公司生產(chǎn)的中長型51mmX2dt熱熔纖維通過溫州無紡針刺機械廠生產(chǎn)的無紡布機熱熔加工制成的絮片隔熱層(平方米重200g)。最后，整體包裹作為外套的由市售的聚酯纖維織物(浙江新建紡織有限公司生產(chǎn)的T230滌綸綢)制成可洗滌保護層。該電熱毯的電源采用36V直流電， 功率40W，真正實現(xiàn)使用過程安全可靠。實施例2制備如圖Ib所示的本發(fā)明所述的自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯首先，通過現(xiàn)有技術(shù)制備工作在40-50°C的具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維。 然后，以江蘇張家港龍杰化纖有限公司生產(chǎn)的半消光100d/48f、或100d/36f普通聚酯長絲為經(jīng)紗、以具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維和購自河南駐馬店“上海全宇生物科技遂平有限公司”的相變蓄熱纖維2#紡制的紗線為緯紗相間織入制成發(fā)熱/蓄熱織物，從而制成發(fā)熱/蓄熱層(采用平紋織法、日本津田駒公司生產(chǎn)的ZA408型噴水織機織造)。發(fā)熱/ 蓄熱織物的邊紗部分為作為導(dǎo)電電極的銅絲，所述銅絲將具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維連接起來接到電源上。沿經(jīng)向中心線將發(fā)熱/蓄熱層對折，并在中間墊一層由普通聚酯纖維織物(浙江新建紡織有限公司生產(chǎn)的T230滌絲綢)制成的絕緣層。在發(fā)熱/蓄熱層的下方設(shè)置由江蘇儀征化纖有限公司生產(chǎn)的中長型51mmX2dt中空滌綸和海門市金星熱熔纖維有限公司生產(chǎn)的中長型51mmX2dt熱熔纖維通過溫州無紡針刺機械廠生產(chǎn)的無紡布機熱熔加工制成的絮片隔熱層(平方米重300g)。最后，整體包裹作為外套的由浙江新建紡織有限公司生產(chǎn)的T230滌綸綢制成可洗滌保護層。該電熱毯的電源采用36V直流電， 功率40W，真正實現(xiàn)使用過程安全可靠。
權(quán)利要求
1.一種自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯，包括a)發(fā)熱層，所述發(fā)熱層由發(fā)熱織物制成，并沿經(jīng)向中心線對折；b)夾在沿經(jīng)向中心線對折的發(fā)熱層之間的絕緣層，所述絕緣層由普通聚酯纖維織物制成；c)位于發(fā)熱層下方的蓄熱層，所述蓄熱層由相變蓄熱纖維制成的無紡布制成；d)位于蓄熱層下方的隔熱層；e)作為外套的可洗滌保護層，所述保護層由價格低廉的聚酯纖維織物制成；其特征在于所述發(fā)熱織物通過以普通聚酯長絲為經(jīng)紗、以具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維和普通聚酯長絲為緯紗相間構(gòu)成，其中發(fā)熱織物的邊紗部分為作為導(dǎo)電電極的金屬絲，與電源連接的所述金屬絲將具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維連接起來。
2.一種自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯，包括a)發(fā)熱/蓄熱層，所述發(fā)熱/蓄熱層由發(fā)熱/蓄熱織物制成，并沿經(jīng)向中心線對折；b)夾在沿經(jīng)向中心線對折的發(fā)熱/蓄熱層之間的絕緣層，所述絕緣層由普通聚酯纖維織物制成；c)位于發(fā)熱/蓄熱層下方的隔熱層；d)作為外套的可洗滌保護層，所述保護層由價格低廉的聚酯纖維織物制成；其特征在于所述發(fā)熱/蓄熱織物通過以普通聚酯長絲為經(jīng)紗、以具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維和相變蓄熱纖維構(gòu)成的紗線為緯紗相間構(gòu)成，其中發(fā)熱/蓄熱織物的邊紗部分為作為導(dǎo)電電極的金屬絲，與電源連接的所述金屬絲將具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維連接起來。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯，其特征在于，電源采用直流電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯，其特征在于，直流電電壓為36V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯，其特征在于，金屬絲為銅絲。
6.制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯的方法，包括下述步驟1)以普通聚酯長絲為經(jīng)紗、以具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維和普通聚酯長絲為緯紗相間織入制成發(fā)熱織物，從而制成發(fā)熱層；2)沿經(jīng)向中心線將發(fā)熱層對折，并在中間墊一層由普通聚酯纖維織物制成的絕緣層；3)在發(fā)熱層的下方放置由相變蓄熱纖維制成的無紡布制成的蓄熱層；4)在蓄熱層的下方設(shè)置隔熱層；5)整體包裹作為外套的可洗滌保護層。
7.制備根據(jù)權(quán)利要求2所述的自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯的方法，包括下述步驟1)以普通聚酯長絲為經(jīng)紗、以具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維和相變蓄熱纖維紡制的紗線為緯紗相間織入制成發(fā)熱/蓄熱織物，從而制成發(fā)熱/蓄熱層；2)沿經(jīng)向中心線將發(fā)熱/蓄熱層對折，并在中間墊一層由普通聚酯纖維織物制成的絕緣層；3)在發(fā)熱/蓄熱層的下方設(shè)置隔熱層；4)整體包裹作為外套的可洗滌保護層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自限溫?zé)o電場蓄熱電熱毯，包括a)發(fā)熱層，所述發(fā)熱層由發(fā)熱織物制成，并沿經(jīng)向中心線對折；b)夾在沿經(jīng)向中心線對折的發(fā)熱層之間的絕緣層，所述絕緣層由普通聚酯纖維織物制成；c)位于發(fā)熱層下方的蓄熱層，所述蓄熱層由相變蓄熱纖維制成的無紡布制成；d)位于蓄熱層下方的隔熱層；e)作為外套的可洗滌保護層，所述保護層由價格低廉的聚酯纖維織物制成；其中所述發(fā)熱織物通過以普通聚酯長絲為經(jīng)紗、以具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維和普通聚酯長絲為緯紗相間構(gòu)成，其中發(fā)熱織物的邊紗部分為作為導(dǎo)電電極的金屬絲，與電源連接的所述金屬絲將具有正溫度系數(shù)效應(yīng)的有機導(dǎo)電纖維連接起來。
文檔編號H05B3/36GK102325391SQ201110265659
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者周國泰, 施楣梧, 朱永強, 王小毛, 謝偉杰, 趙海燕 申請人:無錫華東創(chuàng)新材料研究院, 昆山新三眾工貿(mào)有限公司, 高派紡織股份有限公司