CN104582022A - 碳纤维发热片的制作方法 - Google Patents

Abstract

一种碳纤维发热片的制作方法，其步骤为：先取若干碳纤维和缝线线团，并将各碳纤维和缝线线团之线头穿设于缝纫设备上；接着，取柔性基材，通过缝纫设备于基材上形成碳纤维线之间相互搭接的搭接结构，且搭接结构由缝线固定，制得基片；下一步，对基片裁切成单元片体，再取电极条分别车缝在单元片体之碳纤维线的两端边缘，并于电极条上连接温度控制器和热敏电阻，在电极条端部连接引线，并于引线端部设置插片端子，然后，取柔性基材复合在单元片体上，制得半成品；最后，取包覆材料，并将包覆材料复合在半成品的两面，再于插片端子处连接温度调节控制装置，制得成品，本发明操作简单，节省了设备和材料的投入，大大提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

碳纤维发热片的制作方法

技术领域

本发明涉及发热片的技术领域，特指一种采用缝纫工艺缝制碳纤维发热片的制作方法。

背景技术

碳纤维（Carbon fiber）由碳元素构成的无机纤维，纤维的碳含量大于90%，它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维，发热时产生对人体健康极为有益的远红外线热辐射（约765.9W/M，相当于一部频谱理疗仪），其电热转换率达95%以上，比镍铬、钨钼等材料作为发热体节能30%；而且，被人体、衣物等直接吸收性特强，在热传递过程中热量损失小，碳纤维还具有高强度、高模量、耐高温、抗疲劳、耐腐蚀、防水、抗蠕变等诸多特点。

碳纤维发热片是一种新型的高能纤维材料，它是碳纤维经过加工后而形成的一种片状体，可以在短时间内迅速加热，具有迅速升温的功效，被广泛用于加热毯、加热坐垫、加热鞋垫等的加热系统。

公告号CN103079297A的中国专利，公开了一种碳纤维加热片及其制备方法，其是在下绝缘包覆层上布碳纤维丝形成网状结构的碳纤维层，在碳纤维层的两端压合电极条并铺覆上绝缘层，粘合处理后，在电极条对应的两端焊接电极引线，然而，在此过程中，需在上下绝缘包覆层上涂覆热熔胶，黄铜网退火处理后双面涂覆热熔胶，粘合处理并切条，还需配合模具进行碳纤维层的成型，此制备方法实际操作较为复杂，需要的材料和设备较多，限制了生产时间，生产成本亦偏高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种碳纤维发热片的制作方法，该方法操作简单，节省了设备和材料的投入，大大提高了生产效率，降低了生产成本。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种碳纤维发热片的制作方法，所述制作方法步骤如下：

（1）加工前准备：取若干碳纤维线团和缝线线团，将各碳纤维线团和缝线线团设于线架上，并将各碳纤维线团和缝线线团之线头穿设于缝纫设备上；

（2）基片缝纫：取柔性基材，并开启步骤（1）所述缝纫设备，将柔性基材置于缝纫设备上，使柔性基材向缝纫设备进给，通过缝纫设备于基材上形成碳纤维线之间相互搭接的搭接结构，且各该搭接结构由缝线固定，制得基片；

（3）元件配置：对步骤（2）之基片裁切成单元片体，再取电极条分别车缝在单元片体之碳纤维线的两端边缘，并于电极条上连接温度控制器和热敏电阻，接着，在电极条端部连接引线，并于引线端部设置插片端子，然后，取步骤（2）之柔性基材复合在单元片体上，制得半成品；

（4）表层复合：取包覆材料，并将包覆材料复合在半成品的两面，再于步骤（3）之插片端子处连接温度调节控制装置，制得成品。

其中，所述缝纫设备采用特种缝纫机。

其中，所述柔性基材为带自粘性的抗静电面料或天然纤维织物，优选地采用带自粘性的棉布、涤纶布、无纺布或不织布。

其中，所述缝线为棉线或涤纶线。

所述步骤（3）和步骤（4）分别采用复合机对柔性基材和包覆材料进行复合。

其中，所述电极条为防氧化镀锡纯铜编织带、铜箔或银丝。

其中，所述包覆材料为绒布，优选采用毛绒、丝光绒、长绒或短绒等较为舒适的面料。

所述温度调节控制装置由温度调节控制器以及与温度调节控制器相连接的电源适配器组成。

本发明的有益效果在于：其柔性基材自带粘合性，如同双面胶结构，仅需对准设置并通过复合机，便能将柔性基材与柔性基材、柔性基材与包覆材料进行复合，操作方便快捷，采用缝纫设备便可完成碳纤维的设置，操作简单，采用的设备较少，简化了工序，大大提高了生产效率，采用的材料简单，既保证了产品正常使用的有效性，又降低了生产成本。

具体实施方式

以下结合各具体实施例对本发明作进一步说明：

具体实施例1：

首先，取若干碳纤维线团和棉线线团，将各碳纤维线团和棉线线团设于线架上，并将各碳纤维线团和棉线线团之线头穿设于缝纫设备上，做好加工前的准备工作；

接着，取柔性基材带自粘性的棉布，并开启缝纫设备，将柔性基材带自粘性的棉布置于缝纫设备上，使柔性基材带自粘性的棉布向缝纫设备进给，通过缝纫设备于基材上形成碳纤维线之间相互搭接的搭接结构，使分布在柔性基材上的各碳纤维线之间相互导通，且各该搭接结构由棉线固定，制得基片；

随后，对上述基片裁切成单元片体，该单元片体上包含有一组或若干组搭接结构，再取防氧化镀锡纯铜编织带分别车缝在单元片体之碳纤维线的两端边缘，并于防氧化镀锡纯铜编织带上连接温度控制器和热敏电阻，接着，在防氧化镀锡纯铜编织带端部连接引线，并于引线端部设置插片端子，然后，取柔性基材带自粘性的棉布复合在单元片体上，制得半成品；

最后，取绒布，并采用复合机将绒布复合在半成品的两面，再于插片端子处连接温度调节控制装置，制得成品。

具体实施例2：

首先，取若干碳纤维线团和涤纶线线团，将各碳纤维线团和涤纶线线团设于线架上，并将各碳纤维线团和涤纶线线团之线头穿设于缝纫设备上，做好加工前的准备工作；

接着，取带自粘性的涤纶布，并开启缝纫设备，将带自粘性的涤纶布置于缝纫设备上，使带自粘性的涤纶布向缝纫设备进给，通过缝纫设备于基材上形成碳纤维线之间相互搭接的搭接结构，使分布在柔性基材上的各碳纤维线之间相互导通，且各该搭接结构由涤纶线固定，制得基片；

随后，对上述基片裁切成单元片体，该单元片体上包含有一组或若干组搭接结构，再取铜箔分别车缝在单元片体之碳纤维线的两端边缘，并于铜箔上连接温度控制器和热敏电阻，接着，在铜箔端部连接引线，并于引线端部设置插片端子，然后，取带自粘性的涤纶布复合在单元片体上，制得半成品；

最后，取绒布，并采用复合机将绒布复合在半成品的两面，再于插片端子处连接温度调节控制装置，制得成品。

具体实施例3：

首先，取若干碳纤维线团和棉线线团，将各碳纤维线团和棉线线团设于线架上，并将各碳纤维线团和棉线线团之线头穿设于缝纫设备上，做好加工前的准备工作；

接着，取带自粘性的无纺布，并开启缝纫设备，将带自粘性的无纺布置于缝纫设备上，使带自粘性的无纺布向缝纫设备进给，通过缝纫设备于基材上形成碳纤维线之间相互搭接的搭接结构，使分布在柔性基材上的各碳纤维线之间相互导通，且各该搭接结构由棉线固定，制得基片；

随后，对上述基片裁切成单元片体，该单元片体上包含有一组或若干组搭接结构，再取银丝分别车缝在单元片体之碳纤维线的两端边缘，并于银丝上连接温度控制器和热敏电阻，接着，在银丝端部连接引线，并于引线端部设置插片端子，然后，取带自粘性的无纺布复合在单元片体上，制得半成品；

最后，取绒布，并采用复合机将绒布复合在半成品的两面，再于插片端子处连接温度调节控制装置，制得成品。

具体实施例4：

首先，取若干碳纤维线团和涤纶线线团，将各碳纤维线团和涤纶线线团设于线架上，并将各碳纤维线团和涤纶线线团之线头穿设于缝纫设备上，做好加工前的准备工作；

接着，取带自粘性的不织布，并开启缝纫设备，将带自粘性的不织布置于缝纫设备上，使带自粘性的不织布向缝纫设备进给，通过缝纫设备于基材上形成碳纤维线之间相互搭接的搭接结构，使分布在柔性基材上的各碳纤维线之间相互导通，且各该搭接结构由涤纶线固定，制得基片；

随后，对上述基片裁切成单元片体，该单元片体上包含有一组或若干组搭接结构，再取防氧化镀锡纯铜编织带分别车缝在单元片体之碳纤维线的两端边缘，并于防氧化镀锡纯铜编织带上连接温度控制器和热敏电阻，接着，在防氧化镀锡纯铜编织带端部连接引线，并于引线端部设置插片端子，然后，取带自粘性的不织布复合在单元片体上，制得半成品；

最后，取绒布，并采用复合机将绒布复合在半成品的两面，再于插片端子处连接温度调节控制装置，制得成品。

具体实施例5：

首先，取若干碳纤维线团和棉线线团，将各碳纤维线团和棉线线团设于线架上，并将各碳纤维线团和棉线线团之线头穿设于缝纫设备上，做好加工前的准备工作；

接着，取带自粘性的棉布，并开启缝纫设备，将带自粘性的棉布置于缝纫设备上，使带自粘性的棉布向缝纫设备进给，通过缝纫设备于基材上形成碳纤维线之间相互搭接的搭接结构，使分布在柔性基材上的各碳纤维线之间相互导通，且各该搭接结构由棉线固定，制得基片；

随后，对上述基片裁切成单元片体，该单元片体上包含有一组或若干组搭接结构，再取防氧化镀锡纯铜编织带分别车缝在单元片体之碳纤维线的两端边缘，并于防氧化镀锡纯铜编织带上连接温度控制器和热敏电阻，接着，在防氧化镀锡纯铜编织带端部连接引线，并于引线端部设置插片端子，然后，取带自粘性的棉布复合在单元片体上，制得半成品；

最后，取绒布，并采用复合机将绒布复合在半成品的两面，再于插片端子处连接温度调节控制装置，制得成品。

另外，需要说明的是，本发明所述的碳纤维发热片的制作方法，其缝纫设备优先采用特种缝纫机，如打缆机等，通过特种缝纫机，以便一次性于柔性基材上将碳纤维线/丝形成相互搭接的搭接结构并同时固定在柔性基材上，所以，对于特种缝纫机的选择，在此并不予以自限。

本发明所述的碳纤维发热片的制作方法，其柔性基材由于带有自粘性，仅需将柔性基材对准设置，再通过复合机复合，便能快速是二柔性基材相复合，而由于该柔性基材如同双面胶，因此，在复合绒布时，亦仅需采用复合机便能将绒布复合到基材表面，操作方便快捷，加之，柔性基材选取的材料均为不易起静电材料，避免了人们使用时有触电感觉，保证了本发明使用的舒适度。

本发明所述的碳纤维发热片的制作方法，其采用的棉线和涤纶线等缝线，均为韧性高的缝纫线，采用这些缝线能保证碳纤维缝纫在柔性基材上的稳定性，进而保证本发明的正常使用效果。

本发明所述的碳纤维发热片的制作方法，其电极条采用防氧化镀锡纯铜编织带、铜箔或银丝是由于这些材质的电极条导电效率高，导电迅速，能加快碳纤维的发热速率，提高本发明之碳纤维发热片的使用效果。

本发明所述的碳纤维发热片的制作方法，其包覆材料为绒布，优选采用毛绒、丝光绒、长绒或短绒等较为舒适的面料，进一步保证了本发明使用的舒适度，所以，对于绒布类型的选择，在此并不予以自限。

进一步地，温度调节控制装置由温度调节控制器以及与温度调节控制器相连接的电源适配器组成，通过温度控制器与温度控制器和热敏电阻相配合，对本发明进行温度控制，其中的电源适配器优选额定电压为48V以内的电源适配器。

其中，碳纤维热能不是通过介质传导，而是远红外光波辐射到人体内部，热能直接输送给人体的组织和器官，其发热最大的特点是电磁辐射量极小，比金属丝进行电磁波屏蔽后还要小，对人体无害，热转换率高出约60%左右，加之，因为碳纤维的特性造就了它的耐腐、耐用的特性。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定，故在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明所述的方法、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本发明申请专利的保护范围内。

Claims (8)

1.一种碳纤维发热片的制作方法，其特征在于，所述制作方法步骤如下：

（1）加工前准备：取若干碳纤维线团和缝线线团，将各碳纤维线团和缝线线团设于线架上，并将各碳纤维线团和缝线线团之线头穿设于缝纫设备上；

（2）基片缝纫：取柔性基材，并开启步骤（1）所述缝纫设备，将柔性基材置于缝纫设备上，使柔性基材向缝纫设备进给，通过缝纫设备于基材上形成碳纤维线之间相互搭接的搭接结构，且各该搭接结构由缝线固定，制得基片；

（3）元件配置：对步骤（2）之基片裁切成单元片体，再取电极条分别车缝在单元片体之碳纤维线的两端边缘，并于电极条上连接温度控制器和热敏电阻，接着，在电极条端部连接引线，并于引线端部设置插片端子，然后，取步骤（2）之柔性基材复合在单元片体上，制得半成品；

（4）表层复合：取包覆材料，并将包覆材料复合在半成品的两面，再于步骤（3）之插片端子处连接温度调节控制装置，制得成品。

2.根据权利要求1所述的碳纤维发热片的制作方法，其特征在于：所述柔性基材为带自粘性的抗静电面料或天然纤维织物。

3.根据权利要求1或2所述的碳纤维发热片的制作方法，其特征在于：所述柔性基材为带自粘性的棉布、涤纶布、无纺布或不织布。

4.根据权利要求1所述的碳纤维发热片的制作方法，其特征在于：所述缝线为棉线或涤纶线。

5.根据权利要求1所述的碳纤维发热片的制作方法，其特征在于：所述步骤（3）和步骤（4）分别采用复合机对柔性基材和包覆材料进行复合。

6.根据权利要求1所述的碳纤维发热片的制作方法，其特征在于：所述电极条为防氧化镀锡纯铜编织带、铜箔或银丝。

7.根据权利要求1所述的碳纤维发热片的制作方法，其特征在于：所述包覆材料为绒布。

8.根据权利要求1所述的碳纤维发热片的制作方法，其特征在于：所述温度调节控制装置由温度调节控制器以及与温度调节控制器相连接的电源适配器组成。