CN105734784A - 碳纤维布料及利用其制作的汗蒸床垫 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种碳纤维布料及利用其制作的汗蒸床垫。本发明碳纤维布料通过碳纤维和玻璃纤维织成；其中，所述布料的纬纱包括碳纤维线和玻璃纤维线，经纱包括玻璃纤维线和铜丝；所述铜丝分布在所述布料两侧，组成两个导电带，所述导电带上设置有豁口。本发明提供的碳纤维布料中，碳纤维线作为主要的发热材料，具有耐高温，不易断裂的优点，通电后其受热能产生红外线，对人体进行加热，可以替代传统的加热丝。本发明提供的汗蒸床垫中，摒弃传统的床垫面料，采用本发明提供的碳纤维布料作为床垫面料，集发热、遮盖功能于一体，具有安全、结构简约的优点。

Description

碳纤维布料及利用其制作的汗蒸床垫
技术领域
本发明涉及织物制造领域，具体而言，涉及一种碳纤维布料及利用其制作的汗蒸床垫。
背景技术
汗蒸是一种休闲项目，起源于韩国，历史悠久，深受民众喜爱。传统的韩式汗蒸是将黄泥和各种石头加温，人或坐或躺，刺激身体大量排汗，促进血液循环，排出体内毒素，借以达到驱风、袪寒、暖体活血、温肤靓颜的养生目的。
在传统汗蒸方法的基础上，现代人开发出了更为多样的汗蒸方法，例如电气石汗蒸，利用电气石在加热时释放空气负离子和远红外线，达到更好的养生效果；又或者是汗蒸床垫，汗蒸床垫代替普通床垫，人体躺在上面时，其产生的温度虽不能使人大汗淋漓，但是可加速人的新陈代谢，促进血液循环，起到养生效果。
目前市场上的汗蒸床垫面料一般为普通床垫面料，例如皮革、全棉、棉麻等，功能单一，仅仅具有布料的遮盖功能，汗蒸床垫还需设置类似电热毯中的加热丝来进行加热，不仅使得汗蒸床垫的结构变得复杂，而且由于利用加热丝加热时其电压为220V，存在诸多的安全隐患。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种适用于制作汗蒸床垫的碳纤维布料。针对传统床垫面料功能单一的问题，本发明提供的这种新型布料通电后受热可产生红外线，从而产生热量，具有加热功能。
本发明的第二目的在于提供一种利用该碳纤维布料作为床垫面料制成的汗蒸床垫，可以在该布料下直接粘合各种玉石片，利用布料对其进行加热，起到养生保健的功效。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种碳纤维布料，所述布料通过碳纤维和玻璃纤维织成；其中，所述布料的纬纱包括碳纤维线和玻璃纤维线，经纱包括玻璃纤维线和铜丝；所述铜丝分布在所述布料两侧，组成两个导电带，所述导电带上设置有豁口。
本发明提供的碳纤维布料中，碳纤维线作为主要的发热材料，具有耐高温，不易断裂的优点，通电后其受热能产生红外线，对人体进行加热，可以替代传统的加热丝。
玻璃纤维线虽然无法生热，但是其受热好，且耐用柔软，将其作为经纱和纬纱织成的布料用作床垫面料时，其舒适度能够与传统的皮革、全棉、棉麻等材质的床垫面料相媲美。
布料中的经纱还包括铜丝，铜丝分布在布料两侧，组成两个导电带。铜丝经纱与碳纤维线纬纱相互交错，之间存在多个接触点，铜丝的导电性能优异，当接入电源时可以将电流传输至碳纤维线中，对碳纤维线进行通电。设置的豁口可以阻断布料中铜丝和碳纤维线的整体接触，将接入铜线为220V电压分解成较小电压(36V或者更小)，使得人体与布料直接接触时也不会存在任何安全隐患。另外，虽然电压被分解为36V或者更小，但是加热释放热量的效果并不比220V电压产生的热量少，这样既释放热量多，又与人体可适应电压相匹配。
综上所述，本发明提供的布料不仅具有传统的皮革、全棉、棉麻等材质组成的面料的舒适度，同时还具有加热的功能，且由于其分布在整个布料中的电压较小，因此这一布料在使用时非常安全，无任何安全隐患。
本发明提供的这一碳纤维加热布料非常适用于汗蒸床垫，可以代替传统的床垫面料，同时由于其具有加热功能，可以在布料下直接粘合各种玉石片，利用布料对其进行加热，起到养生保健的功效。
本发明提供的碳纤维布的制作方法包括如下步骤：先采用织布机织造得到坯布，然后在坯布上按照一定的规律剪出豁口即可。所用的织造方法包括整经、上浆、穿经、织造、坯检步骤。
为了保证布料的耐用程度和功能，本发明对所用的碳纤维线、所用的玻璃纤维线、所用的铜丝进行了多方面的限定，其中，所用的碳纤维线的纱支优选为21-48支，例如，选择21支，24支，30支，35支，40支，44支，48支。
所用的玻璃纤维线的纱支优选为120-160支，例如，选择120支，125支，130支，135支，140支，145支，150支，155支，160支。
所述布料中的经密度优选为7-12根/cm，可以是7根/cm，8根/cm，9根/cm，10根/cm，11根/cm，12根/cm；纬密度优选为18-22根/cm，可以是18根/cm，19根/cm，20根/cm，21根/cm，22根/cm。
所述铜丝的直径优选为0.15-0.30毫米，可以是0.15毫米，0.16毫米，0.18毫米，0.20毫米，0.21毫米，0.22毫米，0.24毫米，0.25毫米，0.26毫米，0.28毫米，0.30毫米。
进一步优选地，每个所述导电带中包含60-100根所述铜丝，可以是60根，66根，70根，76根，80根，86根，90根，96根，100根。
碳纤维线用做布料的纬线，其排布规律有多种选择，可根据所需的加热功率进行调整。当所需的加热功率较大时，可增加纬纱中碳纤维线的数量，反之，则可减少纬纱中碳纤维线的数量。为了保证碳纤维布料能够产热均匀，进一步优选地，所述布料中包含多条由所述碳纤维线组成的平行条带，所述条带由至少一条碳纤维线组成。
优选地，所述布料的织物组织为平纹组织。
平纹组织的交织点多，且经纬纱的饱和最为紧密，因此，本发明布料的织物组织优选为平纹组织，保证布料能够耐用，且保证每一根碳纤维线均能够通电而受热。
本发明布料中豁口的设置方法至关重要，豁口既不能完全破坏导电带的完整性，使导电带中的铜丝完全隔离开来，又要能够将220V电压分解为36V。基于这一考虑，本发明提供了一种独特的豁口的设置方法：
将两个导电带一个作为主带，另一个作为附带；
在主带上每隔20-40cm剪断一部分铜丝，形成多个主带豁口，将主带依次分为多段；
在附带上每隔一段距离剪断一部分铜丝，形成附带豁口，所述附带豁口的位置依次对应每段主带的中间。
汗蒸床垫，以本发明提供的碳纤维布料作为床垫面料。
本发明提供的汗蒸床垫中，摒弃传统的床垫面料，采用本发明提供的碳纤维布料作为床垫面料，集发热、遮盖功能于一体，具有安全、结构简约的优点。
在本发明提供的汗蒸床垫中，一个导电带连接有电源，另一个导电带接有地线。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)利用碳纤维线和玻璃纤维线作为纬纱，利用铜丝和玻璃纤维线作为经纱织造而成的碳纤维布料，通电后其受热能产生红外线，对人体进行加热，而且耐用柔软，其舒适度能够与传统的皮革、全棉、棉麻等材质的床垫面料相媲美。
(2)本发明布料中设置的豁口可以阻断布料中铜丝和碳纤维线的整体接触，将接入铜线为220V电压分解成36V或者更小，使得人体与布料直接接触时也不会存在任何安全隐患。以上虽然电压分解为36V或者更小但是加热释放热量的效果并不比220V电压产生的热量少，这样既释放热量多，又与人体可适应电压相匹配。
(3)采用本发明提供的碳纤维布料作为汗蒸床垫的床垫面料，可以在该布料下直接粘合各种玉石片，利用布料对其进行加热，起到养生保健的功效，具有安全、结构简约的优点。
(4)本发明布料的织物组织通过选用平纹组织，保证布料能够耐用，且保证每一根碳纤维线均能够通电而受热。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
采用碳纤维线和玻璃纤维线作为纬纱，采用铜丝和玻璃纤维线作为经纱，在织布机上织造而成。
铜丝分布在布料两侧，组成两个导电带，且在导电带设置有豁口。
实施例2
采用碳纤维线和玻璃纤维线作为纬纱，采用铜丝和玻璃纤维线作为经纱，在织布机上按照平纹组织的织造方式织造而成。铜丝分布在布料两侧，组成两个导电带，且在导电带设置有豁口。
对所用的碳纤维线、所用的玻璃纤维线、所用的铜丝进行了限定，其中，所用的碳纤维线的纱支为21支，玻璃纤维线的纱支为120支，铜丝的直径为0.15毫米。
布料的经密度设置为7根/cm，纬密度设置为18根/cm。
每一个导电带中包含100根铜丝。
实施例3
采用碳纤维线和玻璃纤维线作为纬纱，采用铜丝和玻璃纤维线作为经纱，在织布机上按照平纹组织的织造方式织造而成。铜丝分布在布料两侧，组成两个导电带，且在导电带设置有豁口。
对所用的碳纤维线、所用的玻璃纤维线、所用的铜丝进行了限定，其中，所用的碳纤维线的纱支为48支，玻璃纤维线的纱支为160支，铜丝的直径为0.30毫米。
布料的经密度设置为12根/cm，纬密度设置为22根/cm。
每一个导电带中包含60根铜丝。
其中，豁口在所述导电带上的设置方法为：
将两个导电带一个作为主带，一个作为附带；
在主带上每隔20cm剪断一部分铜丝，形成主带豁口，将主带依次分为多段；
在附带上每隔一段距离剪断一部分铜丝，形成附带豁口，所述附带豁口的位置依次对应每段主带的中间。
实施例4
采用碳纤维线和玻璃纤维线作为纬纱，采用铜丝和玻璃纤维线作为经纱，在织布机上按照平纹组织的织造方式织造而成。铜丝分布在布料两侧，组成两个导电带，且在导电带设置有豁口。
对所用的碳纤维线、所用的玻璃纤维线、所用的铜丝进行了限定，其中，所用的碳纤维线的纱支为32支，玻璃纤维线的纱支为145支，铜丝的直径为0.20毫米。
布料的经密度设置为12根/cm，纬密度设置为21根/cm。
每一个导电带中包含70根铜丝。
在布料中，包含多条由所述碳纤维线组成的平行条带，平行条带之间的间距设置为20cm，所述条带由100条碳纤维线组成。
豁口在所述导电带上的设置方法为：
将两个导电带一个作为主带，一个作为附带；
在主带上每隔40cm剪断一部分铜丝，形成主带豁口，将主带依次分为多段；
在附带上每隔一段距离剪断一部分铜丝，形成附带豁口，所述附带豁口的位置依次对应每段主带的中间。
实施例5
采用碳纤维线和玻璃纤维线作为纬纱，采用铜丝和玻璃纤维线作为经纱，在织布机上按照平纹组织的织造方式织造而成。铜丝分布在布料两侧，组成两个导电带，且在导电带设置有豁口。
对所用的碳纤维线、所用的玻璃纤维线、所用的铜丝进行了限定，其中，所用的碳纤维线的纱支为48支，玻璃纤维线的纱支为160支，铜丝的直径为0.18毫米。
布料的经密度设置为12根/cm，纬密度设置为22根/cm。
每一个导电带中包含80根铜丝。
在布料中，包含多条由所述碳纤维线组成的平行条带，平行条带之间的间距设置为5cm，所述条带由30条碳纤维线组成。
豁口在所述导电带上的设置方法为：
将两个导电带一个作为主带，一个作为附带；
在主带上每隔20cm剪断一部分铜丝，形成主带豁口，将主带依次分为多段；
在附带上每隔一段距离剪断一部分铜丝，形成附带豁口，所述附带豁口的位置依次对应每段主带的中间。
分别采用上述碳纤维布料作为汗蒸床垫的床垫面料，根据床垫设计的长度要求对布料进行裁剪，后在布料下方粘合玉石片，并且一个导电带连接有电源，另一个导电带接有地线，制成汗蒸床垫。
在使用时，接通电源，人体躺在床垫，床垫持续不断地发热提高人体的温度，加速人的新陈代谢，促进血液循环，而下方粘合的玉石片在受热后散发微量元素，人体可以吸收这些微量元素，起到养生保健的功效。
为了验证本发明提供的该碳纤维布料的性能，设置了如下两个对比例与本发明制得的碳纤维布料进行对比。
对比例1
对比例1为市面上购买的带有电热丝的加热毯。
对比例2
对比例2与实施例5相同，区别仅在于对比例2中的碳纤维布料未在导电带上设置豁口，经织布机织造后即得到碳纤维布料。
将实施例1-实施例5所得碳纤维布料和对比例1-对比例2中提供的碳纤维布料中的一个导电带连接220V电源，另一个导电带接有地线，通电后检测布料的电压，其结果如表1所示。
表1各布料通电后的电压
由表1的对比结果可以看出，本发明提供的碳纤维布料可以将220V电压分解为36V低压，没有触电风险，避免高压带来的安全隐患。
将碳纤维布料5和对比例1中的电热毯的能耗进行对比，在同样达到40℃的表面温度的情况下，碳纤维布料5每平方米的能耗大大降低，说明本发明提供的碳纤维布料的发热性能优异，也具有很好的节能效果。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。

Claims (10)

1.一种碳纤维布料，其特征在于，所述布料通过碳纤维和玻璃纤维织成；其中，所述布料的纬纱包括碳纤维线和玻璃纤维线，经纱包括玻璃纤维线和铜丝；所述铜丝分布在所述布料两侧，组成两个导电带，所述导电带上设置有豁口。
2.根据权利要求1所述的碳纤维布料，其特征在于，所述布料中，所述碳纤维线的纱支为21-48支；所述经纱和所述纬纱中，所用的玻璃纤维线的纱支均为120-160支。
3.根据权利要求2所述的碳纤维布料，其特征在于，所述布料中的经密度为7-12根/cm，纬密度为18-22根/cm。
4.根据权利要求3所述的碳纤维布料，其特征在于，所述布料中包含多条由所述碳纤维线组成的平行条带，所述条带由至少一条碳纤维线组成。
5.根据权利要求1所述的碳纤维布料，其特征在于，所述铜丝的直径为0.15-0.30毫米。
6.根据权利要求5所述的碳纤维布料，其特征在于，每个所述导电带中包含60-100根所述铜丝。
7.根据权利要求1所述的碳纤维布料，其特征在于，所述布料的织物组织为平纹组织。
8.根据权利要求1-7任一项所述的碳纤维布料，其特征在于，所述豁口在所述导电带上的设置方法为：
将两个导电带中的一个作为主带，另一个作为附带；
在主带上每隔20-40cm剪断一部分铜丝，形成多个主带豁口，并将主带依次分为多段；
在附带上每隔一段距离剪断一部分铜丝，形成附带豁口，所述附带豁口的位置依次对应每段主带的中间。
9.汗蒸床垫，其特征在于，以权利要求1-8任一项所述碳纤维布料作为床垫面料。
10.根据权利要求9所述的汗蒸床垫，其特征在于，所述汗蒸床垫中，一个导电带连接电源，另一个导电带接地线。
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