CN110010275A - 高屏蔽性线材、数据线及线材制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高屏蔽性线材、数据线及线材制造方法，其中，高屏蔽性线材包括：导线，绝缘层，屏蔽层和外被层；所述绝缘层包覆于所述导线上；屏蔽层，所述屏蔽层包覆于所述绝缘层上；外被层，所述外被层包覆于所述屏蔽层上；其中，所述屏蔽层为涂覆有石墨烯的导电布。本发明采用涂覆有石墨烯的导电布的屏蔽层替代了现有技术中的铜或铝箔加金属编织网结构的屏蔽层，涂覆有石墨烯的导电布的导电性更好，在电磁场抗干扰的屏蔽效果上相比铜或铝箔加金属编织网结构的屏蔽层更强；而导电布由于是通过纤维编织而成的，本身就有很强的柔韧性，不会对线材的柔软性造成影响，涂覆有石墨烯的导电布的厚度比现有结构的屏蔽层更薄，从而使线材的直径变小。

Description

高屏蔽性线材、数据线及线材制造方法

技术领域

本发明涉及数据线领域，尤其涉及一种高屏蔽性线材、数据线及线材制造方法。

背景技术

在数据线领域，除了通信协议标准制定外，所有的难点和成本集中在于线缆中的屏蔽技术，这主要包括屏蔽材料和屏蔽结构。数据线的质量很大程度上取决于线材的屏蔽效果。现有的用于数据传输和充电的数据线由第一连接器、线材和第二连接器三大部分组分，线材的一端连接第一连接器，另一端连接第二连接器，目前所普遍使用的线材基本都是采用导体、绝缘层、铝箔层、金属编织层、外被层相结合的结构。该技术方案制作出来的线材是靠铝箔层和金属编织层来达到屏蔽效果的，铝箔层能够对电磁场的干扰进行屏蔽和保障数据传输时的抗干扰性。但是，仅靠铝箔层来达到屏蔽效果并不佳，如果要增加屏蔽效果，只能增加铝箔层的厚度，然而又会导致线材的柔软性下降，线材外径增大。

鉴于此，本申请提供一种高屏蔽性线材、数据线及线材制造方法以克服或缓解上述缺陷。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高屏蔽性线材、数据线及线材制造方法，该高屏蔽性线材、数据线及线材制造方法旨在解决现有的数据线的线材无法兼顾电磁场屏蔽性和柔软性的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种高屏蔽性线材，所述高屏蔽性线材包括：

导线；

绝缘层，所述绝缘层包覆于所述导线上；

屏蔽层，所述屏蔽层包覆于所述绝缘层上；

外被层，所述外被层包覆于所述屏蔽层上；

其中，所述屏蔽层为涂覆有石墨烯的导电布。

优选地，所述导线的数量为多根，每根所述导线的绝缘层上均包覆有所述屏蔽层。

优选地，所述导线的数量为多根，多根导线以预设形态固定成线簇，所述屏蔽层包覆于所述线簇上。

此外，本发明还提供一种高屏蔽性数据线，所述高屏蔽性数据线包括第一连接器、第二连接器以及如权利要求1至3任意一项所述的高屏蔽性线材，所述高屏蔽性线材的一端连接所述第一连接器，所述高屏蔽性线材的另一端连接所述第二连接器。

此外，本发明还提供一种高屏蔽性线材的制造方法，所述高屏蔽性线材的制造方法包括以下步骤：

将导线通过挤出塑化的方式包覆绝缘层；

在所述绝缘层上包裹住涂覆有石墨烯的导点布形成屏蔽层；

在所述屏蔽层上通过挤出塑化的方式包覆塑胶外被层。

优选地，所述将导线通过挤出塑化的方式包覆绝缘层的步骤之后还包括：

将多根包覆有所述绝缘层的导线以预设形态排列；

在相邻的导线之间设置塑料熔接膜条，通过热熔所述塑料熔接膜条将多根导线以预设形态固定成线簇。

本申请的方案中，由于高屏蔽性线材包括导线、绝缘层、屏蔽层和外被层，绝缘层包覆于导线上，屏蔽层包覆于绝缘层上，外被层包覆于屏蔽层上。其中，屏蔽层为涂覆有石墨烯的导电布。本申请采用涂覆有石墨烯的导电布屏蔽层替代了现有技术中的铜或铝箔加金属编织网结构的屏蔽层，涂覆有石墨烯的导电布的导电性更好，在电磁场抗干扰的屏蔽效果上相比铜或铝箔加金属编织网结构的屏蔽层更强；而导电布由于是通过纤维编织而成的，本身就有很强的柔韧性，不会对线材的柔软性造成影响，而且会增加线材的柔韧性，涂覆有石墨烯的导电布的厚度比现有铜或铝箔加金属编织网结构的屏蔽层更薄，从而使线材的直径变小。此外，导电布还可以提高线材的抗拉拔和抗摇摆性能，从而延长数据线的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的机构获得其他的附图。

图1为本发明的实施例的高屏蔽性线材的示意图；

图2为本发明的实施例的高屏蔽性线材的部件示意图；

图3为本发明的实施例的高屏蔽性线材的另一实施方式的示意图；

图4为本发明的实施例的高屏蔽性数据线的示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				111	高屏蔽性线材	100	导线
112	第一连接器	113	第二连接器
				200	绝缘层	210	第一绝缘皮
220	石墨烯皮	230	第二绝缘皮
				300	屏蔽层	400	外被层

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参见附图1，本发明提供一种高屏蔽性线材111，高屏蔽性线材111包括：

导线100；

绝缘层200，绝缘层200包覆于导线100上；

屏蔽层300，屏蔽层300包覆于绝缘层200上；

外被层400，外被层400包覆于屏蔽层300上；

其中，屏蔽层300为涂覆有石墨烯的导电布。

本申请的方案中，由于高屏蔽性线材111包括导线100、绝缘层200、屏蔽层300和外被层400，绝缘层200包覆于导线100上，屏蔽层300包覆于绝缘层200上，外被层400包覆于屏蔽层300上。其中，屏蔽层300涂覆有石墨烯的导电布。本申请采用涂覆有石墨烯的导电布的屏蔽层替代了现有技术中的铜或铝箔加金属编织网结构的屏蔽层，涂覆有石墨烯的导电布的导电性更好，在电磁场抗干扰的屏蔽效果上相比铜或铝箔加金属编织网结构的屏蔽层更强；而导电布由于是通过纤维编织而成的，本身就有很强的柔韧性，不会对线材的柔软性造成影响，而且会增加线材的柔韧性，涂覆有石墨烯的导电布的厚度比现有铜或铝箔加金属编织网结构的屏蔽层更薄，从而使线材的直径变小。

请参见附图2，作为本发明的一种优选的实施方式，绝缘层200包括依次连接的第一绝缘皮210、石墨烯皮220和第二绝缘皮230。本实施方式中，可以将导线通过挤出塑化的方式包覆第一绝缘皮210，然后在第一绝缘皮210的外表面涂覆石墨烯形成石墨烯皮220，最后在石墨烯皮220上通过挤出塑化的方式包覆第二绝缘皮230。石墨烯皮220能够同样起到与屏蔽层300相同的效果，相当于在绝缘层200里内置一个小屏蔽层，石墨烯皮220相比屏蔽层300而言，对每根导线都进行了抗干扰的屏蔽，可以避免导线与导线之间的干扰。

请参见附图3，作为本发明的一种可能的实施方式，导线100的数量为多根，每根导线100的绝缘层200上均包覆有屏蔽层300。本实施方式中，屏蔽层300将多根导线100间隔开来，可以避免导线与导线之间的干扰。具体地，每根导线100的绝缘层200之间也通过导电布间隔开。

请再次参见附图1，作为本发明的另一种可能的实施方式，导线100的数量为多根，多根导线100以预设形态固定成线簇，屏蔽层300包覆于线簇上，具体为屏蔽层300包覆于线簇的外周面上。相比上一种实施方式，本实施方式在工艺上相对简单，但无法直接避免导线与导线之间的干扰。其中，多根导线100以预设形态排列，预设形态包括成并排设置或者成矩形阵列设置或者成圆形阵列设置。

作为本发明的又一种可能的实施方式，将上述两种实施方式进行结合，导线100的数量为多根，每根导线100的绝缘层200上均包覆有屏蔽层。通过该屏蔽层将多根导线100固定成线簇，再在该线簇的外周面上再包覆一层屏蔽层。本实施方式中，复合的屏蔽层工艺一方面可以避免导线与导线之间的干扰，另一方面可以避免单层屏蔽工艺中包覆不到位的缺陷，比如在导线100上涂覆石墨烯时可能会出现局部未涂覆到或者局部厚度过薄。

本申请通过石墨烯与导电布进行组合的方案，既能屏蔽导线与导线之间的干扰，又能屏蔽导线与外界之间的干扰，而且还可以避免单层设置过厚降低柔软度。

作为本发明的具体实施方式，高屏蔽性线材111包括4根导线100，4根导线100并排设置或成矩形阵列设置。在数据线中，普遍设置有4根导线100，4根导线100可以并排设置，使得线材成扁平状；或者4根导线100成矩形阵列设置，使得线材成圆形。

作为本发明的进一步实施方式，外被层400为PC塑胶层或TPE塑胶层或ABS塑胶层或PS塑胶层或PVC塑胶层。外被层400作为线材的外皮起到保护线材的作用，目前的线材的外被层400主要是通过机器挤出塑化的方式包裹在导线100上。本申请中外被层400的材质可以是PC塑料、TPE塑料、ABS塑料、PS塑料和PVC塑料中的任意一者。

此外，本发明还提供一种高屏蔽性数据线，高屏蔽性数据线包括第一连接器112、第二连接器113以及如上的高屏蔽性线材111，高屏蔽性线材111的一端连接第一连接器112，高屏蔽性线材111的另一端连接第二连接器113。

本申请的方案中，由于该数据线包括有上述的高屏蔽性线材111，高屏蔽性线材111包括导线100、绝缘层200、屏蔽层300和外被层400，绝缘层200包覆于导线100上，屏蔽层300包覆于绝缘层200上，外被层400包覆于屏蔽层300上。其中，屏蔽层300为涂覆有石墨烯的导电布。本发明将采用涂覆有石墨烯的导电布的屏蔽层替代了现有技术中的铜或铝箔加金属编织网结构的屏蔽层，涂覆有石墨烯的导电布的导电性更好，在电磁场抗干扰的屏蔽效果上相比铜或铝箔加金属编织网结构的屏蔽层更强；而导电布由于是通过纤维编织而成的，本身就有很强的柔韧性，不会对线材的柔软性造成影响，而且会增加线材的柔韧性，涂覆有石墨烯的导电布的厚度比现有铜或铝箔加金属编织网结构的屏蔽层更薄，从而使线材的直径变小。

其中，本申请的第一连接器112和第二连接器113并不受特别限制，可以包括现有的USB A、USB B、USB C、Micro USB、HDMI、DP等等，并适用于键盘、鼠标、调制解调器、打印机、扫描仪、数码相机、手机、平板电脑、电子播放器等等。

此外，本发明还提供一种高屏蔽性线材的制造方法，高屏蔽性线材的制造方法包括以下步骤：

步骤S10，将导线通过挤出塑化的方式包覆绝缘层；

通过设备挤出塑化在在导线包覆一层均匀的绝缘层，绝缘层的材质可以为PET，主要起到将导线绝缘和保护的作用。

步骤S20，将涂覆有石墨烯的导电布包覆于所述绝缘层上形成屏蔽层；

在绝缘层的外圆周表面包覆涂覆有石墨烯的导电布来达到线材所需的屏蔽性能。

步骤S30，在所述屏蔽层上通过挤出塑化的方式包覆塑胶外被层。

塑料外被层材质可以是PC塑料、TPE塑料、ABS塑料、PS塑料和PVC塑料中的任意一者，并通过机器挤出塑化的方式包裹在线材的最外面，起到保护线材的作用。

本方法中，通过采用涂覆有石墨烯的导电布的屏蔽层替代了现有技术中的铜或铝箔加金属编织网结构的屏蔽层，涂覆有石墨烯的导电布的导电性更好，在电磁场抗干扰的屏蔽效果上相比铜或铝箔加金属编织网结构的屏蔽层更强；而导电布由于是通过纤维编织而成的，本身就有很强的柔韧性，不会对线材的柔软性造成影响，而且会增加线材的柔韧性，涂覆有石墨烯的导电布的厚度比现有铜或铝箔加金属编织网结构的屏蔽层更薄，从而使线材的直径变小。

作为本发明的一种优选实施方式，所述将导线通过挤出塑化的方式包覆绝缘层的步骤具体包括：

步骤S11，将导线通过挤出塑化的方式包覆第一绝缘皮；

通过设备挤出塑化在导线包覆一层均匀的第一绝缘皮，第一绝缘皮的材质可以为PET，主要起到将导线绝缘和保护的作用。

步骤S12，在所述第一绝缘皮的外表面涂覆石墨烯形成石墨烯皮；

石墨烯皮能够对每根导线都进行了抗干扰的屏蔽，可以避免导线与导线之间的干扰。

步骤S13，将包括所述第一绝缘皮、石墨烯皮的导线通过挤出塑化的方式包覆第二绝缘皮；

最后通过设备挤出塑化在导线包覆一层均匀的第二绝缘皮，第二绝缘皮用于包覆住石墨烯皮。

其中，所述第一绝缘皮、石墨烯皮和第二绝缘皮共同组成所述绝缘层。

本实施例中，石墨烯皮能够同样起到与屏蔽层相同的效果，相当于在绝缘层里内置一个小屏蔽层，石墨烯皮的厚度可以小于作为屏蔽层的石墨烯网，石墨烯皮相比屏蔽层而言，对每根导线都进行了抗干扰的屏蔽，可以避免导线与导线之间的干扰。

进一步地，所述将导线通过挤出塑化的方式包覆绝缘层的步骤之后还包括：

步骤S40，将多根包覆有所述绝缘层的导线以预设形态排列；

其中，多根导线以预设形态排列，预设形态包括成并排设置或者成矩形阵列设置。

步骤S50，在相邻的导线之间设置塑料熔接膜条，通过热熔所述塑料熔接膜条将多根导线以预设形态固定成线簇。

塑料熔接膜条用于将相邻的带绝缘层的导线连接在一起，具体为通过熔接相邻的带皮导线的塑胶绝缘使多根带皮导以预设形态固定成线簇，以便可以直接在线簇的外表面包覆导电布形成屏蔽层。

或者，所述在所述绝缘层上包裹住涂覆有石墨烯的导点布形成屏蔽层的步骤具体包括：

步骤S23，在每根导线的绝缘层上分别包裹住涂覆有石墨烯的导点布形成屏蔽单元；

步骤S24，将形成有屏蔽单元的多根导线以预设形态固定成线簇；

其中，多个屏蔽单元组成屏蔽层。

相比上一实施方式，本实施方式中，屏蔽层将多根导线间隔开来，每根导线的绝缘层之间也存在有涂覆有石墨烯的导点布，有效屏蔽导线与外界的干扰的同时还可以避免导线与导线之间的干扰。

又或者，所述在所述绝缘层上包裹住涂覆有石墨烯的导点布形成屏蔽层的步骤具体包括：

步骤S25，在每根导线的绝缘层上分别包裹住涂覆有石墨烯的导点布形成屏蔽单元；

步骤S26，将形成有屏蔽单元的多根导线以预设形态固定成线簇；

步骤S27，在所述线簇的外表面上包裹住涂覆有石墨烯的导点布形成外屏层。

其中，多个屏蔽单元和外屏层形成屏蔽层。

本实施方式将上述两种实施方式进行结合，通过该屏蔽层将多根导线分别隔离并固定成线簇，再在该线簇的外周面上再包覆一层屏蔽层。本实施方式中，复合的屏蔽层工艺一方面可以避免导线与导线之间的干扰，另一方面可以避免单层屏蔽工艺中包覆不到位的缺陷。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效机构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种高屏蔽性线材，其特征在于，所述高屏蔽性线材包括：

导线；

绝缘层，所述绝缘层包覆于所述导线上；

屏蔽层，所述屏蔽层包覆于所述绝缘层上；

外被层，所述外被层包覆于所述屏蔽层上；

其中，所述屏蔽层为涂覆有石墨烯的导电布。

2.根据权利要求1所述的高屏蔽性线材，其特征在于，所述导线的数量为多根，每根所述导线的绝缘层上均包覆有所述屏蔽层。

3.根据权利要求1所述的高屏蔽性线材，其特征在于，所述导线的数量为多根，多根导线以预设形态固定成线簇，所述屏蔽层包覆于所述线簇上。

4.一种高屏蔽性数据线，其特征在于，所述高屏蔽性数据线包括第一连接器、第二连接器以及如权利要求1至3任意一项所述的高屏蔽性线材，所述高屏蔽性线材的一端连接所述第一连接器，所述高屏蔽性线材的另一端连接所述第二连接器。

5.一种高屏蔽性线材的制造方法，其特征在于，所述高屏蔽性线材的制造方法包括以下步骤：

将导线通过挤出塑化的方式包覆绝缘层；

在所述绝缘层上包裹住涂覆有石墨烯的导点布形成屏蔽层；

在所述屏蔽层上通过挤出塑化的方式包覆塑胶外被层。

6.根据权利要求5所述的高屏蔽性线材的制造方法，其特征在于，所述将导线通过挤出塑化的方式包覆绝缘层的步骤之后还包括：

将多根包覆有所述绝缘层的导线以预设形态排列；

在相邻的导线之间设置塑料熔接膜条，通过热熔所述塑料熔接膜条将多根导线以预设形态固定成线簇。