CN110037371B - 手加热器和脚加热器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了手加热器和脚加热器。具有加热器的手套或袜子包括手套或袜子、具有所述手套或所述袜子的轮廓的基材、以及印刷在所述基材上的加热器，其中所述基材被层压到所述手套或所述袜子。所述加热器包括两个印刷导电汇流条和印刷电阻材料区域阵列，所述两个印刷导电汇流条具有穿过所述基材的延伸部，所述印刷电阻材料区域阵列被安排成使得每个区域位于两个导体之间并且与所述两个导体重叠并邻接，所述两个导体中的一个导体是所述汇流条中的一个汇流条或其延伸部，并且第二个导体是另一个汇流条或其延伸部。

Description

手加热器和脚加热器
技术领域
本发明涉及可印刷式手加热器和脚加热器。
背景技术
对提供各种各样的可加热的可穿戴服装的兴趣在日益增加。其中包括具有用于加热穿戴者的手的加热器的手套、以及具有用于加热穿戴者的脚的加热器的脚部穿戴物。目前典型的商业化加热服装是由电阻丝加热的。这些电阻丝所具有的缺点是，电阻丝的存在会导致服装令人不舒服。
另一种替代方案是使用具有印刷部件的加热器，这将为穿戴者提供更大的舒适性。在一种这样的版本中，加热服装的部件是用作两个汇流条之间的电阻加热元件的一个或多个电阻材料(例如碳)的区域。手部穿戴物和脚部穿戴物中的加热器伴有的额外问题是它们在使用期间以及戴上和脱下期间所承受的应变。对于这样的用于手部穿戴物和脚部穿戴物的加热器存在需求。
发明内容
本发明提供了一种具有加热器的手套，所述具有加热器的手套包括：
a)手套，所述手套包括围绕手腕的袖口部、与所述袖口部相连接的手掌部和手背部、以及用于每个手指和拇指的分开的指套，其中所述指套从所述手掌部和所述手背部延伸；
b)基材，所述基材具有所述手套的轮廓并且具有与所述手套的袖口部相对应的区域、与所述手套的手背部相对应的区域、以及与所述手套的指套相对应的区域；以及
c)加热器，所述加热器被印刷到所述基材上，所述加热器包括：
i)两个印刷导电汇流条，所述两个印刷导电汇流条在与所述手套的袖口部相对应的区域上，其中每个汇流条具有印刷导电延伸部，所述印刷导电延伸部穿过与所述手套的手背部相对应的区域，使得一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的指套相对应的每个区域的一侧，并且另一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的指套相对应的每个区域的相反侧；以及
ii)印刷电阻材料区域阵列，所述印刷电阻材料区域阵列被安排成使得每个印刷电阻材料区域位于两个导体之间并且与所述两个导体重叠并邻接，所述两个导体中的一个导体是所述汇流条中的一个汇流条或其延伸部，并且第二个导体是另一个汇流条或其延伸部，并且在相邻电阻材料区域之间具有暴露基材的空间，其中电阻材料的薄层电阻Rs处于10Ω/sq与50,000Ω/sq之间，
其中，具有所述印刷的加热器的基材被层压到所述手套的外侧或内侧，使得所述手套的袖口部被层压到所述基材的对应区域，所述手套的手背部被层压到所述基材的对应区域，并且所述指套被层压到所述基材的对应区域。
另外，本发明提供了一种具有加热器的手套，所述具有加热器的手套包括：
a)手套，所述手套包括围绕手腕的袖口部、与所述袖口部相连接的手掌部和手背部、以及用于每个手指和拇指的分开的指套，其中所述指套从所述手掌部和所述手背部延伸；
b)基材，所述基材具有所述手套的轮廓并且具有与所述手套的袖口部相对应的区域、与所述手套的手掌部相对应的区域、以及与所述手套的指套相对应的区域；以及
c)加热器，所述加热器被印刷到所述基材上，所述加热器包括：
i)两个印刷导电汇流条，所述两个印刷导电汇流条在与所述手套的袖口部相对应的区域上，其中每个汇流条具有印刷导电延伸部，所述印刷导电延伸部穿过与所述手套的手掌部相对应的区域，使得一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的指套相对应的每个区域的一侧，并且另一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的指套相对应的每个区域的相反侧；以及
ii)印刷电阻材料区域阵列，所述印刷电阻材料区域阵列被安排成使得每个印刷电阻材料区域位于两个导体之间并且与所述两个导体重叠并邻接，所述两个导体中的一个导体是所述汇流条中的一个汇流条或其延伸部，并且第二个导体是另一个汇流条或其延伸部，并且在相邻电阻材料区域之间具有暴露基材的空间，其中电阻材料的薄层电阻Rs处于10Ω/sq与50,000Ω/sq之间，
其中，具有所述印刷的加热器的基材被层压到所述手套的外侧或内侧，使得所述手套的袖口部被层压到所述基材的对应区域，所述手套的手掌部被层压到所述基材的对应区域，并且所述指套被层压到所述基材的对应区域。
在另一个实施例中，本发明提供了一种具有加热器的手套，所述具有加热器的手套包括：
a)手套，所述手套包括围绕手腕的袖口部、与所述袖口部相连接的手掌部和手背部、以及用于每个手指和拇指的分开的指套，其中所述指套从所述手掌部和所述手背部延伸；
b)基材，所述基材包括与所述手套的袖口部相对应的区域、以及与所述手套的手掌部相对应的区域；以及
c)加热器，所述加热器被印刷到所述基材上，所述加热器包括：
i)两个印刷导电汇流条，所述两个印刷导电汇流条在与所述手套的袖口部相对应的区域上，其中每个汇流条具有一个印刷导电延伸部，所述印刷导电延伸部穿过与所述手套的手掌部相对应的区域，使得一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的手掌部相对应的区域的一侧，并且另一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的手掌部相对应的区域的相反侧；以及
iii)一个或多个印刷电阻材料区域，所述一个或多个印刷电阻材料区域被安排成使得每个印刷电阻材料区域位于所述两个印刷导电延伸部之间并且与所述两个印刷导电延伸部重叠并邻接，来自每个汇流条的一个延伸部位于与所述手套的手掌部相对应的区域上，其中电阻材料的薄层电阻Rs处于10Ω/sq与50,000Ω/sq之间，
其中，具有所述印刷的加热器的基材被层压到所述手套的外侧或内侧，使得所述手套的袖口部被层压到所述基材的对应区域，并且所述手套的手掌部被层压到所述基材的对应区域。
在又另一个实施例中，本发明提供了一种具有加热器的手套，所述具有加热器的手套包括：
a)手套，所述手套包括围绕手腕的袖口部、与所述袖口部相连接的手掌部和手背部、以及用于每个手指和拇指的分开的指套，其中所述指套从所述手掌部和所述手背部延伸；
b)基材，所述基材包括与所述手套的袖口部相对应的区域、以及与所述手套的手背部相对应的区域；以及
c)加热器，所述加热器被印刷到所述基材上，所述加热器包括：
i)两个印刷导电汇流条，所述两个印刷导电汇流条在与所述手套的袖口部相对应的区域上，其中每个汇流条具有一个印刷导电延伸部，所述印刷导电延伸部穿过与所述手套的手背部相对应的区域，使得一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的手背部相对应的区域的一侧，并且另一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的手背部相对应的区域的相反侧；以及
ii)一个或多个印刷电阻材料区域，所述一个或多个印刷电阻材料区域被安排成使得每个印刷电阻材料区域位于所述两个印刷导电延伸部之间并且与所述两个印刷导电延伸部重叠并邻接，来自每个汇流条的一个延伸部位于与所述手套的手背部相对应的区域上，其中电阻材料的薄层电阻Rs处于10Ω/sq与50,000Ω/sq之间，
其中，具有所述印刷的加热器的基材被层压到所述手套的外侧或内侧，使得所述手套的袖口部被层压到所述基材的对应区域，并且所述手套的手背部被层压到所述基材的对应区域。
本发明还提供了一种用于制备具有加热器的手套的方法，所述方法包括：
a)提供手套，所述手套包括围绕手腕的袖口部、与所述袖口部相连接的手掌部和手背部、以及用于每个手指和拇指的分开的指套，其中所述指套从所述手掌部和所述手背部延伸；
b)在拉伸器上将所述手套沿所有方向拉伸最高达130％以提供经拉伸的袖口部、经拉伸的手掌部和手背部、以及经拉伸的指套，并且使所述手套保持处于拉伸状态，其中沿所述指套的长度的拉伸量至少与沿其他方向的拉伸量一样大或比其更大；
c)提供基材，所述基材具有所述经拉伸的手套的轮廓并且具有与所述经拉伸的手套的袖口部相对应的袖口部区域、与所述经拉伸的手套的手背部相对应的手背部区域、以及与所述经拉伸的手套的指套相对应的指套区域；
d)将加热器印刷到所述基材上，包括：
1)将两个导电汇流条印刷到与所述手套的袖口部相对应的区域上；
2)从每个汇流条起印刷导电延伸部，所述导电延伸部穿过与所述手套的手背部相对应的区域，使得一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的指套相对应的每个区域的一侧，并且另一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的指套相对应的每个区域的相反侧；以及
3)印刷电阻材料区域阵列，所述电阻材料区域阵列被安排成使得每个印刷电阻材料区域位于两个导体之间并且与所述两个导体重叠并邻接，所述两个导体中的一个导体是所述汇流条中的一个汇流条或其延伸部，并且第二个导体是另一个汇流条或其延伸部，并且在相邻电阻材料区域之间具有暴露基材的空间，其中电阻材料的薄层电阻Rs处于10Ω/sq与50,000Ω/sq之间；
e)将所述基材层压到所述经拉伸的手套的背部，使得所述经拉伸的手套的袖口部被层压到所述基材的对应区域，所述经拉伸的手套的手背部被层压到所述基材的对应区域，并且所述经拉伸的手套的指套被层压到所述基材的对应区域；以及
f)从所述拉伸器移除所述手套。
另外，本发明提供了一种用于制备具有加热器的手套的方法，所述方法包括：
a)提供手套，所述手套包括围绕手腕的袖口部、与所述袖口部相连接的手掌部和手背部、以及用于每个手指和拇指的分开的指套，其中所述指套从所述手掌部和所述手背部延伸；
b)在拉伸器上将所述手套沿所有方向拉伸最高达130％以提供经拉伸的袖口部、经拉伸的手掌部和手背部、以及经拉伸的指套，并且使所述手套保持处于拉伸状态，其中沿所述指套的长度的拉伸量至少与沿其他方向的拉伸量一样大或比其更大；
c)提供基材，所述基材具有所述经拉伸的手套的轮廓并且具有与所述经拉伸的手套的袖口部相对应的袖口部区域、与所述经拉伸的手套的手掌部相对应的手掌部区域、以及与所述经拉伸的手套的指套相对应的指套区域；
d)将加热器印刷到所述基材上，包括：
1)将两个导电汇流条印刷到与所述手套的袖口部相对应的区域上；
2)从每个汇流条起印刷导电延伸部，所述导电延伸部穿过与所述手套的手掌部相对应的区域，使得一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的指套相对应的每个区域的一侧，并且另一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的指套相对应的每个区域的相反侧；以及
3)印刷电阻材料区域阵列，所述电阻材料区域阵列被安排成使得每个印刷电阻材料区域位于两个导体之间并且与所述两个导体重叠并邻接，所述两个导体中的一个导体是所述汇流条中的一个汇流条或其延伸部，并且第二个导体是另一个汇流条或其延伸部，并且在相邻电阻材料区域之间具有暴露基材的空间，其中电阻材料的薄层电阻Rs处于10Ω/sq与50,000Ω/sq之间；
e)将所述基材层压到所述经拉伸的手套的手掌部，使得所述经拉伸的手套的袖口部被层压到所述基材的对应区域，所述经拉伸的手套的手掌部被层压到所述基材的对应区域，并且所述经拉伸的手套的指套被层压到所述基材的对应区域；以及
f)从所述拉伸器移除所述手套。
附图说明
图1示出了具有手套轮廓的基材上的印刷加热器的实施例。
具体实施方式
本发明涉及在手套和脚部穿戴物中使用的印刷加热器。在形成这些加热器时使用相同的构思。
具有加热器的手套包括手套、基材、以及印刷到基材上的加热器。
所述手套包括手套的典型部分——围绕手腕的袖口部、与袖口部相连接的手掌部和手背部、以及用于每个手指和拇指的分开的指套。
基材是具有手套轮廓的扁平材料件。基材具有与手套的袖口部相对应的区域、与手套的手背部或手套的手掌部相对应的区域、以及与手套的指套相对应的区域。所述材料必须与加热器部件的印刷兼容。在一个实施例中，基材材料是热塑性聚氨酯。
加热器是印刷到基材上的。加热器包括在与手套的袖口部相对应的区域上的两个印刷导电汇流条。每个汇流条具有印刷导电延伸部，所述印刷导电延伸部穿过与手套的背部或手套的手掌部相对应的区域，使得一个汇流条的导电延伸部穿过与手套的指套相对应的每个区域的一侧，并且另一个汇流条的导电延伸部穿过与手套的指套相对应的每个区域的相反侧。汇流条和延伸部可以同时印刷。
在一些实施例中，汇流条和延伸部在与袖口部和手套的手背部或手套的手掌部相对应的区域上呈直线或直线组合的形式、并且呈沿循与手套的指套相对应的区域的轮廓的稍微弯曲的线条的形式。在另一个实施例中，至少一些汇流条和延伸部呈蛇形线的形式，即波状的、起伏的。在一个这样的实施例中，基本上所有的汇流条和延伸部都呈蛇形线的形式。蛇形线设计成具有与可用空间一致的最大起伏幅度。在手套使用期间，蛇形线适应在手指指套区域中以及在袖口部区域和手背部或手掌部区域中产生的大的应变。蛇形线还允许在戴上和脱下手套期间拉伸。
加热器还包括用作加热元件的电阻材料区域。印刷电阻材料区域阵列被安排成使得每个印刷电阻材料区域位于两个导体之间并且与所述两个导体重叠并邻接，所述两个导体中的一个导体是所述汇流条中的一个汇流条或其延伸部，并且第二个导体是另一个汇流条或其延伸部。在手指的基部处的主关节处，此处与手套的背部相对应的区域附接到与指套相对应的区域，存在高应变区域。在与拇指指套相对应的区域和与相邻手指指套相对应的区域之间也存在高应变区域。在一个实施例中，这些高应变区域没有印刷电阻材料区域。中指的小关节也存在应变相对较高的区域。在一个实施例中，这些区域也没有印刷电阻材料区域。
每个电阻材料区域具有与两个邻近导电汇流条或延伸部之间的距离(即，区域的长度)正交的截面。对于手套的不同区域上的电阻材料区域，这些尺寸可以是不同的。为了使电阻材料区域提供均匀加热，截面应沿电阻材料区域的长度是一致的。在一个实施例中，电阻材料区域呈矩形的形式。在另一个实施例中，所述电阻材料区域中的一些电阻材料区域呈蛇形线的形式。
在相邻的电阻材料区域之间的空间中存在暴露基材。如果基材是可透气的，则加热器具有可透气的额外优点，从而使得空气和湿气(即水蒸气)可以穿过可渗透基材的在相邻电阻材料区域之间的空间中的暴露区域。这样可以为穿戴者提供额外的舒适性。如果基材不透气，则相邻电阻材料区域之间的暴露基材的部分被去除，以使加热器可透气并提供额外的可拉伸性。在任何情况下都可以去除这些区域以提供额外的可拉伸性。
在一个实施例中，电阻材料所具有的薄层电阻Rs在10Ω/sq与50,000Ω/sq之间。在另一个实施例中，电阻材料所具有的薄层电阻Rs在200Ω/sq与5000Ω/sq之间。
在一些实施例中，印刷导电汇流条和延伸部是银汇流条和银延伸部，并且印刷电阻材料是碳。在其他实施例中，印刷汇流条和延伸部是铜汇流条和铜延伸部，并且印刷电阻材料是碳。在又其他实施例中，印刷导电汇流条和延伸部是银-氯化银、金或铝。
本文所指的导电区域和汇流条由含有电导体的聚合物厚膜糊料形成。当印刷导电汇流条和延伸部是银时，它们使用聚合物厚膜银糊料形成。电阻材料也使用聚合物厚膜糊料来印刷。当印刷电阻材料是印刷碳时，它使用聚合物厚膜碳糊料形成。当使用聚合物厚膜糊料时，聚合物是最终合成物的整合部分，即汇流条、延伸部或电阻区域。
附图示出了具有手套的轮廓2的基材1上的印刷加热器的实施例。加热器在与手套的袖口部相对应的区域上包括两个印刷导电汇流条3和4。汇流条3具有印刷导电延伸部5，并且汇流条4具有穿过与手套的手套背部相对应的区域的印刷导电延伸部6。延伸部5和6具有进一步的延伸部。延伸部5具有穿过与手套的指套相对应的每个区域的一侧的进一步的导电延伸部7，并且延伸部6具有穿过与手套的指套相对应的每个区域的相反侧的进一步的导电延伸部8。汇流条3和4都显示为直线和蛇形线的组合。延伸部5、6、7和8呈蛇形线的形式。介电区域9使汇流条3与延伸部6绝缘。加热器还包括用作加热元件的电阻材料区域10。印刷电阻材料区域阵列10被安排成使得每个印刷电阻材料区域位于两个导体之间并且与所述两个导体重叠并邻接，所述两个导体中的一个导体是所述汇流条中的一个汇流条3或其延伸部5或7，第二个导体是另一个汇流条4或其延伸部6或8。
具有印刷加热器的基材被层压到手套的外侧或内侧。基材可以被层压到手套的手掌部或手背部。由于与手套的背部相比预期更多地使用手套的手掌部以及印刷加热器部件上的额外磨损和应变，因此认为如果加热器被层压到手套的手背部上，则将提供更耐用的加热器，即，使得手套的袖口部被层压到基材的对应区域，手套的手背部被层压到基材的对应区域，并且指套被层压到基材的对应区域。
在基材被层压到手套的外侧的实施例中，所述手套可以用作双手套对中的内手套或衬里，第二手套作为所述对中的外手套。第二手套覆盖并保护内手套的外侧上的加热器。在涉及双手套对的其他实施例中，基材可以被层压到外手套的内侧。
本发明还提供了一种用于制作如上所述的手套的方法。手套可以在所有方向上拉伸最高达130％，其中沿着指套的长度的拉伸量至少与在其他方向上的拉伸量一样大或比其更大。当手套被拉伸时，基材的轮廓是拉伸后的手套的轮廓。
使用与形成用于手套的加热器相同的构思来形成用于袜子的加热器。
具有加热器的袜子包括袜子、基材、以及印刷到基材上的加热器。
所述袜子包括袜子的典型部分：围绕脚踝和腿部的一部分小腿的部分、以及与围绕脚踝和一部分小腿的部分相连接的脚面部和脚底部。脚面部和脚底部延伸至覆盖脚趾的部分。
基材是具有袜子轮廓的扁平材料件。基材具有与袜子的围绕脚踝和腿部的一部分小腿的部分相对应的区域、与袜子的脚面部相对应的区域。所述材料必须与加热器部件的印刷兼容。在一个实施例中，基材材料是热塑性聚氨酯。
加热器是印刷到基材上的。加热器包括位于与袜子的围绕脚踝和腿部的一部分小腿的部分相对应的区域的顶部上的两个印刷导电汇流条。每个汇流条具有印刷导电延伸部，所述印刷导电延伸部穿过与脚面相对应的区域，使得一个汇流条的导电延伸部穿过与脚的脚趾相对应的每个区域的一侧，并且另一个汇流条的导电延伸部穿过与脚的脚趾相对应的每个区域的相反侧。汇流条和延伸部可以同时印刷。
在一些实施例中，汇流条和延伸部在与袜子的脚踝部和脚背部相对应的区域上呈直线或直线组合的形式、并且呈沿循脚趾的轮廓的稍微弯曲的线条的形式。在另一个实施例中，至少一些汇流条和延伸部呈蛇形线的形式，即波状的、起伏的。在一个这样的实施例中，基本上所有的汇流条和延伸部都呈蛇形线的形式。蛇形线设计成具有与可用空间一致的最大起伏幅度。蛇形线适应在脚踝区域和脚趾区域出现的大的应变。蛇形线还允许在穿上和脱下袜子期间拉伸。
加热器还包括用作加热元件的电阻材料区域。印刷电阻材料区域阵列被安排成使得每个印刷电阻材料区域位于两个导体之间并且与所述两个导体重叠并邻接，所述两个导体中的一个导体是所述汇流条中的一个汇流条或其延伸部，并且第二个导体是另一个汇流条或其延伸部。
每个电阻材料区域具有与两个邻近导电汇流条或延伸部之间的距离(即，区域的长度)正交的截面。为了使所述区域提供均匀加热，所述截面应沿电阻材料区域的长度是一致的。
在相邻的电阻材料区域之间的空间中存在暴露基材。如果基材是可透气的，则加热器具有在空气和湿气(即水蒸气)可以穿过可渗透基材的在相邻电阻材料区域之间的空间中的暴露区域的意义上的可透气的额外优点。这样可以为穿戴者提供额外的舒适性。如果基材不透气，则相邻电阻材料区域之间的暴露基材的部分被去除，以使加热器可透气并提供额外的可拉伸性。在任何情况下都可以去除这些区域以提供额外的可拉伸性。
在一个实施例中，电阻材料所具有的薄层电阻Rs在10Ω/sq与50,000Ω/sq之间。在另一个实施例中，电阻材料所具有的薄层电阻Rs在200Ω/sq与5000Ω/sq之间。
在一些实施例中，印刷导电汇流条和延伸部是银汇流条和银延伸部，并且印刷电阻材料是碳。在其他实施例中，印刷汇流条和延伸部是铜汇流条和铜延伸部，并且印刷电阻材料是碳。在又其他实施例中，印刷导电汇流条和延伸部是银-氯化银、金或铝。
本文所指的导电区域和汇流条由含有电导体的聚合物厚膜糊料形成。当印刷导电汇流条和延伸部是银时，它们使用聚合物厚膜银糊料形成。电阻材料也使用聚合物厚膜糊料来印刷。当印刷电阻材料是印刷碳时，它使用聚合物厚膜碳糊料形成。当使用聚合物厚膜糊料时，聚合物是最终合成物的整合部分，即汇流条、延伸部或电阻区域。
实例
可以用作加热手套的手套衬里的基材上的印刷加热器基本上是用附图中所示的配置来制备的。
将可碾薄的热塑性基材片材(TPU)(从马萨诸塞州雪利市(Shirley,Mass.)毕玛时(Bemis)公司获得的Bemis ST604)用于其上印刷有加热器的基材。将加热器的部件依次丝网印刷到基材上，同时使基材具有115％拉伸的棉手套(即，比其正常尺寸拉伸15％的手套)的轮廓。
用于丝网印刷的糊料是DuPontTMIntexarTMPE 874导电银糊料、DuPontTMME 775交叉介电(Crossover Dielectric)糊料、以及DuPontTMIntexarTMPE 671可拉伸碳导体(均从特拉华州威明顿市(Wilmington,DE)杜邦(DuPont)公司获得)。任选地，还可以在印刷介电糊料之前和之后使用DuPontTMIntexarTMPE773可拉伸封装剂糊料(特拉华州威明顿市杜邦公司)。使用典型的丝网印刷实践将导电油墨图案化到柔性基材上。在每次印刷之后，将印刷后的膜在130℃下暴露8分钟。每次重复银印刷和碳印刷以获得期望性能。
如图所示，手套衬里制造有119个相同的印刷电阻碳矩形区域，每个印刷电阻碳矩形区域用作一个加热器。这些单独的加热器用线并联连接。这些单独的加热器的宽度为3.59mm。在导电的连接迹线之间，所述加热器的长度为11.68mm。所述长度与宽度的比率使单独的加热器的电阻等于碳的薄层电阻的3.25倍。由于119个分块中的每一个分块具有相同的尺寸，因此加热器的总电阻为3.25xR碳/119，其中R碳是碳的薄层电阻。根据经验确定导体的总电阻为65xR银，其中R银是银导体的薄层电阻。在拉伸和加热的测试条件下，实例1的制造中使用的材料具有以下薄层电阻：
R碳＝4900Ω/sq
R银＝0.062Ω/sq
并且加热的手套衬里显示出约140Ω的总电阻。
使用柔性TPU片材覆盖件来封装手套衬里，使用轧辊层压将所述片材覆盖件结合至手套衬里。
在将手套衬里穿戴在没有绝缘壳的手上时，将24伏DC施加到手套衬里的端子。20秒后，观察到最接近使用者皮肤的单独加热器处于37℃。由于使用者的身体快速地将热量从接触良好的单独加热器快速传导出来，所以观察到与使用者没有良好接触(由于手套衬里中的褶皱)的单独加热器最高达52℃。
当手套衬里未被穿戴在手上时，将24V DC施加到手套衬里。观察到单独加热器处于更均匀的45℃-53℃。

Claims (17)

1.一种具有加热器的手套，包括：
a)手套，所述手套包括围绕手腕的袖口部、与所述袖口部相连接的手掌部和手背部、以及用于每个手指和拇指的分开的指套，其中所述指套从所述手掌部和所述手背部延伸；
b)基材，所述基材具有所述手套的轮廓并且具有与所述手套的袖口部相对应的区域、与所述手套的手背部相对应的区域、以及与所述手套的指套相对应的区域；以及
c)加热器，所述加热器被印刷到所述基材上，所述加热器包括：
i)两个印刷导电汇流条，所述两个印刷导电汇流条在与所述手套的袖口部相对应的区域上，其中每个汇流条具有印刷导电延伸部，所述印刷导电延伸部穿过与所述手套的手背部相对应的区域，使得一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的指套相对应的每个区域的一侧，并且另一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的指套相对应的每个区域的相反侧；以及
ii)印刷电阻材料区域阵列，所述印刷电阻材料区域阵列被安排成使得每个印刷电阻材料区域位于两个导体之间并且与所述两个导体重叠并邻接，所述两个导体中的一个导体是所述汇流条中的一个汇流条或其延伸部，并且第二个导体是另一个汇流条或其延伸部，并且在相邻电阻材料区域之间具有暴露基材的空间，其中电阻材料的薄层电阻Rs处于10Ω/sq与50,000Ω/sq之间，
其中，具有所述印刷的加热器的基材被层压到所述手套的外侧或内侧，使得所述手套的袖口部被层压到所述基材的对应区域，所述手套的手背部被层压到所述基材的对应区域，并且所述手套的指套被层压到所述基材的对应区域。
2.如权利要求1所述的具有加热器的手套，其中，具有所述印刷的加热器的基材在所述手背部上被层压到所述手套的外侧。
3.如权利要求1所述的具有加热器的手套，其中，具有所述印刷的加热器的基材在所述手背部上被层压到所述手套的内侧。
4.如权利要求1所述的具有加热器的手套，其中，在与所述手套的手背部相对应的区域和与所述手套的指套相对应的区域之间的高应变区域以及在与所述拇指的指套相对应的区域和与相邻手指指套相对应的区域之间的高应变区域没有印刷电阻材料区域。
5.如权利要求1所述的具有加热器的手套，其中，所述印刷导电汇流条和所述印刷导电延伸部中的至少一些是蛇形线形状的。
6.如权利要求1所述的具有加热器的手套，其中，每个电阻材料区域具有与所述两个印刷导电汇流条或延伸部之间的距离垂直的截面，所述截面沿所述电阻材料区域的长度方向一致。
7.如权利要求1所述的具有加热器的手套，其中，所述电阻材料的薄层电阻Rs处于200Ω/sq与5000Ω/sq之间。
8.如权利要求1所述的具有加热器的手套，其中，所述基材是能透气的。
9.如权利要求1所述的具有加热器的手套，其中，相邻电阻材料区域之间的所述暴露基材的部分被去除，以使所述加热器能透气并促进所述加热器的额外的可拉伸性。
10.如权利要求1所述的具有加热器的手套，其中，所述印刷导电汇流条和所述延伸部是银汇流条和银延伸部，并且所述印刷电阻材料是碳。
11.如权利要求1所述的具有加热器的手套，其中，所述印刷导电汇流条和所述延伸部是铜汇流条和铜延伸部，并且所述印刷电阻材料是碳。
12.一种具有加热器的手套，包括：
a)手套，所述手套包括围绕手腕的袖口部、与所述袖口部相连接的手掌部和手背部、以及用于每个手指和拇指的分开的指套，其中所述指套从所述手掌部和所述手背部延伸；
b)基材，所述基材具有所述手套的轮廓并且具有与所述手套的袖口部相对应的区域、与所述手套的手掌部相对应的区域、以及与所述手套的指套相对应的区域；以及
c)加热器，所述加热器被印刷到所述基材上，所述加热器包括：
i)两个印刷导电汇流条，所述两个印刷导电汇流条在与所述手套的袖口部相对应的区域上，其中每个汇流条具有印刷导电延伸部，所述印刷导电延伸部穿过与所述手套的手掌部相对应的区域，使得一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的指套相对应的每个区域的一侧，并且另一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的指套相对应的每个区域的相反侧；以及
ii)印刷电阻材料区域阵列，所述印刷电阻材料区域阵列被安排成使得每个印刷电阻材料区域位于两个导体之间并且与所述两个导体重叠并邻接，所述两个导体中的一个导体是所述汇流条中的一个汇流条或其延伸部，并且第二个导体是另一个汇流条或其延伸部，并且在相邻电阻材料区域之间具有暴露基材的空间，其中电阻材料的薄层电阻Rs处于10Ω/sq与50,000Ω/sq之间，
其中，具有所述印刷的加热器的基材被层压到所述手套的外侧或内侧，使得所述手套的袖口部被层压到所述基材的对应区域，所述手套的手掌部被层压到所述基材的对应区域，并且所述手套的指套被层压到所述基材的对应区域。
13.一种用于制备具有加热器的手套的方法，所述方法包括：
a)提供手套，所述手套包括围绕手腕的袖口部、与所述袖口部相连接的手掌部和手背部、以及用于每个手指和拇指的分开的指套，其中所述指套从所述手掌部和所述手背部延伸；
b)在拉伸器上将所述手套沿所有方向拉伸最高达130％以提供经拉伸的袖口部、经拉伸的手掌部和手背部、以及经拉伸的指套，并且使所述手套保持处于拉伸状态，其中沿所述指套的长度的拉伸量至少与沿其他方向的拉伸量一样大或比其更大；
c)提供基材，所述基材具有所述经拉伸的手套的轮廓并且具有与所述经拉伸的手套的袖口部相对应的袖口部区域、与所述经拉伸的手套的手背部相对应的手背部区域、以及与所述经拉伸的手套的指套相对应的指套区域；
d)将加热器印刷到所述基材上，包括：
1)将两个导电汇流条印刷到与所述手套的袖口部相对应的区域上；
2)从每个汇流条起印刷导电延伸部，所述导电延伸部穿过与所述手套的手背部相对应的区域，使得一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的指套相对应的每个区域的一侧，并且另一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的指套相对应的每个区域的相反侧；以及
3)印刷电阻材料区域阵列，所述电阻材料区域阵列被安排成使得每个印刷电阻材料区域位于两个导体之间并且与所述两个导体重叠并邻接，所述两个导体中的一个导体是所述汇流条中的一个汇流条或其延伸部，并且第二个导体是另一个汇流条或其延伸部，并且在相邻电阻材料区域之间具有暴露基材的空间，其中电阻材料的薄层电阻Rs处于10Ω/sq与50,000Ω/sq之间；
e)将所述基材层压到所述经拉伸的手套的手背部，使得所述经拉伸的手套的袖口部被层压到所述基材的对应区域，所述经拉伸的手套的手背部被层压到所述基材的对应区域，并且所述经拉伸的手套的指套被层压到所述基材的对应区域；以及
f)从所述拉伸器移除所述手套。
14.一种用于制备具有加热器的手套的方法，所述方法包括：
a)提供手套，所述手套包括围绕手腕的袖口部、与所述袖口部相连接的手掌部和手背部、以及用于每个手指和拇指的分开的指套，其中所述指套从所述手掌部和所述手背部延伸；
b)在拉伸器上将所述手套沿所有方向拉伸最高达130％以提供经拉伸的袖口部、经拉伸的手掌部和手背部、以及经拉伸的指套，并且使所述手套保持处于拉伸状态，其中沿所述指套的长度的拉伸量至少与沿其他方向的拉伸量一样大或比其更大；
c)提供基材，所述基材具有所述经拉伸的手套的轮廓并且具有与所述经拉伸的手套的袖口部相对应的袖口部区域、与所述经拉伸的手套的手掌部相对应的手掌部区域、以及与所述经拉伸的手套的指套相对应的指套区域；
d)将加热器印刷到所述基材上，包括：
1)将两个导电汇流条印刷到与所述手套的袖口部相对应的区域上；
2)从每个汇流条起印刷导电延伸部，所述导电延伸部穿过与所述手套的手掌部相对应的区域，使得一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的指套相对应的每个区域的一侧，并且另一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的指套相对应的每个区域的相反侧；以及
3)印刷出电阻材料区域阵列，所述电阻材料区域阵列被安排成使得每个印刷电阻材料区域位于两个导体之间并且与所述两个导体重叠并邻接，所述两个导体中的一个导体是所述汇流条中的一个汇流条或其延伸部，并且第二个导体是另一个汇流条或其延伸部，并且在相邻电阻材料区域之间具有暴露基材的空间，其中电阻材料的薄层电阻Rs处于10Ω/sq与50,000Ω/sq之间；
e)将所述基材层压到所述经拉伸的手套的手掌部，使得所述经拉伸的手套的袖口部被层压到所述基材的对应区域，所述经拉伸的手套的手掌部被层压到所述基材的对应区域，并且所述经拉伸的手套的指套被层压到所述基材的对应区域；以及
f)从所述拉伸器移除所述手套。
15.一种具有加热器的手套，包括：
a)手套，所述手套包括围绕手腕的袖口部、与所述袖口部相连接的手掌部和手背部、以及用于每个手指和拇指的分开的指套，其中所述指套从所述手掌部和所述手背部延伸；
b)基材，所述基材包括与所述手套的袖口部相对应的区域、以及与所述手套的手掌部相对应的区域；以及
c)加热器，所述加热器被印刷到所述基材上，所述加热器包括：
i)两个印刷导电汇流条，所述两个印刷导电汇流条在与所述手套的袖口部相对应的区域上，其中每个汇流条具有一个印刷导电延伸部，所述印刷导电延伸部穿过与所述手套的手掌部相对应的区域，使得一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的手掌部相对应的区域的一侧，并且另一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的手掌部相对应的区域的相反侧；以及
ii)一个或多个印刷电阻材料区域，所述一个或多个印刷电阻材料区域被安排成使得一个或多个印刷电阻材料区域位于两个印刷导电延伸部之间并且与两个印刷导电延伸部重叠并邻接，来自每个汇流条的一个延伸部位于与所述手套的手掌部相对应的区域上，其中电阻材料的薄层电阻Rs处于10Ω/sq与50,000Ω/sq之间，
其中，具有所述印刷的加热器的基材被层压到所述手套的外侧或内侧，使得所述手套的袖口部被层压到所述基材的对应区域，并且所述手套的手掌部被层压到所述基材的对应区域。
16.一种具有加热器的手套，包括：
a)手套，所述手套包括围绕手腕的袖口部、与所述袖口部相连接的手掌部和手背部、以及用于每个手指和拇指的分开的指套，其中所述指套从所述手掌部和所述手背部延伸；
b)基材，所述基材包括与所述手套的袖口部相对应的区域、以及与所述手套的手背部相对应的区域；以及
c)加热器，所述加热器被印刷到所述基材上，所述加热器包括：
i)两个印刷导电汇流条，所述两个印刷导电汇流条在与所述手套的袖口部相对应的区域上，其中每个汇流条具有一个印刷导电延伸部，所述印刷导电延伸部穿过与所述手套的手背部相对应的区域，使得一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的手背部相对应的区域的一侧，并且另一个汇流条的导电延伸部穿过与所述手套的手背部相对应的区域的相反侧；以及
ii)一个或多个印刷电阻材料区域，所述一个或多个印刷电阻材料区域被安排成使得一个或多个印刷电阻材料区域位于两个印刷导电延伸部之间并且与两个印刷导电延伸部重叠并邻接，来自每个汇流条的一个延伸部位于与所述手套的手背部相对应的区域上，其中电阻材料的薄层电阻Rs处于10Ω/sq与50,000Ω/sq之间，
其中，具有所述印刷的加热器的基材被层压到所述手套的外侧或内侧，使得所述手套的袖口部被层压到所述基材的对应区域，并且所述手套的手背部被层压到所述基材的对应区域。
17.一种具有加热器的袜子，包括：
a)袜子，所述袜子包括围绕脚踝和腿部的一部分小腿的部分、以及与所述围绕脚踝和一部分小腿的部分相连接的脚面部和脚底部，其中所述脚面部和所述脚底部延伸至覆盖脚趾的部分；
b)基材，所述基材具有与所述袜子的围绕脚踝和腿部的一部分小腿的部分相对应的区域、以及与所述袜子的包括所述覆盖脚趾的部分的所述脚面部相对应的区域；以及
c)加热器，所述加热器被印刷到所述基材上，所述加热器包括：
i)两个印刷导电汇流条，所述两个印刷导电汇流条在与所述袜子的围绕脚踝和腿部的一部分小腿的部分相对应的区域上，其中每个汇流条具有印刷导电延伸部，所述印刷导电延伸部穿过与所述袜子的脚面部相对应的区域，使得一个汇流条的导电延伸部穿过与所述袜子的脚趾部相对应的每个区域的一侧，并且另一个汇流条的导电延伸部穿过与所述袜子的脚趾部相对应的每个区域的相反侧；以及
ii)印刷电阻材料区域阵列，所述印刷电阻材料区域阵列被安排成使得每个印刷电阻材料区域位于两个导体之间并且与所述两个导体重叠并邻接，所述两个导体中的一个导体是所述汇流条中的一个汇流条或其延伸部，并且第二个导体是另一个汇流条或其延伸部，并且在相邻电阻材料区域之间具有暴露基材的空间，其中电阻材料的薄层电阻Rs处于10Ω/sq与50,000Ω/sq之间，
其中，具有所述印刷的加热器的基材被层压到所述袜子的外侧或内侧，使得所述围绕脚踝和腿部的一部分小腿的部分被层压到所述基材的对应区域，并且所述袜子的脚面部被层压到所述基材的对应区域。
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