CN110087345A - 一种防水型碳纤维发热片及其制备方法 - Google Patents

一种防水型碳纤维发热片及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防水型碳纤维发热片及其制备方法，可先将碳纤维线和缝纫线交错搭接在可热熔的环保塑胶载体上，以及使导电体与碳纤维线的两端导通连接，然后将环保塑胶载体与位于其两面的柔性基材上的防水胶层热熔连接在一起，从而使碳纤维线位于两块柔性基材的防水胶层之间。本发明的制备方法较为简单，制得的发热片产品具有良好的防水功能，并且连接不牢固，可避免导电体与碳纤维线的连接处发生接触不良的情况，不会产生火花，提高了产品的安全性能。

Description

一种防水型碳纤维发热片及其制备方法
技术领域
本发明涉及发热片技术领域，更具体地说，是涉及一种防水型碳纤维发热片及其制备方法。
背景技术
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。
然而，现有的碳纤维加热片存在以下不足：1、不具有防水功能，碳纤维只通过缝纫线固定，连接不牢固；2、导电体与碳纤维的连接处容易发生接触不良的情况，容易产生火花，导致产品自燃，存在安全隐患；3、制备方法较为复杂，需要的材料和设备较多，限制了生产时间，生产成本较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种防水型碳纤维发热片及其制备方法。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种防水型碳纤维发热片的制备方法，包括以下步骤：
(1)通过缝纫机将各组碳纤维线和缝纫线交错搭接在可热熔的环保塑胶载体上，使各组碳纤维线与缝纫线相互牵扯达成稳固状态，制得发热片内层基材；
(2)将发热片内层基材分割裁剪成所需尺寸的单元片；
(3)取导电体分别固定在每块单元片的碳纤维线两端，使导电体与同一块单元片上的所有碳纤维线导通连接，制得发热片半成品；
(4)取两块内表面带有防水胶层的柔性基材，将其各自放置在发热片半成品的两面，并通过热熔设备将发热片半成品上的环保塑胶载体与两块柔性基材上的防水胶层热熔连接在一起，使碳纤维线位于两块柔性基材的防水胶层之间，制得发热片成品。
作为优选的实施方式，在上述方法的技术方案中，所述环保塑胶载体设置为热熔胶膜或TPU。
作为优选的实施方式，在步骤(3)中，所述导电体通过胶水粘接方式粘接于单元片的环保塑胶载体上，从而固定在单元片的碳纤维线两端，或者，所述导电体通过金属夹片与每根碳纤维线相夹紧，从而固定在单元片的碳纤维线两端。
作为优选的实施方式，在步骤(3)中，所述导电体设置为导电丝或导电片，所述导电体的一端或两端还连接有引出导线，所述导电体与引出导线的连接处采用热缩管包裹。
作为优选的实施方式，在上述方法的技术方案中，所述防水胶层设置为TPU，所述柔性基材设置为纤维织物。
作为优选的实施方式，在上述方法的技术方案中，所述热熔设备设置为高周波热熔机。
本发明的第二方面提供了一种防水型碳纤维发热片，包括环保塑胶载体，所述环保塑胶载体上设有交错搭接的碳纤维线和缝纫线，所述碳纤维线的两端分别与导电体导通连接，所述环保塑胶载体的两面分别设有内表面带有防水胶层的柔性基材，所述环保塑胶载体与两块柔性基材上的防水胶层热熔连接在一起，从而使碳纤维线位于两块柔性基材的防水胶层之间。
作为优选的实施方式，在上述发热片的技术方案中，所述环保塑胶载体设置为热熔胶膜或TPU，所述导电体设置为导电丝或导电片，所述防水胶层设置为TPU，所述柔性基材设置为纤维织物。
作为优选的实施方式，在上述发热片的技术方案中，所述导电体的一端或两端还连接有引出导线，所述导电体与引出导线的连接处采用热缩管包裹。
作为优选的实施方式，在上述发热片的技术方案中，所述导电体与碳纤维线的连接处分别设有用于将两者夹紧固定的金属夹片。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明的制备方法较为简单，可以先将碳纤维线、缝纫线和导电体设置在环保塑胶载体上，然后将环保塑胶载体与位于其两面的柔性基材上的防水胶层热熔连接在一起，从而使碳纤维线位于两块柔性基材的防水胶层之间，本发明制得的发热片产品具有良好的防水功能，并且连接不牢固，可避免导电体与碳纤维线的连接处发生接触不良的情况，不会产生火花，提高了产品的安全性能。
2、本发明的导电体可以进一步通过胶水粘接于单元片的环保塑胶载体上，从而固定在单元片的碳纤维线两端，或者采用金属夹片与每根碳纤维线相夹紧，从而固定在单元片的碳纤维线两端，其可防止导电体与碳纤维线之间发生松动，可更进一步避免导电体与碳纤维线的连接处发生接触不良的情况，不会产生火花，大大提高了产品的安全性能。
3、本发明的导电体与引出导线的连接处采用热缩管包裹，能够防水防氧化，起到保护作用。
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获得其他的附图。
图1是本发明提供的防水型碳纤维发热片的剖面图；
图2是本发明提供的防水型碳纤维发热片的内层结构示意图；
图3是本发明提供的带有金属夹片的防水型碳纤维发热片的内层结构示意图；
图4是本发明提供的带有引出导线和热缩管的防水型碳纤维发热片的内层结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。
实施例一
请参考图1和图2，本发明的实施例一提供了一种防水型碳纤维发热片，包括环保塑胶载体1，环保塑胶载体1上设有交错搭接的碳纤维线22和缝纫线3，碳纤维线2的两端分别与导电体4导通连接，环保塑胶载体1的两面分别设有内表面带有防水胶层5的柔性基材6，环保塑胶载体1与两块柔性基材6上的防水胶层5热熔连接在一起，从而使碳纤维线2位于两块柔性基材6的防水胶层5之间。下面结合附图对本实施例各个组成部分进行详细说明。
环保塑胶载体1可以优选设置为热熔胶膜或TPU，当然也可以采用其他塑胶材料。加热后，环保塑胶载体1可以熔融。
碳纤维线2在环保塑胶载体1上形成交织的网状结构，均匀分布在环保塑胶载体1上。碳纤维线2可以通过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。
缝纫线3可以优选设置为棉线或者涤纶线，当然也可以采用其他常用的缝线，缝纫线3可以车缝固定碳纤维线2。
导电体4可以优选设置为导电丝或导电片，只要能够与碳纤维线2导电即可实施。
防水胶层5可以优选设置为TPU，当然也可以采用其他塑胶防水材料。柔性基材6可以优选设置为纤维织物，如棉布、无纺布、涤纶布等布料。
一种防水型碳纤维发热片的制备方法，包括以下步骤：
(1)通过缝纫机将各组碳纤维线2和缝纫线3交错搭接在可热熔的环保塑胶载体1上，使各组碳纤维线2与缝纫线3相互牵扯达成稳固状态，制得发热片内层基材；
车缝前，可以将若干组碳纤维线2与缝纫线放置在缝纫机的夹线器上，将各组碳纤维线2与缝纫线的接头处交错穿插在缝纫机上。
(2)将发热片内层基材分割裁剪成所需尺寸的单元片；
(3)取导电体4分别固定在每块单元片的碳纤维线2两端，使导电体4与同一块单元片上的所有碳纤维线2导通连接，制得发热片半成品；
在步骤(3)中，导电体4可以通过胶水粘接方式粘接于单元片的环保塑胶载体1上，从而固定在单元片的碳纤维线2两端，防止导电体与碳纤维线之间发生松动。
(4)取两块内表面带有防水胶层5的柔性基材6，将其各自放置在发热片半成品的两面，并通过热熔设备将发热片半成品上的环保塑胶载体1与两块柔性基材6上的防水胶层5热熔连接在一起，使碳纤维线2位于两块柔性基材6的防水胶层5之间，制得发热片成品。
在步骤(4)中，该热熔设备设置为高周波热熔机，高周波热熔机产生的高周波能够使物料内部分子间互相激烈碰撞产生高温，这样环保塑胶载体1就能与两块柔性基材6上的防水胶层5实现熔接，连接牢固。防水胶层5可以通过上胶机设置在柔性基材6上。
实施例二
本发明的实施例二提供了一种防水型碳纤维发热片，是在上述实施例一的发热片的基础上做出的改进，相同之处不再赘述，不同之处在于：如图3所示，导电体4与碳纤维线2的连接处可以分别设有用于将导电体4与碳纤维线2夹紧固定的金属夹片9，金属夹片9具有导电性，安装时，导电体4可以通过金属夹片9与每根碳纤维线2相夹紧，从而使导电体4固定在单元片的碳纤维线2两端，其可以防止导电体4与碳纤维线之间发生松动。
实施例三
本发明的实施例三提供了一种防水型碳纤维发热片，是在上述实施例一或实施例二的发热片的基础上做出的改进，相同之处不再赘述，不同之处在于：如图4所示，导电体4的一端或两端还可以连接有引出导线7，其中，引出导线7的一端可以通过铜带机压在导电体4的端部，此外，引出导线7的一端也可以通过焊锡机焊接在导电体4的端部。
较佳的，导电体4与引出导线7的连接处可以采用热缩管8包裹，热缩管8能够防水防氧化，起到保护作用。
在另一实施例方式中，引出导线7上还可以连接有开关、热敏电阻和/或温控器。
综上所述，本发明的制备方法较为简单，制得的发热片产品具有良好的防水功能，并且连接不牢固，可避免导电体与碳纤维线的连接处发生接触不良的情况，不会产生火花，提高了产品的安全性能。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防水型碳纤维发热片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过缝纫机将各组碳纤维线和缝纫线交错搭接在可热熔的环保塑胶载体上，使各组碳纤维线与缝纫线相互牵扯达成稳固状态，制得发热片内层基材；
(2)将发热片内层基材分割裁剪成所需尺寸的单元片；
(3)取导电体分别固定在每块单元片的碳纤维线两端，使导电体与同一块单元片上的所有碳纤维线导通连接，制得发热片半成品；
(4)取两块内表面带有防水胶层的柔性基材，将其各自放置在发热片半成品的两面，并通过热熔设备将发热片半成品上的环保塑胶载体与两块柔性基材上的防水胶层热熔连接在一起，使碳纤维线位于两块柔性基材的防水胶层之间，制得发热片成品。
2.根据权利要求1所述的一种防水型碳纤维发热片的制备方法，其特征在于，所述环保塑胶载体设置为热熔胶膜或TPU。
3.根据权利要求1所述的一种防水型碳纤维发热片的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述导电体通过胶水粘接方式粘接于单元片的环保塑胶载体上，从而固定在单元片的碳纤维线两端，或者，所述导电体通过金属夹片与每根碳纤维线相夹紧，从而固定在单元片的碳纤维线两端。
4.根据权利要求1所述的一种防水型碳纤维发热片的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述导电体设置为导电丝或导电片，所述导电体的一端或两端还连接有引出导线，所述导电体与引出导线的连接处采用热缩管包裹。
5.根据权利要求1所述的一种防水型碳纤维发热片的制备方法，其特征在于，所述防水胶层设置为TPU，所述柔性基材设置为纤维织物。
6.根据权利要求1所述的一种防水型碳纤维发热片的制备方法，其特征在于，所述热熔设备设置为高周波热熔机。
7.一种防水型碳纤维发热片，其特征在于，包括环保塑胶载体，所述环保塑胶载体上设有交错搭接的碳纤维线和缝纫线，所述碳纤维线的两端分别与导电体导通连接，所述环保塑胶载体的两面分别设有内表面带有防水胶层的柔性基材，所述环保塑胶载体与两块柔性基材上的防水胶层热熔连接在一起，从而使碳纤维线位于两块柔性基材的防水胶层之间。
8.根据权利要求7所述的一种防水型碳纤维发热片，其特征在于，所述环保塑胶载体设置为热熔胶膜或TPU，所述导电体设置为导电丝或导电片，所述防水胶层设置为TPU，所述柔性基材设置为纤维织物。
9.根据权利要求7所述的一种防水型碳纤维发热片，其特征在于，所述导电体的一端或两端还连接有引出导线，所述导电体与引出导线的连接处采用热缩管包裹。
10.根据权利要求7所述的一种防水型碳纤维发热片，其特征在于，所述导电体与碳纤维线的连接处分别设有用于将两者夹紧固定的金属夹片。
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