CN114126117A - 一种丝编织石墨烯柔性电热膜及织造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电热技术和纺织织造技术领域，且公开了一种丝编织石墨烯柔性电热膜及织造工艺，包括电热膜本体、硅胶高温线和温感探测器，所述电热膜本体设有五层结构包括面部防水绝缘保护层、面层粘结胶层、丝编织电热布层、底层粘结胶层和底部防水绝缘保护层，所述面部防水绝缘保护层和底部防水绝缘保护层采用0.3‑0.5mm透明和有色PVC薄膜中的一种；本新型方案通过高强聚酯纤维丝线经纬交织并等尺寸在纬向编入石墨烯复合尼龙丝线，可以形成稳固和较大强力的电热布网格，既能够满足自由弯曲、又能够较好的保护石墨烯复合尼龙丝线不受外力的影响发生变形和断裂，提高了布膜稳定性和扩宽了应用场景。
Description
技术领域
本发明属于电热技术和纺织织造技术领域，具体为一种丝编织石墨烯柔性电热膜及织造工艺。
背景技术
目前市场上的电热膜分为两种，一种是涂层膜，主要是碳晶涂层或石墨烯涂层工艺，另一种是丝线膜，主要是电阻丝或碳丝；涂层电热膜属于面状发热，发热面积相对均匀，但柔性不够，不耐弯曲，长时间使用容易造成短路、局部电压升高、老化脱层等安全隐患和质量问题；电阻丝电热膜属于线形发热，柔软性好，耐弯曲，但发热面积不够均匀，电阻大，能耗高，而且一点短路，整个电热膜就会无法正常工作；如何能够将两种电热膜的优点结合到一起，又能有效避免缺陷，提高电热膜的应用领域和应用价值，是本次发明的关键解决问题，为此，我们提出一种丝编织石墨烯柔性电热膜及织造工艺。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种丝编织石墨烯柔性电热膜及织造工艺，有效的解决了柔性不够，不耐弯曲的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种丝编织石墨烯柔性电热膜，包括电热膜本体、硅胶高温线和温感探测器，所述电热膜本体设有五层结构包括面部防水绝缘保护层、面层粘结胶层、丝编织电热布层、底层粘结胶层和底部防水绝缘保护层。
优选的，所述面部防水绝缘保护层和底部防水绝缘保护层采用0.3-0.5mm透明和有色PVC薄膜中的一种。
优选的，所述面层粘结胶层和底层粘结胶层用于面部防水绝缘保护层、底部防水绝缘保护层和丝编织电热布层的热压粘合，所采用粘结胶为环保热熔胶膜。
优选的，所述丝编织电热布层包括经向高强聚酯纤维丝线、纬向高强聚酯纤维丝、镀锡铜丝和高强度石墨烯复合尼龙丝线，所述丝编织电热布层由经向高强聚酯纤维丝线、纬向高强聚酯纤维丝、镀锡铜丝和高强度石墨烯复合尼龙丝线交织而成，所述镀锡铜丝的截面直径为0.1mm，所述经向高强聚酯纤维丝线和所述纬向高强聚酯纤维丝的截面直径均为0.3-1mm，所述高强度石墨烯复合尼龙丝线的截面直径为0.3-1mm。
优选的，通过经向高强聚酯纤维丝线和纬向高强聚酯纤维丝纬向交织过程中在纬向等比例编入高强度石墨烯复合尼龙丝线作为热导线，所述热导线的间距在1-10mm中均匀分布。
优选的，在经向两侧布边位遍入镀锡铜丝作为正负极电导线，所述镀锡铜丝编织成型宽度为5-8mm，通过硅胶高温线的一端连接所述正负极电导线，所述硅胶高温线的另一端连接有温度控制器，并通过温度控制器接入温感探测器与高强度石墨烯复合尼龙丝线粘结，形成完整的安全温控丝编织石墨烯柔性电热膜布，所述电热膜本体上安装有两个金属线扣，所述镀锡铜丝贯穿金属线扣内。
一种丝编织石墨烯柔性电热膜的织造工艺，包括以下织造工艺：
S1:首先，制作丝编织电热布，将经向高强聚酯纤维丝线和纬向高强聚酯纤维丝进行交织，经向1英寸为30-60股，纬向1英寸为16-30股，纬向每隔1-8股，纬向高强聚酯纤维丝编入1股石墨烯复合尼龙丝线，依次循环；
S2:在布纬向两端，离布边10mm-20mm编入10-20股镀锡铜丝，形成经纬交错的布片，纬向宽度可以依据织布机幅宽和实际电热布宽度需求而定；
S3:进行丝编织电热布层覆膜，将两片带有面层粘结胶层的面部防水绝缘保护层中间夹芯丝编织电热布层复合膜通过110-130℃的热压机进行热压融合，降温后做成电热膜本体，电热膜布成品截面厚度为0.6-1mm；
S4:在电热膜本体两端的镀锡铜丝穿孔固定金属线扣各一个，接入硅胶高温线，接口位置通过耐高温防水绝缘胶带进行防水绝缘处理，在高强度石墨烯复合尼龙丝线的位置用耐高温防水绝缘胶带粘合温感探测器，将两根硅胶高温线和温感探测器的电源线一起固定，并延长300mm左右用于接温度时间控制器使用，形成完整具备安全温控的一种丝编织石墨烯柔性电热膜布。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中电热布本体通过高强聚酯纤维丝线经纬交织并等尺寸在纬向编入石墨烯复合尼龙丝线，可以形成稳固和较大强力的电热布网格，既能够满足自由弯曲、又能够较好的保护石墨烯复合尼龙丝线不受外力的影响发生变形和断裂，提高了布膜稳定性和扩宽了应用场景；
2、通过面、底PVC薄膜和环保胶进行热压与电热布融合，进行二次加固保型的同时，让电热布有了防水、绝缘的安全保护性能，通过环保热熔胶膜的采用，可以更有效避免长期使用过程中电热布和胶膜开胶带来的安全隐患和使用寿命缩短；
3、通过采用高强度石墨烯复合尼龙丝线作为热导线，石墨烯作为超导材料能够有效的减少电阻，提升发热效率，促进远红外线的产生，而且能够避免使用过程中的热导线短路带来的热感不均匀和局部不热，通过明确热导线的间距尺寸，能够确保发热面的均匀和热感效果；
4、通过布边两侧的镀锡铜丝编织形成电导线宽度面积，可以避免个别镀锡铜丝断裂带来的电源短路，提高正负极电导线和热导线的有效接触，提升电转化成热的效率，不会因为某一根热导线短路带来整张电热膜不能正常加热。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明复合PVC薄膜结构示意图。
图中：1、电热膜本体；2、硅胶高温线；3、温感探测器；4、面部防水绝缘保护层；5、面层粘结胶层；6、丝编织电热布层；7、底层粘结胶层；8、底部防水绝缘保护层；9、金属线扣；10、经向高强聚酯纤维丝线；11、纬向高强聚酯纤维丝；12、镀锡铜丝；13、高强度石墨烯复合尼龙丝线。
具体实施方式
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。
请参阅图1，一种丝编织石墨烯柔性电热膜，包括电热膜本体1、硅胶高温线2和温感探测器3，电热膜本体1设有五层结构包括面部防水绝缘保护层4、面层粘结胶层5、丝编织电热布层6、底层粘结胶层7和底部防水绝缘保护层8。
请参阅图2，面部防水绝缘保护层4和底部防水绝缘保护层8采用0.3-0.5mm透明和有色PVC薄膜中的一种，面层粘结胶层5和底层粘结胶层7用于面部防水绝缘保护层4、底部防水绝缘保护层8和丝编织电热布层6的热压粘合，所采用粘结胶为环保热熔胶膜，通过面、底PVC薄膜和环保胶进行热压与电热布融合，进行二次加固保型的同时，让电热布有了防水、绝缘的安全保护性能，通过环保热熔胶膜的采用，可以更有效避免长期使用过程中电热布和胶膜开胶带来的安全隐患和使用寿命缩短。
请参阅图1，丝编织电热布层6包括经向高强聚酯纤维丝线10、纬向高强聚酯纤维丝11、镀锡铜丝12和高强度石墨烯复合尼龙丝线13，丝编织电热布层6由经向高强聚酯纤维丝线10、纬向高强聚酯纤维丝11、镀锡铜丝12和高强度石墨烯复合尼龙丝线13交织而成，镀锡铜丝12的截面直径为0.1mm，经向高强聚酯纤维丝线10和纬向高强聚酯纤维丝11的截面直径均为0.3-1mm，高强度石墨烯复合尼龙丝线13的截面直径为0.3-1mm，电热布本体通过高强聚酯纤维丝线经纬交织并等尺寸在纬向编入高强度石墨烯复合尼龙丝线13，可以形成稳固和较大强力的电热布网格，既能够满足自由弯曲、又能够较好的保护石墨烯复合尼龙丝线不受外力的影响发生变形和断裂，提高了布膜稳定性和扩宽了应用场景。
请参阅图1，通过经向高强聚酯纤维丝线10和纬向高强聚酯纤维丝11纬向交织过程中在纬向等比例编入高强度石墨烯复合尼龙丝线13作为热导线，热导线的间距在1-10mm均匀分布，通过采用高强度石墨烯复合尼龙丝线13作为热导线，石墨烯作为超导材料能够有效的减少电阻，提升发热效率，促进远红外线的产生，而且能够避免使用过程中的热导线短路带来的热感不均匀和局部不热，通过明确热导线的间距尺寸，能够确保发热面的均匀和热感效果。
请参阅图1，在经向两侧布边位遍入镀锡铜丝12作为正负极电导线，镀锡铜丝12编织成型宽度为5-8mm，通过硅胶高温线2的一端连接正负极电导线，硅胶高温线2的另一端连接有温度控制器，并通过温度控制器接入温感探测器3与高强度石墨烯复合尼龙丝线13粘结，形成完整的安全温控丝编织石墨烯柔性电热膜布，通过布边两侧的镀锡铜丝12编织形成电导线宽度面积，可以避免个别镀锡铜丝12断裂带来的电源短路，提高正负极电导线和热导线的有效接触，提升电转化成热的效率，不会因为某一根热导线短路带来整张电热膜不能正常加热。
工作原理：本新型方案在具体实施时，首先，制作丝编织电热布6，将经向高强聚酯纤维丝线10和纬向高强聚酯纤维丝11进行交织，经向1英寸为30-60股，纬向1英寸为16-30股，纬向每隔1-6股，纬向高强聚酯纤维丝11编入1股石墨烯复合尼龙丝线13，依次循环；
在布纬向两端，离布边10mm-20mm编入10-20股镀锡铜丝12，形成经纬交错的布片，纬向宽度可以依据织布机幅宽和实际电热布宽度需求而定；
进行丝编织电热布层6覆膜，将两片带有面层粘结胶层的面部防水绝缘保护层4中间夹芯丝编织电热布层6复合膜通过110-130℃的热压机进行热压融合，降温后做成电热膜本体1，电热膜布成品截面厚度在0.6-1mm；
在电热膜本体1两端的镀锡铜丝12穿孔固定金属线扣9各一个，接入硅胶高温线2，接口位置通过耐高温防水绝缘胶带进行防水绝缘处理，在高强度石墨烯复合尼龙丝线13的位置用耐高温防水绝缘胶带粘合温感探测器3，将两根硅胶高温线2和温感探测器3的电源线一起固定，并延长300mm左右用于接温度时间控制器使用，形成完整具备安全温控的一种丝编织石墨烯柔性电热膜布。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素，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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种丝编织石墨烯柔性电热膜，包括电热膜本体(1)、硅胶高温线(2)和温感探测器(3)，其特征在于：所述电热膜本体(1)设有五层结构包括面部防水绝缘保护层(4)、面层粘结胶层(5)、丝编织电热布层(6)、底层粘结胶层(7)和底部防水绝缘保护层(8)。
2.根据权利要求1所述的一种丝编织石墨烯柔性电热膜，其特征在于：所述面部防水绝缘保护层(4)和底部防水绝缘保护层(8)采用0.3-0.5mm透明和有色PVC薄膜中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种丝编织石墨烯柔性电热膜，其特征在于：所述面层粘结胶层(5)和底层粘结胶层(7)用于面部防水绝缘保护层(4)、底部防水绝缘保护层(8)和丝编织电热布层(6)的热压粘合，所采用粘结胶为环保热熔胶膜。
4.根据权利要求1所述的一种丝编织石墨烯柔性电热膜，其特征在于：所述丝编织电热布层(6)包括经向高强聚酯纤维丝线(10)、纬向高强聚酯纤维丝(11)、镀锡铜丝(12)和高强度石墨烯复合尼龙丝线(13)，所述丝编织电热布层(6)由经向高强聚酯纤维丝线(10)、纬向高强聚酯纤维丝(11)、镀锡铜丝(12)和高强度石墨烯复合尼龙丝线(13)交织而成，所述镀锡铜丝(12)的截面直径为0.1mm，所述经向高强聚酯纤维丝线(10)和所述纬向高强聚酯纤维丝(11)的截面直径均为0.3-1mm，所述高强度石墨烯复合尼龙丝线(13)的截面直径为0.3-1mm。
5.根据权利要求1所述的一种丝编织石墨烯柔性电热膜，其特征在于：通过经向高强聚酯纤维丝线(10)和纬向高强聚酯纤维丝(11)纬向交织过程中在纬向等比例编入高强度石墨烯复合尼龙丝线(13)作为热导线，所述热导线的间距在3-10mm中均匀分布。
6.根据权利要求1所述的一种丝编织石墨烯柔性电热膜，其特征在于：在经向两侧布边位遍入镀锡铜丝(12)作为正负极电导线，所述镀锡铜丝(12)编织成型宽度为5-8mm，通过硅胶高温线(2)的一端连接所述正负极电导线，所述硅胶高温线(2)的另一端连接有温度控制器，并通过温度控制器接入温感探测器(3)与高强度石墨烯复合尼龙丝线(13)粘结，形成完整的安全温控丝编织石墨烯柔性电热膜布，所述电热膜本体(1)上安装有两个金属线扣(9)，所述镀锡铜丝(12)贯穿金属线扣(9)内。
7.一种丝编织石墨烯柔性电热膜的织造工艺，基于权利要求1所述的一种丝编织石墨烯柔性电热膜，其特征在于：包括以下织造工艺：
S1:首先，制作丝编织电热布(6)，将经向高强聚酯纤维丝线(10)和纬向高强聚酯纤维丝(11)进行交织，经向1英寸为30-60股，纬向1英寸为16-30股，纬向每隔1-8股，纬向高强聚酯纤维丝(11)编入1股石墨烯复合尼龙丝线(13)，依次循环；
S2:在布纬向两端，离布边10mm-20mm编入10-20股镀锡铜丝(12)，形成经纬交错的布片，纬向宽度可以依据织布机幅宽和实际电热布宽度需求而定；
S3:进行丝编织电热布层(6)覆膜，将两片带有面层粘结胶层的面部防水绝缘保护层(4)中间夹芯丝编织电热布层(6)复合膜通过110-130℃的热压机进行热压融合，降温后做成电热膜本体(1)，电热膜布成品截面厚度为0.6-1mm；
S4:在电热膜本体(1)两端的镀锡铜丝(12)穿孔固定金属线扣(9)各一个，接入硅胶高温线(2)，接口位置通过耐高温防水绝缘胶带进行防水绝缘处理，在高强度石墨烯复合尼龙丝线(13)的位置用耐高温防水绝缘胶带粘合温感探测器(3)，将两根硅胶高温线(2)和温感探测器(3)的电源线一起固定，并延长300mm左右用于接温度时间控制器使用，形成完整具备安全温控的一种丝编织石墨烯柔性电热膜布。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN115253718A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-11-01 | 苏州魔纳新材料科技有限公司 | 一种高柔性co2抗拉分离分子筛膜 |
| CN116149396A (zh) * | 2023-04-18 | 2023-05-23 | 东方空间技术(山东)有限公司 | 一种箭载飞控组合的温控系统及柔性加热装置的制备方法 |
-
2021
- 2021-11-25 CN CN202111409211.7A patent/CN114126117A/zh not_active Withdrawn
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