CN114293306A - 单向导热织物和可穿戴按摩设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了单向导热织物和可穿戴按摩设备。该单向导热织物具有经向纤维和纬向纤维交织结构,经向纤维和纬向纤维的其中之一为导热纤维,经向纤维和纬向纤维的另外之一为非导热纤维,导热纤维包括碳纤维和/或金属纤维。该单向导热织物可实现织物的单向导热,且导热单向可控,能够使热量更多的向预期方向传导,显著提高能量的利用率;可以优选强度较高的碳纤维和/或金属纤维来提高导热方向的织物强度,使织物可以满足复杂的运动场景等;掺入非导热纤维可实现非导热方向的低热导并降低织物的成本;可根据不同使用需求选择非导热纤维的种类,弥补导热纤维的不足或改善织物性能;可将单向导热织物用于可穿戴按摩设备中以达到更好的按摩体验。
Description
技术领域
本发明属于材料领域,具体而言,涉及单向导热织物和可穿戴按摩设备。
背景技术
相关技术中,可穿戴按摩设备常采用石墨烯膜来进行导热或者散热,主要利用石墨烯膜横向(XY向)热导率高的特性,如应用在具有热敷功能的腰部按摩仪中,可将热从热源传导至热敷部位。但是石墨烯膜无法实现单向(X向)导热,降低了能量利用效率;同时,其拉伸强度也较低,无法满足一些按摩器边运动边使用的场景。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出单向导热织物和可穿戴按摩设备,以实现织物的单向导热,并提高织物强度,进而将该单向导热织物用于可穿戴按摩设备中时,可使发热膜产生的热量更多的向热敷区域传递,显著提高能量利用效率,同时使织物强度可满足复杂的应用场景(如跑步、瑜伽等运动场景),达到更好的按摩体验。
在本发明的一个方面,本发明提出了一种单向导热织物。根据本发明的实施例,该单向导热织物具有经向纤维和纬向纤维交织结构,所述经向纤维和纬向纤维的其中之一为导热纤维,所述经向纤维和纬向纤维的另外之一为非导热纤维,所述导热纤维包括碳纤维和/或金属纤维。
本发明上述实施例的单向导热织物至少具有以下优点:1、通过使经向纤维和纬向纤维的其中之一为导热纤维,另外之一为非导热纤维,可实现织物的单向导热,且导热方向可控,能够使热量更多的向预期方向传导,显著提高能量的利用率;2、以碳纤维和/或金属纤维作为导热纤维,不仅可以进一步提高单向导热效率,还可以优选强度较高的碳纤维(如中间相沥青基碳纤维等)和/或金属纤维来提高导热方向的织物强度,使织物可以满足复杂的应用场景,如跑步、瑜伽等运动场景;3、通过使经向纤维或纬向纤维为非导热纤维,不仅可以实现非导热方向的低热导,还可以降低织物的成本;4、可以根据不同的使用需求选择非导热纤维的种类,以达到弥补导热纤维的不足或改善织物的弹性、亲肤性、手感等目的;5、可将单向导热织物用于可穿戴按摩设备中,使发热膜产生的热量更多的向热敷区域传递,显著提高能量利用效率,同时还有利于使织物强度能满足复杂的应用场景(如跑步、瑜伽等运动场景),达到更好的按摩体验。
另外,根据本发明上述实施例的单向导热织物还可以具有如下附加的技术特征:
在本发明的一些实施例中,所述碳纤维包括选自中间相沥青基碳纤维、聚丙烯腈碳纤维和黏胶基碳纤维中的至少之一;和/或,所述金属纤维包括选自不锈钢纤维、铜纤维、镍纤维、钛纤维、铜纤维和铝纤维中的至少之一;和/或,所述非导热纤维包括选自棉纤维、麻纤维、黏胶纤维、醋酸纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚乙烯醇缩醛纤维、聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维、聚氨基甲酸酯纤维中的至少之一。
在本发明的一些实施例中,基于所述单向导热织物的总质量,所述导热纤维的占比为30~70wt%。
在本发明的一些实施例中,所述导热纤维的规格为1~12K。
在本发明的一些实施例中,所述导热纤维的直径不小于所述非导热纤维的直径。
在本发明的一些实施例中,所述导热纤维的经向/纬向密度不小于所述非导热纤维的纬向/经向密度。
在本发明的一些实施例中,所述经向纤维和所述纬向纤维每隔1~3根纤维交织一次。
在本发明的一些实施例中,包括多种不同材质的导热纤维,多种不同材质的导热纤维形成复合导热纤维,所述复合导热纤维与所述非导热纤维交织,或者多种不同材质的导热纤维在纬向/经向上交替并排分布并与所述非导热纤维交织;和/或,包括多种不同材质的非导热纤维,多种不同材质的非导热纤维形成复合非导热纤维,所述复合非导热纤维与所述导热纤维交织,或者多种不同材质的非导热纤维在经向/纬向上交替并排分布并与所述导热纤维交织。
在本发明的一些实施例中,所述碳纤维包括中间相沥青基碳纤维;和/或,所述非导热纤维包括棉纤维和/或氨纶。
在本发明的一些实施例中,所述交织结构为平纹结构、斜纹结构或缎纹结构。
在本发明的一些实施例中,所述经向纤维和所述纬向纤维双向正交交织。
在本发明的一些实施例中,所述经向纤维包括至少一根沿经向连续分布的导热纤维/非导热纤维,所述纬向纤维包括至少一根沿纬向连续分布的非导热纤维/导热纤维。
在本发明的一些实施例中,相邻两根并排布置的所述导热纤维之间的间距不大于相邻两根并排布置的所述非导热纤维之间的间距。
在本发明的一些实施例中,相邻两根并排布置的所述导热纤维之间的间距与所述导热纤维直径的比值不大于0.1;和/或,相邻两根并排布置的所述非导热纤维之间的间距与所述非导热纤维直径的比值不大于0.05。
在本发明的一些实施例中,包括至少一层所述交织结构,至少一层所述交织结构由至少一层经向纤维和至少一层纬向纤维交织得到。
在本发明的一些实施例中,所述经向纤维和所述纬向纤维的层数相同;和/或,所述经向纤维和所述纬向纤维的根数相同。
在本发明的一些实施例中,包括1~3层所述交织结构。
在本发明的一些实施例中,所述单向导热织物的厚度为0.02~0.2mm。
在本发明的一些实施例中,所述导热纤维延伸方向的热导率为40~500W/(m·K),所述非导热纤维延伸方向的热导率为0.02~0.1W/(m·K)。
在本发明的一些实施例中,所述导热纤维为金属纤维,所述导热纤维延伸方向的热导率为40~200W/(m·K);或者,所述导热纤维为碳纤维,所述导热纤维延伸方向的热导率为100~500W/(m·K)。
在本发明的一些实施例中,所述导热纤维延伸方向的拉伸强度为200~2000MPa。
在本发明的一些实施例中,采用混纺工艺制备得到。
根据本发明的再一个方面,本发明提供一种可穿戴按摩设备。根据本发明的实施例,该可穿戴按摩设备具有上述单向导热织物。与现有技术相比,该可穿戴按摩设备具有优势导热方向,可以使发热膜产生的热量更多的向热敷区域传递,能显著提高能量利用效率,同时,还可以通过选择单向导热织物中导热纤维和非导热纤维的种类来显著提高导热织物导热方向的强度,使可穿戴按摩设备能够满足多种复杂的应用场景(如跑步、瑜伽等运动场景),达到更好的按摩体验。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明一个实施例的单向导热织物的结构示意图。
图2是根据本发明再一个实施例的单向导热织物的结构示意图。
图3是根据本发明又一个实施例的单向导热织物的结构示意图。
图4是根据本发明一个实施例的包括两种非导热纤维的单向导热织物的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面,本发明提出了一种单向导热织物。根据本发明的实施例,参考图1理解,该单向导热织物具有经向纤维和纬向纤维交织结构,经向纤维和纬向纤维的其中之一为导热纤维,经向纤维和纬向纤维的另外之一为非导热纤维,导热纤维包括碳纤维和/或金属纤维。根据本发明的实施例,可以使经向纤维为导热纤维,纬向纤维为非导热纤维,此时,由于导热纤维在纬向上存在间隔,为不连续结构,因此织物在纬向上的导热速率极低,可以在经向上形成优势导热方向,实现单向导热;或者,也可以使经向纤维为非导热纤维,纬向纤维为导热纤维。当将该单向导热织物应用于具体产品中时,可以根据实际需要使导热纤维的延伸方向与具体产品预期的热传递方向一致(例如在具有热敷功能的腰部按摩仪中,可以使导热纤维的延伸方向与腰部按摩仪的长度方向一致),由此可以显著提高能量的利用率。再者,由于经向纤维和纬向纤维中只有一种为导热纤维,另一种为非导热纤维,不仅可以实现非导热方向的低热导率,还可以降低织物中导热纤维的占比,能够显著降低织物的成本。进一步地,还可以优选强度较高的碳纤维(如中间相沥青基碳纤维等)和/或金属纤维来提高优势导热方向的织物强度和/或韧性,使织物可以满足复杂的动态应用场景,如跑步、瑜伽等运动场景;此外,还可以根据不同的使用需求选择非导热纤维的种类,以达到弥补导热纤维的不足或改善织物的弹性、亲肤性、手感等性能目的。由此,将该单向导热织物应于可穿戴按摩设备中时,既可以使发热膜产生的热量更多的向热敷区域传递,降低非热敷区域的热量损失,显著提高能量利用效率,同时还可以满足不同使用场景对织物强度的要求,达到更好的按摩效果和客户体验。另外,还需要说明的是,在非导热纤维的延伸方向上,虽然导热率极低,但由于导热纤维的并列排布(参考图1理解),织物在非导热纤维的延伸方向上也具有一定的热量。
下面参考图1~4对本发明上述实施例的单向导热织物进行详细描述。
根据本发明的一些具体实施例,本发明中导热纤维和非导热纤维的类型并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择;优选地,考虑到单向导热织物优势导热方向的导热率及强度,碳纤维可以包括但不限于选自中间相沥青基碳纤维、聚丙烯腈碳纤维和黏胶基碳纤维中的至少之一,金属纤维可以优选包括但不限于选自不锈钢纤维、铜纤维、镍纤维、钛纤维、铜纤维和铝纤维中的至少之一,发明人发现,上述种类的碳纤维和金属纤维兼具较好的导热率和强度,可以同时满足单向导热织物在优势导热方向的高导热率和高强度;此外,选用金属纤维作为导热纤维还可以进一步使最终制得的单向导热纤维具有更好的韧性。优选地,碳纤维可以包括中间相沥青基碳纤维,相对于聚丙烯腈碳纤维、黏胶基碳纤维以及金属纤维,中间相沥青基碳纤维的导热性更好,其热导率可达300~1000W/(m·K),将其用作导热纤维与非导热纤维交织制备单向导热织物,可使其延伸方向上的热导率达到100~500W/(m·K);另外,金属纤维的拉伸强度可达1000~4000MPa,将其用作导热纤维与非导热纤维交织制备单向导热织物,可使其延伸方向上的拉伸强度达到500~2000MPa。进一步地,非导热纤维可以包括但不限于选自棉纤维、麻纤维、黏胶纤维、醋酸纤维、聚酯纤维(涤纶)、聚酰胺纤维(锦纶)、芳香族聚酰胺纤维(芳纶)、聚乙烯醇缩醛纤维(维纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚丙烯纤维(丙纶)、聚氯乙烯纤维(氯纶)、聚氨基甲酸酯纤维(氨纶)中的至少之一,由此,不仅可以确保织物非导热方向具有极低的热导率,还可以降低织物的成本,同时,还可以根据不同的需要弥补导热纤维的不足或改善织物的其它性能,例如,非导热纤维可以包括棉纤维和/或氨纶,其中可以采用棉纤维来改善织物的手感和亲肤性,采用氨纶来改善织物的弹性。
根据本发明的再一些具体实施例,单向导热织物中可以包括多种不同材质的导热纤维,其中既可以使多种不同材质的导热纤维形成复合导热纤维,并使复合导热纤维与非导热纤维交织,也可以使多种不同材质的导热纤维在纬向/经向上交替并排分布并与非导热纤维交织,例如,导热纤维可以包括中间相沥青基碳纤维和金属纤维,其中中间相沥青基碳纤维可以和金属纤维形成复合导热纤维并与非导热纤维交织,也可以交替并排分布并与非导热纤维交织,由此可以使织物兼具较好的单向导热率和导热方向强度,且织物整体韧性较好。进一步地,单向导热织物中可以包括多种不同材质的非导热纤维,其中既可以使多种不同材质的非导热纤维形成复合非导热纤维,并使复合非导热纤维与导热纤维交织,也可以使多种不同材质的非导热纤维在经向/纬向上交替并排分布并与导热纤维交织(参考图4所示),例如,结合图4中非导热纤维1和非导热纤维2理解,非导热纤维可以包括棉纤维和氨纶,其中棉纤维和氨纶可以形成复合非导热纤维并与导热纤维交织,也可以交替并排分布并与导热纤维交织,由此可以使织物兼具较好的手感、亲肤性和弹性。
根据本发明的又一些具体实施例,基于单向导热织物的总质量,导热纤维的占比可以为30~70wt%,例如可以为35wt%、40wt%、45wt%、50wt%、55wt%、60wt%、65wt%或70wt%等,发明人发现,若单向导热织物中导热纤维的占比过小,说明导热纤维的间隔较大和/或直径较小和/或导热纤维层厚度较小,织物在导热方向的导热效果和强度均较小,而若单向导热织物中导热纤维的占比过大,说明导热纤维的间隔较小和/或直径较大和/或导热纤维层厚度较大,不仅会提高热量在非导热方向的传递效果,还会增加织物成本,本发明中通过控制导热纤维在织物中为上述质量占比,不仅可以同时兼顾织物在导热方向上的高导热率及强度,还能降低织物成本。
根据本发明的又一些具体实施例,导热纤维的规格可以为1~12K,例如可以为2K、3K、4K、5K、6K、7K、8K、9K、10K或11K等,需要说明的是,本发明中导热纤维的规格指的是单根导热纤维丝束中的单丝数量,例如导热纤维的规格为1K时,说明单根导热纤维丝束中的单丝数量为1000,可以利用导热纤维的规格来间接评价导热纤维的粗细,规格越大,导热纤维越粗。发明人发现,若导热纤维的规格过小,不仅制备工艺难度较大,而且纤维的热导率和强度也较低,本发明中选用上述规格的导热纤维,不仅制备工艺可实现性更好,还更有利于使导热纤维兼具较高的导热率及强度,可以更好的满足单向导热织物及其应用产品的定向导热需求以及对不同应用场景的强度需求,能够显著提高能量利用效率和对不同动态应用场景的适用性。
根据本发明的又一些具体实施例,导热纤维的直径可以不小于非导热纤维的直径,优选可以大于非导热纤维的直径,由此不仅更有利于提高织物在导热纤维延伸方向的导热率,还可以确保其在导热方向具有较高的强度,从而能够更好的满足单向导热织物及其应用产品的定向导热需求以及对不同应用场景的强度需求,能够显著提高能量利用效率和对不同动态应用场景的适用性。
根据本发明的又一些具体实施例,导热纤维的经向/纬向密度可以不小于非导热纤维的纬向/经向密度,例如导热纤维的经向/纬向密度可以大于非导热纤维的纬向/经向密度,由此不仅更有利于提高织物在导热纤维延伸方向的导热效果,还可以确保其在导热方向的强度,从而能够更好的满足单向导热织物及其应用产品的定向导热需求以及对不同应用场景的强度需求,能够显著提高能量利用效率和对不同动态应用场景的适用性。
根据本发明的又一些具体实施例,参考图1~3理解,经向纤维和纬向纤维可以每隔1~3根纤维交织一次,例如,参考图1理解,经向纤维和纬向纤维可以每隔1根纤维交织一次;参考图2理解,经向纤维和纬向纤维可以每隔2根纤维交织一次;参考图3理解,经向纤维和纬向纤维可以每隔3根纤维交织一次。发明人发现,若经向纤维和径向纤维交织时间隔的纤维根数过多,会影响织物的整体强度,本发明中通过控制经向纤维和纬向纤维每隔1~3根纤维交织一次,可以确保单向导热织物具有较好的整体强度。
根据本发明的又一些具体实施例,单向导热织物的交织结构并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,例如可以为平纹结构、斜纹结构或缎纹结构等,其中,选择平纹结构可以使单向导热织物具有织物坚牢、耐磨的优点,选择斜纹结构可以使单向导热织物具有柔软、弹性的优点,选择缎纹结构可以使单向导热织物具有柔软、表面平滑匀整的优点。
根据本发明的又一些具体实施例,经向纤维和纬向纤维的交织角度并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,例如,经向纤维和纬向纤维既可以为双向正交交织,即相互垂直,也可以为呈不大于90度的交织角度,例如交织角度可以为60~90℃,优选使经向纤维和纬向纤维为双向正交交织,由此当将单向导热织物应用于可穿戴按摩设备中时,可以使导热纤维沿热敷区域的长度方向延伸,此时双向正交交织的结构可以进一步有利于使发热膜产生的热量向热敷区域传递,降低热量向非热敷区域传递的损失,从而能够进一步提高能量的利用效率。
根据本发明的又一些具体实施例,经向纤维可以包括至少一根沿经向连续分布的导热纤维/非导热纤维,纬向纤维可以包括至少一根沿纬向连续分布的非导热纤维/导热纤维,发明人发现,连续的纤维结构更有利于提高织物的整体强度,此外,连续的导热纤维在导热纤维延伸方向上的导热效果更好,优选使经向纤维和纬向纤维全部为连续的纤维,由此既可以使织物具有更好的整体强度,还可以使导热纤维在延伸方向上兼具更优的导热效果和强度。
根据本发明的又一些具体实施例,相邻两根并排布置的导热纤维之间的间距可以不大于相邻两根并排布置的非导热纤维之间的间距,优选使相邻两根并排布置的导热纤维之间的间距小于相邻两根并排布置的非导热纤维之间的间距,在单向导热织物中,相邻两根并排布置的纤维之间的间距越小,其分布密度越大,通过控制导热纤维和非导热纤维之间的间距为上述条件,可以进一步有利于使单向导热织物中导热纤维的分布密度不小于非导热纤维的分布密度,由此可以进一步有利于保证织物在导热纤维的延伸方向上具有较好的导热效果和强度。优选地,相邻两根并排布置的导热纤维之间的间距与导热纤维直径的比值可以不大于0.1,例如可以为0.02、0.04、0.05、0.06、0.08或0.1等,相邻两根并排布置的非导热纤维之间的间距与非导热纤维直径的比值可以不大于0.05,例如可以为0.01、0.02、0.03、0.04或0.05等,发明人发现,若相邻两根并排布置的纤维之间的间距过大,会影响织物的单向强度和整体强度,尤其是当相邻两根并排布置的导热纤维之间的间距过大时还会显著降低织物在导热纤维延伸方向上的导热效果;而若相邻两根并排布置的纤维之间的间距过小,又容易导致织物过硬,不仅影响织物的手感、亲肤性和弹性等性能,而且将其应用于可穿戴设备中时的可操作性也较差,严重影响可穿戴设备的舒适度和用户体验,本发明中通过控制相邻两根并排布置的导热纤维和非导热纤维分别为上述间隔范围,既可以保证织物具有较好的整体强度、柔性、手感、亲肤性和弹性等性能,还可以确保织物在导热纤维延伸方向上具有较好的导热效果和强度,更有利于改善可穿戴设备的用户体验。
根据本发明的又一些具体实施例,单向导热织物可以包括至少一层交织结构,其中该至少一层交织结构可以由至少一层经向纤维和至少一层纬向纤维交织得到,由此可以进一步确保单向导热织物具有较好的整体强度。具体地,单向导热织物既可以使一层经向纤维与一层或多层纬向纤维进行交织,或使一层纬向纤维与一层或多层经向纤维进行交织,也可以使多层经向纤维与多层纬向纤维进行交织,其中每层经向纤维的厚度与单根经向纤维的直径相同,每层纬向纤维的厚度与单根纬向纤维的直径相同,优选使单向导热织物的交织结构中,经向纤维和纬向纤维的层数相同,和/或经向纤维和纬向纤维的根数相同,由此可以更有利于提高织物的均一性,避免织物在经向和纬向上产生过大的硬度差异和强度差异,从而影响织物的可操作性和体感舒适度。
根据本发明的又一些具体实施例,单向导热织物可以包括1~3层交织结构,例如可以使2层经向纤维与2层纬向纤维进行交织,或使3层经向纤维与3层纬向纤维进行交织,发明人发现,导热纤维的层数越多,其在导热纤维延伸方向上的导热率和强度越高;并且,单向导热织物的交织层数越大,其整体强度也越好,但同时也会导致织物的硬度越大,而织物硬度过大不仅影响织物的手感、亲肤性和弹性等性能,而且将其应用于可穿戴设备中时的可操作性也较差,严重影响可穿戴设备的舒适度和用户体验,本发明中通过控制单向导热织物的交织结构为上述层数,既可以保证织物具有较好的整体强度、柔性、手感、亲肤性和弹性等性能,还可以确保织物在导热纤维延伸方向上具有较好的导热率和强度,更有利于改善可穿戴设备的用户体验。
根据本发明的又一些具体实施例,单向导热织物的厚度可以为0.02~0.2mm,例如,可以为0.02mm、0.04mm、0.06mm、0.08mm、0.1mm、0.12mm、0.14mm、0.16mm、0.18mm或0.2mm等,发明人发现,若单向导热织物的厚度过大,其硬度也较大,不仅影响织物的手感、亲肤性和弹性等性能,而且将其应用于可穿戴设备中时的可操作性也较差,严重影响可穿戴设备的舒适度和用户体验,而若单向导热织物的厚度过小,织物的整体强度又较小,难以满足织物在动态应用场景下(如跑步、瑜伽等运动场景)的使用需求,同时也难以保证织物在导热纤维延伸方向上的导热率,本发明中通过控制单向导热织物为上述厚度范围,既可以保证织物具有较好的整体强度、柔性、手感、亲肤性和弹性等性能,还有利于提高织物在导热纤维延伸方向上的导热率和强度,从而将其应用于可穿戴设备既可以提高能量的利用效率,还可以满足不同使用场景对织物强度的要求,更有利于改善客户体验。
根据本发明的又一些具体实施例,单向导热织物中,在导热纤维延伸方向的热导率可以为40~500W/(m·K),在非导热纤维延伸方向的热导率可以为0.02~0.1W/(m·K),具体地,当导热纤维全部为碳纤维时,导热纤维延伸方向的热导率可以为100~500W/(m·K);当导热纤维全部为金属纤维时,导热纤维延伸方向的热导率可以为40~200W/(m·K)。由此可以确保单向导热织物具有优异的单向导热性能,将其用于可穿戴按摩设备等产品可以使发热膜产生的热量更多的向热敷区域传递,大大降低非热敷区域的热量损失,显著提高能量利用效率。
根据本发明的又一些具体实施例,单向导热织物中,在导热纤维延伸方向的拉伸强度可以为200~2000MPa,例如可以达到400MPa、500MPa、600MPa、800MPa、1000MPa、1200MPa、1500MPa或1800MPa等,由此可以确保单向导热织物在导热纤维延伸方向具有足够的强度,能够满足织物在不同动态应用场景下(如跑步、瑜伽等运动场景)的强度需求,从而将其用于可穿戴按摩设备等产品中时可以满足可以客户在不同运动状态下的使用需求,改善客户体验。
根据本发明的又一些具体实施例,单向导热织物可以采用混纺工艺制备得到,由此可以将导热纤维与非导热纤维有效结合,得到具有单向导热优势且导热方向可控的织物。
综上所述,本发明上述实施例的单向导热织物至少具有以下优点:1、通过使经向纤维和纬向纤维的其中之一为导热纤维,另外之一为非导热纤维,可实现织物的单向导热,且导热单向可控,能够使热量更多的向预期方向传导,显著提高能量的利用率;2、以碳纤维和/或金属纤维作为导热纤维,不仅可以进一步提高单向导热率,还可以优选强度较高的碳纤维(如中间相沥青基碳纤维等)和/或金属纤维来提高导热方向的织物强度(其中选择金属纤维还可以进一步提高单向导热织物的整体韧性),使织物可以满足复杂的应用场景,如跑步、瑜伽等运动场景;3、通过使经向纤维或纬向纤维为非导热纤维,不仅可以实现非导热方向的低热导,还可以降低织物的成本;4、可以根据不同的使用需求选择非导热纤维的种类,以达到弥补导热纤维的不足或改善织物的弹性、亲肤性、手感等目的;5、可将单向导热织物用于可穿戴按摩设备(如具有热敷功能的腰部按摩仪)中,使发热膜产生的热量更多的向热敷区域传递,显著提高能量利用效率,同时还有利于使织物强度能满足复杂的应用场景(如跑步、瑜伽等运动场景),达到更好的按摩体验。
根据本发明的再一个方面,本发明提供了一种可穿戴按摩设备。根据本发明的实施例,该可穿戴按摩设备具有上述单向导热织物。与现有技术相比,该可穿戴按摩设备具有优势导热方向,可以使发热膜产生的热量更多的向热敷区域传递,能显著提高能量利用效率,同时,还可以通过选择单向导热织物中导热纤维和非导热纤维的种类来显著提高导热织物导热方向的强度,使可穿戴按摩设备能够满足多种复杂的应用场景(如跑步、瑜伽等运动场景),达到更好的按摩体验。需要说明的是,该可穿戴按摩设备种类并不受特别限制,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,例如该可穿戴按摩设备可以为具有热敷功能的腰部按摩仪或颈部按摩仪等,其中单向导热织物中导热纤维的延伸方向优选与热敷区域的长度方向保持一致。另外,还需要说明的是,本发明中针对上述单向导热织物所描述的特征及效果用于适用于该可穿戴按摩设备,此处不再一一赘述。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (23)
1.一种单向导热织物,其特征在于,具有经向纤维和纬向纤维交织结构,所述经向纤维和纬向纤维的其中之一为导热纤维,所述经向纤维和纬向纤维的另外之一为非导热纤维,所述导热纤维包括碳纤维和/或金属纤维。
2.根据权利要求1所述的单向导热织物,其特征在于,所述碳纤维包括选自中间相沥青基碳纤维、聚丙烯腈碳纤维和黏胶基碳纤维中的至少之一;和/或,
所述金属纤维包括选自不锈钢纤维、铜纤维、镍纤维、钛纤维、铜纤维和铝纤维中的至少之一;和/或,
所述非导热纤维包括选自棉纤维、麻纤维、黏胶纤维、醋酸纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚乙烯醇缩醛纤维、聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维、聚氨基甲酸酯纤维中的至少之一。
3.根据权利要求1所述的单向导热织物,其特征在于,基于所述单向导热织物的总质量,所述导热纤维的占比为30~70wt%。
4.根据权利要求1所述的单向导热织物,其特征在于,所述导热纤维的规格为1~12K。
5.根据权利要求1所述的单向导热织物,其特征在于,所述导热纤维的直径不小于所述非导热纤维的直径。
6.根据权利要求1所述的单向导热织物,其特征在于,所述导热纤维的经向/纬向密度不小于所述非导热纤维的纬向/经向密度。
7.根据权利要求1所述的单向导热织物,其特征在于,所述经向纤维和所述纬向纤维每隔1~3根纤维交织一次。
8.根据权利要求1所述的单向导热织物,其特征在于,包括多种不同材质的导热纤维,多种不同材质的导热纤维形成复合导热纤维,所述复合导热纤维与所述非导热纤维交织,或者多种不同材质的导热纤维在纬向/经向上交替并排分布并与所述非导热纤维交织;和/或,
包括多种不同材质的非导热纤维,多种不同材质的非导热纤维形成复合非导热纤维,所述复合非导热纤维与所述导热纤维交织,或者多种不同材质的非导热纤维在经向/纬向上交替并排分布并与所述导热纤维交织。
9.根据权利要求8所述的单向导热织物,其特征在于,所述碳纤维包括中间相沥青基碳纤维;和/或,所述非导热纤维包括棉纤维和/或氨纶。
10.根据权利要求1所述的单向导热织物,其特征在于,所述交织结构为平纹结构、斜纹结构或缎纹结构。
11.根据权利要求1所述的单向导热织物,其特征在于,所述经向纤维和所述纬向纤维双向正交交织。
12.根据权利要求1所述的单向导热织物,其特征在于,所述经向纤维包括至少一根沿经向连续分布的导热纤维/非导热纤维,所述纬向纤维包括至少一根沿纬向连续分布的非导热纤维/导热纤维。
13.根据权利要求1所述的单向导热织物,其特征在于,相邻两根并排布置的所述导热纤维之间的间距不大于相邻两根并排布置的所述非导热纤维之间的间距。
14.根据权利要求13所述的单向导热织物,其特征在于,相邻两根并排布置的所述导热纤维之间的间距与所述导热纤维直径的比值不大于0.1;和/或,
相邻两根并排布置的所述非导热纤维之间的间距与所述非导热纤维直径的比值不大于0.05。
15.根据权利要求1~14中任一项所述的单向导热织物,其特征在于,包括至少一层所述交织结构,至少一层所述交织结构由至少一层经向纤维和至少一层纬向纤维交织得到。
16.根据权利要求15所述的单向导热织物,其特征在于,所述经向纤维和所述纬向纤维的层数相同;和/或,所述经向纤维和所述纬向纤维的根数相同。
17.根据权利要求15所述的单向导热织物,其特征在于,包括1~3层所述交织结构。
18.根据权利要求15所述的单向导热织物,其特征在于,所述单向导热织物的厚度为0.02~0.2mm。
19.根据权利要求1或18所述的单向导热织物,其特征在于,所述导热纤维延伸方向的热导率为40~500W/(m·K),所述非导热纤维延伸方向的热导率为0.02~0.1W/(m·K)。
20.根据权利要求19所述的单向导热织物,其特征在于,所述导热纤维为金属纤维,所述导热纤维延伸方向的热导率为40~200W/(m·K);或者,
所述导热纤维为碳纤维,所述导热纤维延伸方向的热导率为100~500W/(m·K)。
21.根据权利要求1或20所述的单向导热织物,其特征在于,所述导热纤维延伸方向的拉伸强度为200~2000MPa。
22.根据权利要求1所述的单向导热织物,其特征在于,采用混纺工艺制备得到。
23.一种可穿戴按摩设备,其特征在于,具有权利要求1~22中任一项所述的单向导热织物。
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