CN115305615A - 一种多层织造的发热面料及其制备工艺和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多层织造的发热面料，包括导电油墨层与面料层，所述导电油墨层负载于所述面料层的表面；面料层分为绝缘部与导电部，所述绝缘部由绝缘经纱与绝缘纬纱组成；导电部包括经向导电组与纬向导电组，经向导电组包括至少一组相互平行的第一经向导电组与第二经向导电组，纬向导电组包括第一纬向导电组与第二纬向导电组；本发明为了使发热膜具有更好的电压适用性，可以根据不同的电压生产不同导电间距的发热膜，并且发热膜的引出线间距不受限制，采用多层织造工艺方式织造了柔性发热膜的基础面料，使发热膜的金属引线通过编织的方式形成交叉的回路，从而使最后的引出线排在面料的同一侧，便于最后电源的连接。

Description

一种多层织造的发热面料及其制备工艺和应用
技术领域
本发明涉及一种发热面料，尤其涉及一种具有一定弹性和柔韧性的多层织造的发热面料及其制备工艺和应用。
背景技术
地暖是地板辐射采暖的简称，是以整个地面为散热器，通过地板辐射层中的热媒，均匀加热整个地面，利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导，来达到取暖的目的。
现有的地暖主要有水暖和电暖两种方式，其中水暖是通过循环温水给地面加热，从而辐射到房间里，水暖需要做到很好的密封从而对密封要求非常高，并且容易因长期使用而泄露，再有，水暖的热效率较低等问题，而逐渐成为传统地暖形式。电暖较水暖而言，不容易泄露，并且体积减小，而且安装方便，而受到喜爱。但是现有技术的电暖，需要将电暖结构固定，并且铺设水泥层，实现电暖的固定和保护。现有技术的电暖存在拆卸维修麻烦，且安装麻烦的问题。
电暖的面发热元件，采用碳膜或者金属基薄膜，附在塑料类薄膜表面，形成具有一定导电能力的薄膜，由于附着基材的限制，传统发热膜普遍柔韧性不佳，一般只具备收卷的能力，没有拉伸弹性。并且由于塑料材质的紧密特征和光滑的表面，导电薄膜普遍附着力不佳，在多次弯曲后容易脱落和导电层断裂。
传统的发热膜，因为导电油墨和塑料基板直接印刷，附着性不强，容易脱落，容易造成局部过热。并且为了连接一定距离的导电油墨，必须将铜箔按一定距离压制在导电油墨之上，这样连接导电油墨的铜箔导线，距离就被限定，在两边有比较长的距离，而且这种方式也不适合柔性的发热膜生产。
发明内容
本发明为了使发热膜具有更好的电压适用性，可以根据不同的电压生产不同导电间距的发热膜，并且发热膜的引出线间距不受限制，采用多层织造工艺方式织造了柔性发热膜的基础面料，使发热膜的金属引线通过编织的方式形成交叉的回路，从而使最后的引出线排在面料的同一侧，便于最后电源的连接，提供了一种多层织造的发热面料。
本发明另一方面还提供了该多层织造的发热面料的制备工艺。
本发明第三方面提供了多层织造的发热面料的应用。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种多层织造的发热面料，包括导电油墨层与面料层，所述导电油墨层负载于所述面料层的表面；所述面料层包括第一层、第二层与第三层，所述第二层与第一层、第三层之间通过接结点织接在一起，所述面料层分为绝缘部与导电部，所述绝缘部由绝缘经纱与绝缘纬纱组成；所述导电部包括经向导电组与纬向导电组，所述经向导电组包括至少一组相互平行的第一经向导电组与第二经向导电组，所述纬向导电组包括第一纬向导电组与第二纬向导电组；其中，所述纬向导电组设置于面料层的尾部，第一经向导电组与第一纬向导电组在第一层连通形成通电回路，第二经向导电组与第二纬向导电组在第一层连通形成通电回路。
在本技术方案中，用于连接导电油墨的引线在导电油墨位置呈平行的等间距排列布局，可以根据不同的电压和油墨导电电阻水平，在导电面料基础材料布料的织造时，设定好不同的间距，连接油墨的导线，在织造的过程中，在织布机呈经线方向排列，并且在织布机上同时织造三层，通过第1层和第3层的经纱穿过第2层进行交织，从而使三层面料合成一体。根据需要的单元尺寸长度，在每个发热单元的底部位置，在纬纱方向上通过穿入两组金属线，并且这两种金属线数量和密度足够承载整体电流，并且金属的经线，通过上下交织的方式，分别汇总到这两种金属的纬线上。
作为本发明的一种优选方案，所述第一经向导电组在穿过与所述第一纬向导电组交织后的两股纬纱，从第一层穿过第二层逐渐向第三层编织，待经过第二纬向导电组的纬纱后的两股纬纱，从第三层穿过第二层逐渐向第一层编织。
作为本发明的一种优选方案，所述第二经向导电组在穿过与所述第一纬向导电组的纬纱前的两股纬纱，从第一层穿过第二层逐渐向第三层编织，待经过第一纬向导电组的纬纱后的两股纬纱，从第三层穿过第二层逐渐向第一层编织，最终与第二纬向导电组交织。
作为本发明的一种优选方案，所述第一经向导电组与第二经向导电组间隔设置，所述第一经向导电组与第二经向导电组的间距为3-10cm。
作为本发明的一种优选方案，所述第一经向导电组为两根间距2-4cm的金属单丝或金属丝股；所述第二经向导电组为两根间距2-4cm的金属单丝或金属丝股，金属单丝采用铜、铝或银，或者至少含有铜、铝、银中一种的合金，金属单丝的直径0.08-0.12mm；金属丝股线为每10-20根金属丝合并成一根金属丝股线，所述金属丝股线3-5根，金属丝采用铜、铝或银，或者至少含有铜、铝、银中一种的合金，金属丝的直径为0.01-0.04mm。
作为本发明的一种优选方案，所述纬向导电组由多跟间距1-2cm的金属单丝或金属丝股，金属单丝采用铜、铝或银，或者至少含有铜、铝、银中一种的合金，金属单丝的直径0.08-0.12mm；金属丝股线为每10-20根金属丝合并成一根金属丝股线，所述金属丝股线3-5根，金属丝采用铜、铝或银，或者至少含有铜、铝、银中一种的合金，金属丝的直径为0.01-0.04mm。
作为本发明的一种优选方案，所述绝缘部的纱线包括涤纶、锦纶、维纶、氨纶中的一种。
作为本发明的一种优选方案，面料层中每一层的经纱密度为180-300根/10cm，纬纱密度为120-200根/10cm。
一种上述的多层织造的发热面料的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：
1)将金属丝整理成直径为0.08-0.12mm的金属单丝；或者将金属丝整理至直径为0.01-0.04mm，并将10-20根金属丝合并成一根金属丝股线；
2)采用由绝缘纱线加捻而成的股线、第一经向导电组与第二经向导电组作为第一层与第三层的经纱，采用由绝缘纱线加捻而成的股线、第一纬向导电组与第二纬向导电组作为第一层的纬纱；采用由绝缘纱线反向加捻而成的股线作为第二层的纱线；
3)组织设计：确定面料层的层数、接结点位置、组织类型，设计组织图；
4)织造：根据步骤3)设计的组织图，采用提花织机、双轴织造；
5)将步骤4)得到的面料半成品进行水洗烘干定型，得到面料层；
6)在步骤5)得到的面料层有通电电路的一面印刷导电油墨，得到多层织造的发热面料。
在本技术方案中，只要通过一次制造，就将所有的引线和接入线一次进行织好在面料上，按照单元大小裁剪，刷好导电油墨完全干燥固化后，接入需要的电源即可。
在编织好的底布上面，在有着电极金属丝的一面，采用丝网印刷的方式，将石墨烯和纳米碳管等的碳类混合物，配合柔性树脂类胶液，充分分散均衡后印刷在电极的一面。
导电油墨按重量份计包括石墨烯3-6份、导电炭黑10-15份与水性树脂胶55-65份；
填充导电粉料的颗粒直径在500目以上。所以印刷用丝网版可以采用60-150目的网版，网版厚度约为0.1-0.25mm之间。和传统丝印相比，传统丝印橡胶刮板和网板的夹角约为80度，印刷导电浆料流动性差，所以橡胶刮板和网板夹角约为45度。使得油墨向下的挤压力加大，增加在面料纤维中穿透的深度，由于三层织造的面料经纬线比较疏松，纤维密度低，印刷穿透深度最大可达0.2-0.4mm，加上网版的厚度约0.1-0.25mm之间，最大印刷厚度可以达0.3-0.6mm之间，可以按照需要调整印刷厚度，控制电阻率。
上述的多层织造的发热面料在地暖上的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明为了使发热膜具有更好的电压适用性，可以根据不同的电压生产不同导电间距的发热膜，并且发热膜的引出线间距不受限制，采用多层织造工艺方式织造了柔性发热膜的基础面料，使发热膜的金属引线通过编织的方式形成交叉的回路，从而使最后的引出线排在面料的同一侧，便于最后电源的连接；
2)本发明中，因为经向的铜丝导线和纬向的铜丝主导线间隔相交，所以主电压通过这种相交正反正反均匀的分布在经线的导线上，从而减小了作用电压的间距，降低了电压需求，可以用于安全电压的发热膜，同时由于纬向的主铜丝和经向的铜丝间隔相交。就可以直接从纬向的主电源铜丝输入电能，减少了电能输入的接头数量；
3)本发明制成的发热面料用于地暖，由于采用低压，用分支的金属丝进行电源两极的分散排布，所以电压在整体面料上分布均匀，发热均匀。
附图说明
图1是本发明面料层的结构示意图；
图2是第一经向导电组的截面图；
图3是第二经向导电组的截面图。
图中，1.绝缘部；2.第一经向导电组；3.第二经向导电组；4.第一纬向导电组；5.第二纬向导电组；6.第一层；7.第二层；8.第三层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
在以下实施例中所涉及的仪器设备如无特别说明，均为常规仪器设备；所涉及的工业原料如无特别说明，均为市售常规工业原料。
实施例1
参见图1、图2与图3，本实施例提供了一种多层织造的发热面料，包括导电油墨层与面料层，所述导电油墨层负载于所述面料层的表面；所述面料层包括第一层6、第二层7与第三层8，所述第二层7与第一层6、第三层8之间通过接结点织接在一起，所述面料层分为绝缘部1与导电部，所述绝缘部1由绝缘经纱与绝缘纬纱组成；所述导电部包括经向导电组与纬向导电组，所述经向导电组包括至少一组相互平行的第一经向导电组2与第二经向导电组3，所述纬向导电组包括第一纬向导电组4与第二纬向导电组5；其中，所述纬向导电组设置于面料层的尾部，第一经向导电组2与第一纬向导电组4在第一层6连通形成通电回路，第二经向导电组3与第二纬向导电组5在第一层6连通形成通电回路。
第一经向导电组2在穿过与所述第一纬向导电组4交织后的两股纬纱，从第一层6穿过第二层7逐渐向第三层8编织，待经过第二纬向导电组5的纬纱后的两股纬纱，从第三层8穿过第二层7逐渐向第一层6编织。
第二经向导电组3在穿过与所述第一纬向导电组4的纬纱前的两股纬纱，从第一层6穿过第二层7逐渐向第三层8编织，待经过第一纬向导电组4的纬纱后的两股纬纱，从第三层8穿过第二层7逐渐向第一层6编织，最终与第二纬向导电组5交织。
该多层发热面料的制备工艺包括：
1)将金属丝整理成直径为0.08mm的金属铜丝作为第一经向导电组与第二经向导电组以及第一纬向导电组与第二纬向导电组；
2)采用由绝缘纱线加捻而成的股线、第一经向导电组与第二经向导电组作为第一层与第三层的经纱，采用由绝缘纱线加捻而成的股线、第一纬向导电组与第二纬向导电组作为第一层的纬纱；采用由绝缘纱线反向加捻而成的股线作为第二层的纱线；
3)组织设计：确定面料层的层数、接结点位置、组织类型，设计组织图，如图1、图2与图3所示；
4)织造：根据组织图，设计幅宽：155cm，筘号：160；穿入数：3入。采用提花织机、双轴织造，布身需8页综，分区照图穿，第一层经纱穿前区、第二层经纱穿中区，第三层经纱穿后区。表经4236根，里经4236根，中间经4236根，边经64根，总经根数12772根。设计经密180根/10厘米，设计纬密120根/10厘米。双轴织造，中层经纱4236根做上轴，表里层经纱及边经纱8536根做下轴。
5)将步骤4)得到的面料半成品进行水洗烘干定型，得到面料层；
6)在步骤5)得到的面料层表面印刷导电油墨，得到多层织造的发热面料；
导电油墨按重量份计包括石墨烯3份、导电炭黑10份与水性树脂胶55份；填充导电粉料的颗粒直径在500目以上。所以印刷用丝网版可以采用60-150目的网版，网版厚度约为0.1-0.25mm之间。橡胶刮板和网板夹角约为45度。使得油墨向下的挤压力加大，增加在面料纤维中穿透的深度，由于三层织造的面料经纬线比较疏松，纤维密度低，印刷穿透深度最大可达0.2-0.4mm，加上网版的厚度约0.1-0.25mm之间，最大印刷厚度可以达0.3-0.6mm。
将纬向上的导电组作为电极引线，经向上的导电组作为接入线，将发热面料按照单元大小裁剪好，制成地暖模块，36V工作电压下，开放环境中，表面温度提升10℃。
实施例2
参见图1、图2与图3，本实施例提供了一种多层织造的发热面料，包括导电油墨层与面料层，所述导电油墨层负载于所述面料层的表面；所述面料层包括第一层6、第二层7与第三层8，所述第二层7与第一层6、第三层8之间通过接结点织接在一起，所述面料层分为绝缘部1与导电部，所述绝缘部1由绝缘经纱与绝缘纬纱组成；所述导电部包括经向导电组与纬向导电组，所述经向导电组包括至少一组相互平行的第一经向导电组2与第二经向导电组3，所述纬向导电组包括第一纬向导电组4与第二纬向导电组5；其中，所述纬向导电组设置于面料层的尾部，第一经向导电组2与第一纬向导电组4在第一层6连通形成通电回路，第二经向导电组3与第二纬向导电组5在第一层6连通形成通电回路。
第一经向导电组2在穿过与所述第一纬向导电组4交织后的两股纬纱，从第一层6穿过第二层7逐渐向第三层8编织，待经过第二纬向导电组5的纬纱后的两股纬纱，从第三层8穿过第二层7逐渐向第一层6编织。
第二经向导电组3在穿过与所述第一纬向导电组4的纬纱前的两股纬纱，从第一层6穿过第二层7逐渐向第三层8编织，待经过第一纬向导电组4的纬纱后的两股纬纱，从第三层8穿过第二层7逐渐向第一层6编织，最终与第二纬向导电组5交织。
该多层发热面料的制备工艺包括：
1)将金属丝整理成直径为0.1mm的金属铜丝作为第一经向导电组与第二经向导电组以及第一纬向导电组与第二纬向导电组；
2)采用由绝缘纱线加捻而成的股线、第一经向导电组与第二经向导电组作为第一层与第三层的经纱，采用由绝缘纱线加捻而成的股线、第一纬向导电组与第二纬向导电组作为第一层的纬纱；采用由绝缘纱线反向加捻而成的股线作为第二层的纱线；
3)组织设计：确定面料层的层数、接结点位置、组织类型，设计组织图，如图1、图2与图3所示；
4)织造：根据组织图，设计幅宽：155cm，筘号：160；穿入数：3入。采用提花织机、双轴织造，布身需8页综，分区照图穿，第一层经纱穿前区、第二层经纱穿中区，第三层经纱穿后区。表经4236根，里经4236根，中间经4236根，边经64根，总经根数12772根。设计经密200根/10厘米，设计纬密150根/10厘米。双轴织造，中层经纱4236根做上轴，表里层经纱及边经纱8536根做下轴。
5)将步骤4)得到的面料半成品进行水洗烘干定型，得到面料层；
6)在步骤5)得到的面料层表面印刷导电油墨，得到多层织造的发热面料；
导电油墨按重量份计包括石墨烯4份、导电炭黑12份与水性树脂胶60份；填充导电粉料的颗粒直径在500目以上。所以印刷用丝网版可以采用60-150目的网版，网版厚度约为0.1-0.25mm之间。橡胶刮板和网板夹角约为45度。使得油墨向下的挤压力加大，增加在面料纤维中穿透的深度，由于三层织造的面料经纬线比较疏松，纤维密度低，印刷穿透深度最大可达0.2-0.4mm，加上网版的厚度约0.1-0.25mm之间，最大印刷厚度可以达0.3-0.6mm。
将纬向上的导电组作为电极引线，经向上的导电组作为接入线，将发热面料按照单元大小裁剪好，制成地暖模块，36V工作电压下，开放环境中，表面温度提升15℃。
实施例3
参见图1、图2与图3，本实施例提供了一种多层织造的发热面料，包括导电油墨层与面料层，所述导电油墨层负载于所述面料层的表面；所述面料层包括第一层6、第二层7与第三层8，所述第二层7与第一层6、第三层8之间通过接结点织接在一起，所述面料层分为绝缘部1与导电部，所述绝缘部1由绝缘经纱与绝缘纬纱组成；所述导电部包括经向导电组与纬向导电组，所述经向导电组包括至少一组相互平行的第一经向导电组2与第二经向导电组3，所述纬向导电组包括第一纬向导电组4与第二纬向导电组5；其中，所述纬向导电组设置于面料层的尾部，第一经向导电组2与第一纬向导电组4在第一层6连通形成通电回路，第二经向导电组3与第二纬向导电组5在第一层6连通形成通电回路。
第一经向导电组2在穿过与所述第一纬向导电组4交织后的两股纬纱，从第一层6穿过第二层7逐渐向第三层8编织，待经过第二纬向导电组5的纬纱后的两股纬纱，从第三层8穿过第二层7逐渐向第一层6编织。
第二经向导电组3在穿过与所述第一纬向导电组4的纬纱前的两股纬纱，从第一层6穿过第二层7逐渐向第三层8编织，待经过第一纬向导电组4的纬纱后的两股纬纱，从第三层8穿过第二层7逐渐向第一层6编织，最终与第二纬向导电组5交织。
该多层发热面料的制备工艺包括：
1)将金属丝整理至直径为0.01mm，并将10根金属丝合并成一根金属丝股线，作为第一经向导电组与第二经向导电组以及第一纬向导电组与第二纬向导电组；
2)采用由绝缘纱线加捻而成的股线、第一经向导电组与第二经向导电组作为第一层与第三层的经纱，采用由绝缘纱线加捻而成的股线、第一纬向导电组与第二纬向导电组作为第一层的纬纱；采用由绝缘纱线反向加捻而成的股线作为第二层的纱线；
3)组织设计：确定面料层的层数、接结点位置、组织类型，设计组织图，如图1、图2与图3所示；
4)织造：根据组织图，设计幅宽：155cm，筘号：160；穿入数：3入。采用提花织机、双轴织造，布身需8页综，分区照图穿，第一层经纱穿前区、第二层经纱穿中区，第三层经纱穿后区。表经4236根，里经4236根，中间经4236根，边经64根，总经根数12772根。设计经密300根/10厘米，设计纬密200根/10厘米。双轴织造，中层经纱4236根做上轴，表里层经纱及边经纱8536根做下轴。
5)将步骤4)得到的面料半成品进行水洗烘干定型，得到面料层；
6)在步骤5)得到的面料层表面印刷导电油墨，得到多层织造的发热面料；
导电油墨按重量份计包括石墨烯6份、导电炭黑15份与水性树脂胶65份；填充导电粉料的颗粒直径在500目以上。所以印刷用丝网版可以采用60-150目的网版，网版厚度约为0.1-0.25mm之间。橡胶刮板和网板夹角约为45度。使得油墨向下的挤压力加大，增加在面料纤维中穿透的深度，由于三层织造的面料经纬线比较疏松，纤维密度低，印刷穿透深度最大可达0.2-0.4mm，加上网版的厚度约0.1-0.25mm之间，最大印刷厚度可以达0.3-0.6mm。
将纬向上的导电组作为电极引线，经向上的导电组作为接入线，将发热面料按照单元大小裁剪好，制成地暖模块，36V电压下，开放环境中，表面温度提升20℃。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种多层织造的发热面料，其特征在于，包括导电油墨层与面料层，所述导电油墨层负载于所述面料层的表面；所述面料层包括第一层、第二层与第三层，所述第二层与第一层、第三层之间通过接结点织接在一起，所述面料层分为绝缘部与导电部，所述绝缘部由绝缘经纱与绝缘纬纱组成；所述导电部包括经向导电组与纬向导电组，所述经向导电组包括至少一组相互平行的第一经向导电组与第二经向导电组，所述纬向导电组包括第一纬向导电组与第二纬向导电组；其中，所述纬向导电组设置于面料层的尾部，第一经向导电组与第一纬向导电组在第一层连通形成通电回路，第二经向导电组与第二纬向导电组在第一层连通形成通电回路。
2.根据权利要求1所述的一种多层织造的发热面料，其特征在于，所述第一经向导电组在穿过与所述第一纬向导电组交织后的两股纬纱，从第一层穿过第二层逐渐向第三层编织，待经过第二纬向导电组的纬纱后的两股纬纱，从第三层穿过第二层逐渐向第一层编织。
3.根据权利要求1所述的一种多层织造的发热面料，其特征在于，所述第二经向导电组在穿过与所述第一纬向导电组的纬纱前的两股纬纱，从第一层穿过第二层逐渐向第三层编织，待经过第一纬向导电组的纬纱后的两股纬纱，从第三层穿过第二层逐渐向第一层编织，最终与第二纬向导电组交织。
4.根据权利要求1所述的一种多层织造的发热面料，其特征在于，所述第一经向导电组与第二经向导电组间隔设置，所述第一经向导电组与第二经向导电组的间距为3-10cm。
5.根据权利要求1所述的一种多层织造的发热面料，其特征在于，所述第一经向导电组为两根间距2-4cm的金属单丝或金属丝股；所述第二经向导电组为两根间距2-4cm的金属单丝或金属丝股，金属单丝采用铜、铝或银，或者至少含有铜、铝、银中一种的合金，金属单丝的直径0.08-0.12mm；金属丝股线为每10-20根金属丝合并成一根金属丝股线，所述金属丝股线3-5根，金属丝采用铜、铝或银，或者至少含有铜、铝、银中一种的合金，金属丝的直径为0.01-0.04mm。
6.根据权利要求1所述的一种多层织造的发热面料，其特征在于，所述纬向导电组由多跟间距1-2cm的金属单丝或金属丝股，金属单丝采用铜、铝或银，或者至少含有铜、铝、银中一种的合金，金属单丝的直径0.08-0.12mm；金属丝股线为每10-20根金属丝合并成一根金属丝股线，所述金属丝股线3-5根，金属丝采用铜、铝或银，或者至少含有铜、铝、银中一种的合金，金属丝的直径为0.01-0.04mm。
7.根据权利要求1所述的一种多层织造的发热面料，其特征在于，所述绝缘部的纱线包括涤纶、锦纶、维纶、氨纶中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种多层织造的发热面料，其特征在于，面料层中每一层的经纱密度为180-300根/10cm，纬纱密度为120-200根/10cm。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的多层织造的发热面料的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括以下步骤：
1)将金属丝整理成直径为0.08-0.12mm的金属单丝；或者将金属丝整理至直径为0.01-0.04mm，并将10-20根金属丝合并成一根金属丝股线；
2)采用由绝缘纱线加捻而成的股线、第一经向导电组与第二经向导电组作为第一层与第三层的经纱，采用由绝缘纱线加捻而成的股线、第一纬向导电组与第二纬向导电组作为第一层的纬纱；采用由绝缘纱线反向加捻而成的股线作为第二层的纱线；
3)组织设计：确定面料层的层数、接结点位置、组织类型，设计组织图；
4)织造：根据步骤3)设计的组织图，采用提花织机、双轴织造；
5)将步骤4)得到的面料半成品进行水洗烘干定型，得到面料层；
6)在步骤5)得到的面料层表面印刷导电油墨，得到多层织造的发热面料。
10.一种多层织造的发热面料的应用，其特征在于，权利要求1-8任一项所述的多层织造的发热面料在地暖上的应用。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2716307Y (zh) * 2004-07-07 2005-08-10 南通工学院 炭纤维红外发热织物
CN101325826A (zh) * 2008-08-05 2008-12-17 李峰植 压延膜封通极型纺织芯发热体
CN102307403A (zh) * 2011-09-02 2012-01-04 西安盖沃热能科技有限公司 Ptc高分子导电纤维自限温电热膜及其制备方法
CN203360720U (zh) * 2013-07-16 2013-12-25 山东天衡化纤股份有限公司 复合式浸胶帘子布
CN105922669A (zh) * 2016-05-10 2016-09-07 北京创新爱尚家科技股份有限公司 石墨烯发热面料以及生产方法和系统
CN205821620U (zh) * 2016-07-29 2016-12-21 长兴浩业纺织有限公司 一种加热型复合织物
CN110744883A (zh) * 2019-11-04 2020-02-04 大连工业大学 机织石墨烯长丝模块电热地板
CN110846781A (zh) * 2019-11-27 2020-02-28 山东黄河三角洲纺织科技研究院有限公司 一种加热保暖面料及其织造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2716307Y (zh) * 2004-07-07 2005-08-10 南通工学院 炭纤维红外发热织物
CN101325826A (zh) * 2008-08-05 2008-12-17 李峰植 压延膜封通极型纺织芯发热体
CN102307403A (zh) * 2011-09-02 2012-01-04 西安盖沃热能科技有限公司 Ptc高分子导电纤维自限温电热膜及其制备方法
CN203360720U (zh) * 2013-07-16 2013-12-25 山东天衡化纤股份有限公司 复合式浸胶帘子布
CN105922669A (zh) * 2016-05-10 2016-09-07 北京创新爱尚家科技股份有限公司 石墨烯发热面料以及生产方法和系统
CN205821620U (zh) * 2016-07-29 2016-12-21 长兴浩业纺织有限公司 一种加热型复合织物
CN110744883A (zh) * 2019-11-04 2020-02-04 大连工业大学 机织石墨烯长丝模块电热地板
CN110846781A (zh) * 2019-11-27 2020-02-28 山东黄河三角洲纺织科技研究院有限公司 一种加热保暖面料及其织造方法

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