CN115506068B - 一种用于保暖的碳纤维发热器、碳纤维发热布料的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于保暖的碳纤维发热器、碳纤维发热布料的制造工艺，制造工艺包括如下步骤：S1、将金属铜线和多个经向纱线的一端均固定于剑杆织造机的起始端，金属铜线和经向纱线的另一端均沿剑杆织造机的经向方向铺设一定长度。S2、启动剑杆织造机，以使碳纤维发热丝、金属铜线、经向纱线和纬向纱线编织而成顶保护层、中间层和底保护层。两者呈网格状布置，能够确保发热均匀。而且，分别在金属铜线和碳纤维发热丝的中间层的上下两侧分别设置有顶保护层和底保护层并在中间层的金属铜线和碳纤维发热丝分布处均采用提花工艺，确保金属铜线和碳纤维发热丝不易折损，而且三层布会使得金属铜线和碳纤维发热丝稳定地固定在中间层。

Description

一种用于保暖的碳纤维发热器、碳纤维发热布料的制造工艺

技术领域

本发明涉及发热布技术领域，尤其涉及一种用于保暖的碳纤维发热器、碳纤维发热布料的制造工艺。

背景技术

目前市面上经常采用电热毯或电热垫等进行保暖，以解决了在严寒的天气环境条件或者人身体自身的寒气的原因造成的不适。但是现有的电热毯或者电热垫等保暖设备一般采用一根镍铬合金材质的电热丝，且在电热丝的外部套接有PVC并形成蜿蜒的加热管设置在电热毯或电热垫的内部。

但是现有的电热毯或电热垫的电热丝采用串联的方式布置在电热毯或电热垫内。由于电热丝的材质较硬不容易收纳使得电热毯或电热垫在不使用时占用空间大，而且现有的电热毯或电热垫长时间的使用间断性地收纳和使用极易破坏电热毯或电热垫中的电热丝。而且现有的电热毯或电热垫一处折断，电路便会立即断开。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种用于保暖的碳纤维发热器、碳纤维发热布料的制造工艺，其解决了电热丝的材质较硬不容易收纳使得电热毯或电热垫在不使用时占用空间大，而且现有的电热毯或电热垫长时间的使用间断性地收纳和使用极易破坏电热毯或电热垫中的电热丝。而且现有的电热毯或电热垫一处折断，电路便会立即断开的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明实施例提出的一种用于保暖的碳纤维发热布料的制造工艺，所述制造工艺包括如下步骤：

S1、将金属铜线和多个经向纱线的一端均固定于剑杆织造机的起始端，所述金属铜线和所述经向纱线的另一端均沿所述剑杆织造机的经向方向铺设一定长度且在所述剑杆织造机的末尾端缠绕于经向滚筒上，将碳纤维发热丝和纬向纱线分别缠绕于所述剑杆织造机的一侧的绕线滚筒上；

S2、启动所述剑杆织造机，以使所述碳纤维发热丝、所述金属铜线、所述经向纱线和所述纬向纱线编织而成顶保护层、中间层和底保护层；其中，

所述至少一个金属铜线沿所述经向方向编织于所述中间层，且在所述金属铜线所在的位置处加线且提花，并分别在所述顶保护层和所述底保护层上形成经向提花层；

所述碳纤维发热丝沿所述纬向方向间隔编织于所述中间层形成多个碳纤维发热单元丝的，且在每个所述碳纤维发热丝单元的位置处加线且提花，并分别在所述顶保护层和所述底保护层上形成纬向提花层。

可选地，在所述S1中：所述金属铜线为多个，多个所述金属铜线等间隔平行布置形成金属铜线单元，且多个所述金属铜线单元与多个所述碳纤维发热丝单元呈网格交叉布置。

可选地，相邻的所述金属铜线之间的间距为2-5mm。

可选地，在所述S1中：每个所述金属铜线由5-15股直径为0.1-0.15mm的紫铜丝捻合而成。

可选地，在所述S1中：所述金属铜线单元由多个，且多个金铜丝单元等间隔平行布置形成金属铜线导电部，且相邻的所述金属铜线单元之间的间距为10-30cm。

可选地，在所述S1中：所述碳纤维发热丝单元由多股直径为0.1-0.12mm的碳纤维发热丝捻合而成。

可选地，在所述S1中，所述经向纱线和所述纬向纱线均由多股单纱线捻合而成。

可选地，在所述S2中还包括如下步骤：

通过在所述剑杆织造机的控制器内预先设置所述碳纤维发热丝和所述纬向纱线的交替出线，且所述碳纤维发热丝和所述纬向纱线呈一定频率交替出线。

一种用于保暖的碳纤维发热器，包括用于保暖的碳纤维发热布料，所述用于保暖的碳纤维发热布料所述的用于保暖的碳纤维发热布料的制造工艺所形成；

所述用于保暖的碳纤维发热布料包括至少一个金属铜线单元、多个碳纤维发热丝单元、顶保护层、中间层和底保护层，至少一个所述金属铜线单元沿经向方向间隔设置于所述中间层，且在所述顶保护层和所述底保护层上分别设置有经向提花层，且所述经向提花层能够从上下两侧分别对所述中间层中的所述金属铜线进行固定；

多个所述碳纤维发热丝沿纬向方向间隔设置于所述中间层，且多个所述金属铜线之间通过所述碳纤维发热丝进行导电，且在所述顶保护层和所述底保护层上分别设置有纬向提花层，且所述纬向提花层能够从上下两侧分别对所述中间层中的所述碳纤维丝组件进行固定；

任一个所述金属铜线单元的一端作为所述用于保暖的碳纤维发热布料的接电端口。

可选地，还包括电源适配器和温度控制器；

所述接电端口与所述电源适配器相连接，

所述温度控制器能够接收所述用于保暖的碳纤维发热布料上的温度并控制外部接电的电源开关通断。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：本发明的一种用于保暖的碳纤维发热器、碳纤维发热布料的制造工艺，在对碳纤维发热布料进行制造时，通过将金属铜线沿经向编至将碳纤维发热丝沿纬向编织成发热的中间层，两者呈网格状布置，能够确保发热均匀。而且，分别在金属铜线和碳纤维发热丝的中间层的上下两侧分别设置有顶保护层和底保护层并在中间层的金属铜线和碳纤维发热丝分布处均采用提花工艺，确保金属铜线和碳纤维发热丝不易折损，而且三层布会使得金属铜线和碳纤维发热丝稳定地固定在中间层。

附图说明

图1用于保暖的碳纤维发热布料的俯视平面图；

图2用于保暖的碳纤维发热布料的主视剖面结构示意图。

【附图标记说明】

1：金属铜线；2：碳纤维发热丝；3：顶保护层；4：中间层；5：底保护层；6：经向提花层；7：纬向提花层。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

参见图1所示，本发明实施例提出的一种用于保暖的碳纤维发热布料的制造工艺，制造工艺包括如下步骤：

S1、将金属铜线1和多个经向纱线的一端均固定于剑杆织造机的起始端，金属铜线1和经向纱线的另一端均沿剑杆织造机的经向方向铺设一定长度且在剑杆织造机的末尾端缠绕于经向滚筒上，将碳纤维发热丝2和纬向纱线分别缠绕于剑杆织造机的一侧的绕线滚筒上。

需要说明的是，在S1中：金属铜线1为2-8之间的任意个数，且金属铜线1的个数具体的确定是根据碳纤维发热器的额定电流要求来控制的。金属铜线1等间隔平行布置形成金属铜线1单元。生产的可调性强，适用范围更广，灵活性大。即额定电流越大发热效果越好，若需要碳纤维发热布料的任意位置有高效率的发热时，则可以再该处设置较多的金属铜线1，反之，变设置较少的金属铜线1即可。

进一步地，相邻的金属铜线1之间的间距为2-5mm。发热效果密集，从而提高发热效率。

具体地，在S1中：每个金属铜线1由5-15股直径为0.1-0.15mm的紫铜丝捻合而成。紫铜的导电效果好。直径为0.1-0.15mm的柔韧性更强，便于弯折且不易发生损坏。

S2、启动剑杆织造机，以使碳纤维发热丝2、金属铜线1、经向纱线和纬向纱线编织而成顶保护层3、中间层4和底保护层5。

其中，至少一个金属铜线1沿经向方向编织于中间层4，且在金属铜线1所在的位置处加线且提花，并分别在顶保护层3和底保护层5上形成经向提花层6。

具体地，在剑杆织造机织布的过程中，首先将金属铜线1的一端固定于剑杆织造机前端的卡头上，且卡头有多个，三个或者四个金属铜线1的一端能够分别通过卡头夹持固定在剑杆织造机的前端卡头上。金属铜线1的另一端沿剑杆织造机的沿经向方向铺设一定长度且在剑杆织造机的后端并缠绕于经向滚筒上。经向纱线同样是一端固定于剑杆织造机前端的卡头上，另一端沿经向方向铺设一定长度且在剑杆织造机的后端并缠绕于经向滚筒上。多个经向纱线和金属铜线1均在剑杆织造机驱动下，相邻的两个经向纱线能够上下交错产生朝向后端一侧开口的穿梭口，该穿梭口以供纬向纱线或者碳纤维丝穿过编织。

碳纤维发热丝2沿纬向方向间隔编织于中间层4形成十个碳纤维发热丝2单元的，且在每个碳纤维发热丝2单元的位置处加线且提花，并分别在顶保护层3和底保护层5上形成纬向提花层7。

具体地，在剑杆织造机的左右两侧分别设置有两个绕线滚筒，分别用于缠绕碳纤维丝和纬向纱线以形成两个不同的滚筒。且碳纤维发热丝2和纬向纱线的一端与梭子相连，在梭子的带动下均能够沿纬向依次穿过穿梭口进行相对运动完成纬向上的织造，且碳纤维发热丝2组件和纬向纱线按照预先设定好的一定频率循环交替设置织造。

而且，本申请所采用的三层布的工艺，且在金属铜线1和碳纤维发热丝2处均采用加线提花工艺，具体地能够使得在经度和纬度上经向纱线和纬向纱线的密度在在金属铜线1和碳纤维发热丝2处有一定的变化，起到一定的保护作用，而且，免去了覆合，织布一体成型，布面平整度高，且有效地解决了金属铜线1和碳纤维发热丝2的交织点不统一的技术问题，且金属铜线1和碳纤维发热丝2牢固性更好，不会发生窜动的现象。

需要说明的是，在S2中还包括如下步骤：

通过在剑杆织造机的控制器内预先设置碳纤维发热丝2和纬向纱线的交替出线，且碳纤维发热丝2和纬向纱线呈一定频率交替出线。

进一步地，在S1中：参见图1所示，由从左至右共设置有三个个金属铜线1单元。三个金铜丝单元等间隔平行布置形成金属铜线1导电部，且相邻的金属铜线1单元之间的间距为10-30cm。金属铜线1单元之间的间距是为了确保导线的效果的同时，增加了发热面积。

需要说明的是，三个金属铜线1单元与十个碳纤维发热丝2单元呈网格交叉布置，能够实现多条线路的相交，以确保在其中一条效率损坏时，金属铜线1与碳纤维发热丝2之间还能够电连接进行导电发热。

具体地，三个金属铜线1单元内所包含的金属铜线1数比例为3:4:3。能够根据实际需要进行适应改变，以满足不同要求。

进一步地，在S1中：碳纤维发热丝2单元由6-12股直径为0.1-0.12mm的碳纤维发热丝2捻合而成。

进一步地，在S1中：碳纤维发热丝2单元由多股直径为0.1-0.12mm的碳纤维发热丝2捻合而成。

进一步地，在S1中，经向纱线和纬向纱线均由多股单纱线捻合而成。

一种用于保暖的碳纤维发热布料的制造工艺，在对碳纤维发热布料进行制造时，通过将金属铜线1沿经向编至将碳纤维发热丝2沿纬向编织成发热的中间层4，两者呈网格状布置，能够确保发热均匀。而且，分别在金属铜线1和碳纤维发热丝2的中间层4的上下两侧分别设置有顶保护层3和底保护层5并在中间层4的金属铜线1和碳纤维发热丝2分布处均采用提花工艺，确保金属铜线1和碳纤维发热丝2不易折损，而且三层布会使得金属铜线1和碳纤维发热丝2稳定地固定在中间层4。

参见图1-图2所示，一种用于保暖的碳纤维发热器，包括用于保暖的碳纤维发热布料，用于保暖的碳纤维发热布料基于用于保暖的碳纤维发热布料的制造工艺所形成。需要说明的是，图1中顶部保护层3的空白处也是有经向和纬向相交的纱线编织而成的，由于纱线密集，因此，在图纸中未示出。

用于保暖的碳纤维发热布料包括至少一个金属铜线1单元、多个碳纤维发热丝2单元、顶保护层3、中间层4和底保护层5。

至少一个金属铜线1单元本实施例中是三个金属铜线1单元沿经向方向间隔设置于中间层4，且在顶保护层3和底保护层5上分别设置有经向提花层6，且经向提花层6能够从上下两侧分别对中间层4中的金属铜线1进行固定。

多个碳纤维发热丝2沿纬向方向间隔设置于中间层4，且多个金属铜线1之间通过碳纤维发热丝2进行导电，且在顶保护层3和底保护层5上分别设置有纬向提花层7，且纬向提花层7能够从上下两侧分别对中间层4中的碳纤维丝组件进行固定。

需要说明的是，中间层4是由碳纤维丝1、金属铜线1以及经纬纱线交替编织而成。

顶保护层3和底保护层5也均是由经纬纱线编织而成。

在本实施例中，防止金属铜线1和碳纤维发热丝2的交织点不统一出现窜动的现象发生。进而使得碳纤维发热器的发热效果更好，更稳定。

任一个金属铜线1单元的一端作为用于保暖的碳纤维发热布料的接电端口。便于与外部电源的接通。

进一步地，还包括电源适配器和温度控制器。

接电端口与电源适配器相连接，电源适配器为28V以下的电源适配器。更好地与外部电源相连。

温度控制器能够接收用于保暖的碳纤维发热布料上的温度并控制外部接电的电源开关通断。能够尽实现恒温的功能，即在温度过高时，温度控制器通过微处理器控制电源开关断电，停止发热。当温度过低时，则温控控制器通过微处理器控制电源开关通电，继续加热，实现良好的加热效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是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改动、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种用于保暖的碳纤维发热布料的制造工艺，其特征在于，所述制造工艺包括如下步骤：

步骤S1、将金属铜线（1）和多个经向纱线的一端均固定于剑杆织造机的起始端，所述金属铜线（1）和所述经向纱线的另一端均沿所述剑杆织造机的经向方向铺设一定长度且在所述剑杆织造机的末尾端缠绕于经向滚筒上，将碳纤维发热丝（2）和纬向纱线分别缠绕于所述剑杆织造机的一侧的绕线滚筒上；

步骤S2、启动所述剑杆织造机，以使所述碳纤维发热丝（2）、所述金属铜线（1）、所述经向纱线和所述纬向纱线编织而成顶保护层（3）、中间层（4）和底保护层（5）；其中，

至少一个金属铜线（1）沿所述经向方向编织于所述中间层（4），且在所述金属铜线（1）所在的位置处加线且提花，并分别在所述顶保护层（3）和所述底保护层（5）上形成经向提花层（6）；

所述碳纤维发热丝（2）沿所述纬向方向间隔编织于所述中间层（4）形成多个平行设置的碳纤维发热丝单元，且在每个所述碳纤维发热丝单元的位置处加线且提花，并分别在所述顶保护层（3）和所述底保护层（5）上形成纬向提花层（7）；

在所述步骤S1中：所述金属铜线（1）为多个，多个所述金属铜线（1）等间隔平行布置形成金属铜线单元；

所述金属铜线单元有多个，且多个所述金属铜线单元与多个所述碳纤维发热丝单元呈网格交叉布置；

相邻的所述金属铜线（1）之间的间距为2-5mm；

多个所述金属铜线单元等间隔平行布置形成金属铜线导电部，且相邻的所述金属铜线单元之间的间距为10-30cm。

2.如权利要求1所述的用于保暖的碳纤维发热布料的制造工艺，其特征在于，在所述步骤S1中：每个所述金属铜线（1）由5-15股直径为0.1-0.15mm的紫铜丝捻合而成。

3.如权利要求1所述的用于保暖的碳纤维发热布料的制造工艺，其特征在于，在所述步骤S2中：所述碳纤维发热丝单元由多股直径为0.1-0.12mm的碳纤维发热丝（2）捻合而成。

4.如权利要求1所述的用于保暖的碳纤维发热布料的制造工艺，其特征在于，在所述步骤S1中，所述经向纱线和所述纬向纱线均由多股单纱线捻合而成。

5.如权利要求1所述的用于保暖的碳纤维发热布料的制造工艺，其特征在于，在所述步骤S2中还包括如下步骤：

通过在所述剑杆织造机的控制器内预先设置所述碳纤维发热丝（2）和所述纬向纱线的交替出线，且所述碳纤维发热丝（2）和所述纬向纱线呈一定频率交替出线。

6.一种用于保暖的碳纤维发热器，其特征在于，包括用于保暖的碳纤维发热布料，所述用于保暖的碳纤维发热布料基于权利要求1-5任一项所述的用于保暖的碳纤维发热布料的制造工艺所形成；

所述用于保暖的碳纤维发热布料包括至少一个金属铜线单元、多个碳纤维发热丝单元、顶保护层（3）、中间层（4）和底保护层（5），至少一个所述金属铜线单元沿经向方向间隔设置于所述中间层（4），且在所述顶保护层（3）和所述底保护层（5）上分别设置有经向提花层（6），且所述经向提花层（6）能够从上下两侧分别对所述中间层（4）中的所述金属铜线（1）进行固定；

多个所述碳纤维发热丝（2）沿纬向方向间隔设置于所述中间层（4），且多个所述金属铜线（1）之间通过所述碳纤维发热丝（2）进行导电，且在所述顶保护层（3）和所述底保护层（5）上分别设置有纬向提花层（7），且所述纬向提花层（7）能够从上下两侧分别对所述中间层（4）中的所述碳纤维发热丝（2）进行固定；

任一个所述金属铜线单元的一端作为所述用于保暖的碳纤维发热布料的接电端口。

7.如权利要求6所述的用于保暖的碳纤维发热器，其特征在于，

还包括电源适配器和温度控制器；

所述接电端口与所述电源适配器相连接，

所述温度控制器能够接收所述用于保暖的碳纤维发热布料上的温度并控制外部接电的电源开关通断。