CN116457516A - 功能纺织品、用于形成功能纺织品的方法以及功能纺织品的应用 - Google Patents

功能纺织品、用于形成功能纺织品的方法以及功能纺织品的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN116457516A
CN116457516A CN202180075761.1A CN202180075761A CN116457516A CN 116457516 A CN116457516 A CN 116457516A CN 202180075761 A CN202180075761 A CN 202180075761A CN 116457516 A CN116457516 A CN 116457516A
Authority
CN
China
Prior art keywords
functional
conductor
textile
insulation
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180075761.1A
Other languages
English (en)
Inventor
S·米勒
J·魏斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Muller Textil GmbH
Original Assignee
Muller Textil GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Muller Textil GmbH filed Critical Muller Textil GmbH
Publication of CN116457516A publication Critical patent/CN116457516A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B21/00—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B21/14—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes
    • D04B21/16—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes incorporating synthetic threads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
    • D03D1/0088—Fabrics having an electronic function
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D11/00—Double or multi-ply fabrics not otherwise provided for
    • D03D11/02—Fabrics formed with pockets, tubes, loops, folds, tucks or flaps
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/40—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the structure of the yarns or threads
    • D03D15/497—Knitted threads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/50—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
    • D03D15/533—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads antistatic; electrically conductive
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/60—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the warp or weft elements other than yarns or threads
    • D03D15/67—Metal wires
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B1/00—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B1/10—Patterned fabrics or articles
    • D04B1/102—Patterned fabrics or articles with stitch pattern
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B1/00—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B1/22—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes specially adapted for knitting goods of particular configuration
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B21/00—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B21/06—Patterned fabrics or articles
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B21/00—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B21/06—Patterned fabrics or articles
    • D04B21/08—Patterned fabrics or articles characterised by thread material
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B21/00—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B21/14—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B21/00—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B21/20—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes specially adapted for knitting articles of particular configuration
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2101/00—Inorganic fibres
    • D10B2101/20—Metallic fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/16—Physical properties antistatic; conductive
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/18—Physical properties including electronic components
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2403/00—Details of fabric structure established in the fabric forming process
    • D10B2403/02—Cross-sectional features
    • D10B2403/021—Lofty fabric with equidistantly spaced front and back plies, e.g. spacer fabrics
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2403/00—Details of fabric structure established in the fabric forming process
    • D10B2403/02—Cross-sectional features
    • D10B2403/024—Fabric incorporating additional compounds
    • D10B2403/0243—Fabric incorporating additional compounds enhancing functional properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2505/00—Industrial
    • D10B2505/12—Vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Knitting Of Fabric (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Abstract

本发明涉及一种功能纺织品，包括基础纺织品、多个金属的设有绝缘部(5a)的功能导体(6)和至少一个金属的设有绝缘部(5b)的第一接线导体(7)，所述功能导体(6)在沿第一接线导体(7)彼此间隔开的接触部位(9)处与第一接线导体(7)连接。根据本发明规定，在所述接触部位(9)处功能导体(6)的绝缘部(5a)和第一接线导体(7)的绝缘部(5b)至少部分地被挤开和/或去除并且功能导体(6)和第一接线导体(7)在接触部位(9)处通过材料锁合的金属‑金属连接部连接。本发明还涉及一种用于形成功能纺织品的方法以及功能纺织品的应用。

Description

功能纺织品、用于形成功能纺织品的方法以及功能纺织品的 应用
技术领域
本发明涉及一种功能纺织品，其具有基础纺织品、多个金属的设有绝缘部的功能导体和至少一个金属的设有绝缘部的第一接线导体，所述功能导体在沿第一接线导体彼此间隔开的接触部位处与所述接线导体连接。
本发明涉及一种具有导电性能的功能纺织品，这种功能纺织品可以以有利的方式用于加热目的。例如已知在机动车中通过功能纺织品加热座椅面、靠背或内饰面部件。
在本发明的范围中，功能纺织品包括通常由丝线(Faden)、尤其是塑料丝线制成的基础纺织品，所述金属的设有绝缘部的功能导体也由基础纺织品保持。
在本发明的范围中，原则上可以考虑具有均匀结构的不同纺织品。具有均匀或基本均匀结构的相应纺织品例如可以通过针织、编结或编织来制造。但基础纺织品原则上也可以由无纺布(Nonwoven)形成，在此情况下各个丝线或纤维在一定程度上统计地设置、铺放(ablegen)和定向。
在本发明的范围中，基础纺织品尤其也可以是间隔纺织品。间隔纺织品根据其一般结构包括面状的第一织物层、与面状的第一织物层间隔开的、通常平行地设置的面状的第二织物层和将所述织物层相互连接的间隔丝线。
间隔针织物可以用于形成加热纺织品。间隔针织物的特点在于小的单位面积重量、相对开放且透气的结构以及沿厚度方向的弹性特性。在间隔针织物具有面状的第一针织物层、面状的第二针织物层和连接所述针织物层的间隔丝线的情况下，加热导体被加工到相应的针织物层的通常由塑料丝线形成的结构中。
背景技术
由DE 10 2006 038 612 A1已知一种间隔针织物区段形式的功能纺织品，其中，非绝缘的加热导体被加工到一个面状针织物层中并且相互接触。通过这种设计方案形成面状的导电结构，其可通过两个在侧向被织入的接线导体触点接通(kontaktieren)。由于所有的导体丝线形成具有大量接触部位的共同的导电结构，因此原则上点状触点接通是足够的。但在实践中，在某些情况下也会发生局部不均匀或不充分加热。
DE 10 2018 111 893 A1描述了一种用于传递热量的加热纺织品，其中存在导电的纤维束并且纤维束的触点接通也通过借助线圈状连接的触及式接触(berührenderKontakt)来设置。
但鉴于长期功能，许多已知的具有非绝缘加热导体的加热纺织品是需要改进的。在这种情况下，通常还要对功能纺织品和尤其是用于机动车的加热纺织品预先进行极高要求的测试，在此特别是施加机械负荷并且附加地使功能纺织品与异物、如导电和/或氧化液体接触。在非绝缘加热导体的情况下，在此例如可能通过腐蚀和氧化引起失效。
为了在简单地触点接通的、非绝缘的系统中避免所描述的缺点，已经采用了不同的方法。此外，即使在将耐腐蚀的镍-铜合金用于加热导体时也仅产生有限的稳定性。
在此情况下，根据DE 10 2015 114 778 A1提出，设置带有导电涂层、尤其是银涂层的长丝，由此至少可以减小腐蚀趋势。但与制造这种间隔针织物关联的成本相对高。如果相对薄的涂层以所提供的导电横截面为基础，则情况尤其如此。耐久性也需要改进。在此要注意，由金属和尤其是银制成的薄的涂层与由塑料制成的作为芯的长丝相比可拉伸性较低，从而在制造或使用时在拉伸整个丝线时在金属涂层中会产生裂纹或微裂纹。在与银结合优选的聚酰胺作为长丝材料的情况下，也存在在湿度作用下膨胀的问题，由此导致进一步的损坏。
同类型的间隔针织物区段形式的功能纺织品由DE 10 2009 013250B3已知，其中，关于作为功能导体和接线导体的加热导体描述了同类型的绝缘系统以及替代的非绝缘系统。在裸露的功能导体和裸露的接线导体中可以通过导电粘合剂实现可靠的接触。此外，也可以通过如下方式进行焊接，即通过相应高的电流和电阻在接触部位处进行熔化，从而可以形成材料锁合的金属-金属连接部。
由DE 10 2018 111 893 A1已知一种用于形成加热元件的纺织载体材料，其中，触点接通也借助粘合剂、即热熔粘合剂进行。为了将加热导体固定在接触导体绞合线上，附加地设置线圈丝线(Maschenfaden)。
如果相反根据同类型的设计方案功能导体和所述至少第一接线导体设有绝缘部，则可以这样程度熔化绝缘部，使得功能导体和第一接线导体在触及式接触中导电连接。但正是鉴于长期的负荷或之前提及的材料测试，功能纺织品的这种设计方案也需要改进。
同类型的间隔针织物形式的功能纺织品也由DE 10 2019 103 934B3和DE 102019 103 935 A1已知。在所描述的间隔针织物区段形式的加热衬垫中，多个基本上沿第一方向延伸的加热导体大致彼此平行地设置，在端部处可以进行触点接通。在此没有说明触点接通的具体方式。
由EP 1 137 322 B1已知一种具有导电的功能导体的织物。优选由碳纤维制成的导体设有绝缘的覆盖层。通过熔化覆盖层，由碳纤维制成的功能导体可以进入触及式接触。
为了避免复杂的触点接通问题，根据DE 10 2009 010 415A1，将唯一的导电电阻丝曲折形地置入间隔针织物形式的基础纺织品中。制造极为复杂。通过设置在针织物层之间，在两个方向上产生一定的绝缘。
相反，在将功能丝线集成到针织物层之一中时特别有利的是，加热主要在相应的针织物层上进行，而相对置地通过借助间隔丝线的间隔和由此在针织物层之间提供的空气层已经实现了一定的隔热。在例如在机动车中加热内部空间的情况下，于是适宜的是将设有功能导体的针织物层朝向内部空间方向定向，从而也相对置地使朝向这种机动车的车身或外壳方向的热损失最小化。
DE 4 239 068 C2公开了一种间隔针织物，其具有多个加热导体和两个彼此间隔开的接线导体。所述加热导体和接线导体可以具有绝缘部，所述绝缘部在相互的连接部位处中断。没有描述连接的具体方式。
发明内容
本发明所基于的任务是提供一种尤其是用于加热目的的同类型的功能纺织品，其具有良好的功能特性并且特别稳固且具有耐抗性。此外，还应说明一种用于形成功能纺织品的方法以及功能纺织品的优选应用。
本发明的技术方案和该任务的解决方案是根据权利要求1的功能纺织品、根据权利要求13的用于形成功能纺织品的方法以及根据权利要求19的功能纺织品的应用。
以同类型的功能纺织品为基础，因此根据本发明首先提出，在所述接触部位处功能导体的绝缘部和第一接线导体的绝缘部至少部分地被挤开和/或去除并且功能导体和第一接线导体在接触部位处通过材料锁合的金属-金属连接部连接。
在每个接触部位处与仅贴靠地接触时不同，借助材料锁合的金属-金属连接部相应的功能导体的金属结构过渡到第一接线导体的金属结构中。相应的功能导体和第一接线导体因此至少局部地通过钎焊或熔焊直接相互连接，从而仅材料锁合的金属-金属连接部就已经具有一定的强度。
通过材料锁合的金属-金属连接部确保接触部位的低电阻。至少直到一定的负荷极限，材料锁合的金属-金属连接部在机械作用下保持不变并且也可以在一定程度上吸收拉力。因此可靠地避免了可能导致接触电阻、电感应的腐蚀或其它损害的相对运动。材料锁合的金属-金属连接部也在很大程度上受到保护免受外部影响。
为了尤其是通过压力和温度产生所描述的材料锁合的金属-金属连接部，在接触部位处至少部分地挤开和/或去除功能导体的绝缘部和第一接线导体的绝缘部。下面描述一种优选方法，借助该方法可以以有利的方式形成这种功能纺织品。
根据本发明的一种优选扩展方案规定，在接触部位处单独地施加绝缘材料。通过该单独施加的绝缘材料可以对在接触部位处被至少部分地挤开和/或去除的功能导体的绝缘部和第一接线导体的绝缘部进行补偿。通过单独施加的绝缘材料也确保了接触部位处的电绝缘，从而整体上可以提供完全绝缘的系统。因此，即使在异物的影响下，也在很大程度上排除了电化学腐蚀或其它损害。在此产生如下优点：一方面借助功能导体和第一接线导体的绝缘部并且另一方面借助单独施加的绝缘材料提供有效的保护层。
此外，在接触部位处单独施加的绝缘材料也引起具有一定机械补偿特性的机械加强。因此，在接触部位中通过一方面材料锁合的金属-金属连接部和另一方面单独施加的绝缘材料的组合总体上实现特别高的强度和耐抗性，所述强度和耐抗性明显超过仅金属-金属连接部的强度或仅单独施加的绝缘材料的强度。
如也在下面阐述的，功能导体的绝缘部、第一接线导体的绝缘部以及单独施加的绝缘材料通常由塑料形成，在此考虑不同类型的塑料。通常，单独施加的绝缘材料在材料方面与功能导体的绝缘部以及第一接线导体的绝缘部不同。相应地，可以简单地分析并且必要时区分功能纺织品本身上的不同材料。
功能导体尤其是设置用于加热目的，但本发明不限于此。附加或替代地，功能导体例如也可以与传感器、占用识别装置或类似物关联地设置。
在不同的应用中通常规定，功能导体与第一接线导体相比具有明显更小的导线横截面并且相应地具有明显更大的电阻。相应地，功能导体可以优选分别由相对细的金属线形成，在此情况下，绝缘部例如可以以漆层的形式设置。相应的漆包线可具有不同的金属材料、不同的厚度和不同的涂漆。
如下面还将进一步描述的，在将功能导体引入基础纺织品中时，通过基于聚合物的并且尤其是绝缘漆形式的绝缘部在制造功能纺织品时也产生优点。如果例如在编织、编结或针织过程中在相应的纺织机上加工功能导体，则在那里通过基于塑料的绝缘漆产生与裸露的非绝缘的金属线相比更小的摩擦和更小的磨损。
绝缘漆例如可以基于聚氨酯形成，在此相应的漆通常热固性地时效硬化。
如之前已经描述的，适宜的是，第一接线导体具有更大的导线横截面。在此情况下，根据本发明的一种优选实施方式规定，第一接线导体由金属绞合线、尤其是铜绞合线形成。铜绞合线基本上由铜或铜合金形成。第一接线导体尤其是可以在由金属绞合线形成的实施方式中具有由热塑性塑料制成的涂层作为绝缘部，其被挤出到金属绞合线上。在挤出热塑性塑料时产生包覆金属绞合线的优点。但在此不填充或仅部分填充绞合线的各金属线之间的空隙。但原则上第一接线导体的绝缘部也可以通过其它类型的涂层、例如通过浸入液态的热塑性塑料或时效硬化的热固性塑料来形成。
鉴于第一接线导体的加工和操作以及耐抗性，作为热塑性塑料优选设置热塑性弹性体(TPE)作为第一接线导体的绝缘部。原则上可以考虑所有类型的热塑性弹性体，优选基于聚酯或共聚酯(TPE-E)的热塑性弹性体。
如也在下面结合用于形成功能纺织品的方法所描述的，绝缘材料通常液态地被施加在接触部位处。除了熔融流动地涂覆热塑性塑料之外，单独的绝缘材料也可以根据组分在室温下被施加并且随后时效硬化。适宜的是，时效硬化或固化通过活化、尤其是通过紫外线(UV)光进行。在此情况下，也可以在几秒内、例如在大约四秒内通过用UV光照射固化首先液态地被施加的绝缘材料。然后，可以以特别有利的方式快速地取出并且继续加工或储存功能纺织品。在此也产生如下优点：在接触部位处已经通过一方面材料锁合的金属-金属连接部和另一方面所施加的绝缘材料提供了高强度。
如果根据之前描述的优选变型方案通过活化来固化液态地被施加的绝缘材料，则为此也可以将两种化学成分结合在一起(双组分绝缘材料和粘合剂)，在此也可以通过与空气和/或湿气的首次接触实现相应加速的固化。
根据本发明的一种优选实施方式，功能导体可以在并联电路中连接到第一接线导体。此外，例如两个相互对应的功能导体可以作为组串联连接，多个这样形成的组又可以相互并联连接。原则上也可以考虑其它的电气互连。
功能导体可以基本上沿第一方向延伸，第一接线导体与第一方向成角度地沿第二方向延伸。功能导体对于基本上沿第一方向的延伸不必分别笔直地并且不必彼此平行地延伸。如原则上已知的，各个功能导体也可以以波形或之字形延伸。此外，相邻的功能导体也可以至少局部地在不平行的延伸中彼此具有更大或更小的间距。通过相应的措施，可以针对特定的应用目的例如产生功能纺织品的不同于矩形形状的轮廓和/或空出具有功能导体的各个区域。
优选规定，各个功能导体不相交，即使这基于绝缘本身是不令人担心的。
关于功能导体的可能的布置可以参阅DE 10 2019 103 934 B3，该文献涉及一种间隔针织物区段，其具有加热导体形式的功能导体。关于加热导体的布置的变型可能性例如在图4A至4E和图5中示出。
为了使功能导体如通常那样与功能纺织品的边缘相邻地与第一接线导体触点接通，第一接线导体与各个功能导体成角度地延伸，使得在交叉部位处形成接触部位。在此可以规定，第二方向与第一方向成直角或大致成直角地延伸。原则上，根据材料式样(Materialzuschnitt)或应用目的，第一接线导体不同于直角地倾斜延伸也可以是适宜的。第一方向和第二方向例如可以围成60°和90°之间的角度。
原则上也可能的是，第一接线导体不笔直地延伸并且例如沿弧线设置。通过相应的延伸可以针对特定的应用目的进行扩展的形状调整，但在此情况下不能排除增加的制造花费。
根据本发明的一种优选扩展方案规定，功能导体连接在第一接线导体和第二接线导体之间，第二接线导体沿第一方向与第一接线导体以一定间距设置。在这种实施方式的范围中，这两个接线导体于是形成用于功能导体的馈电线和引出线(Ableitung)。在用于尤其是机动车的直流电系统中时，适宜的是，可以将两个接线导体之一分配给整个电子设备的地线。
如果根据一种优选实施方式设有第二接线导体，则所有结合第一接线导体描述的特征和变型可能性也适用于第二接线导体。
如开头已经阐述的，在本发明的范围中可以设置不同类型的基础纺织品。基础纺织品例如可以在编织、编结或针织过程中制成，但作为替代方案也可以考虑具有一定统计学地铺放的丝线和纤维的无纺布。尤其是在编织、编结或针织过程中制成的基础纺织品可以构造为单一的纺织层或优选构造为具有面状的第一纺织层、面状的第二纺织层和连接这两个纺织层的间隔丝线的间隔纺织品。
与基础纺织品的具体实施方式无关，在功能纺织品的形成方面有利的是，各个功能导体在接触部位的区域中被引出于基础纺织品的表面或平置在基础纺织品上。然后可以在那里将第一接线导体推入基础纺织品与功能导体之间，接着在基础纺织品的相应侧面上制造接触部位。作为替代方案，也可以在制造接触部位之前这样裁剪基础纺织品，使得在待形成接触部位的区域中去除基础纺织品。但也优选的是，功能导体从所对应的表面引出并且因此在裁剪后露出。
根据本发明的一种特别优选的实施方式，基础纺织品由间隔针织物形成，所述间隔针织物具有面状的第一针织物层、面状的第二针织物层和连接所述针织物层的间隔丝线，所述功能导体设置在第一针织物层中。
如果基础纺织品由无纺布或织物形成，则功能导体可以笔直地或必要时也以之字形被引入基础纺织品中。
在编结物或针织物的情况下，功能导体原则上也可以与基础纺织品的通常由塑料制成的丝线一样形成线圈。但优选规定，功能导体在没有形成线圈的情况下被集成到基础纺织品中。在这种情况下，例如之字形配置是适宜的，如其原则上由文献DE 10 2009 013250 B3、DE 4 239 068C2、DE 10 2019 103 934 B3和DE 10 2019 103 935 A1已知。
功能导体例如可以具有在25μm和200μm之间、特别优选40μm和100μm之间的直径。尤其是对于用于加热目的，功能导体的电阻可以在1Ω/m和280Ω/m(欧姆每米)之间、优选在5Ω/m和70Ω/m之间。
之前说明的直径在此涉及金属线的通常的圆形形状。原则上也可以使用横截面不是圆形的金属线。在此情况下适宜的是，横截面积相应于具有之前说明的直径的圆形金属线的面积。
第一接线导体和第二接线导体(如设置)具有更大的导线横截面并且可以特别优选由金属绞合线、尤其是铜绞合线形成。铜绞合线基本上由铜或铜合金形成。
在良好的导电性和良好的可加工性方面，功能导体和/或第一接线导体或可选地设置的第二接线导体由铜线或铜绞合线形成，铜绞合线本身包括多条铜线。在铜或铜合金作为用于功能导体和/或接线导体的材料的情况下，附加的金属涂层也可以是适宜的。例如铜线可以镀锡、尤其是热镀锡。在此情况下产生如下优点：通过具有大约1μm至2μm典型厚度的锡涂层，位于其下的铜或位于其下的铜合金受到更好地保护并且也更容易形成根据本发明设置的材料锁合的金属-金属接触部。无论是否由基本上纯的铜或铜合金形成，相应的金属线或绞合线在本发明的范围中被称为铜线或铜绞合线。
为了制造材料锁合的金属-金属接触部，也要注意一方面功能导体和第一接线导体或可选地设置的第二接线导体的通常明显不同的导线横截面以及由此产生的不同的热传导。因此，有意义的是，将第一接线导体和必要时第二接线导体设置在从基础纺织品中被引出的功能导体以及基础纺织品之间。从外部看，功能导体于是位于第一接线导体或第二接线导体上方，使得在那里能够更容易形成适合的连接。
尤其是基于不同的尺寸和热传导，可能难以制造接触部位。定向试验表明，借助超声波焊接或激光焊接至少不能简单地制造可靠的连接。
在此背景下，本发明还涉及一种用于形成功能纺织品的方法，该功能纺织品尤其是具有之前描述的特征。当然，通过之前描述的特征也可以进一步详细说明下文描述的方法。
根据用于形成功能纺织品的方法，提供基础纺织品，该基础纺织品具有多个集成到其中的金属的、设有绝缘部的功能导体，这样设置至少一个金属的、设有绝缘部的接线导体，使得其在交叉部位处与功能导体交叉，在交叉部位处为了形成接触部位，仅通过压力和温度的局部作用至少部分地挤开和/或去除相应的功能导体的绝缘部和接线导体的绝缘部并且相应的功能导体和接线导体通过材料锁合的金属-金属连接部连接并且在所形成的接触部位处施加单独的绝缘材料。
接触部位优选依次借助热焊工具形成，所述热焊工具也可以被称为热电极。相应的焊接工具从电子设备领域已知。
为了形成接触部位而对各个交叉部位的操控，在此可以手动地、计算机辅助地或全自动地进行。在手动过程控制中，可以使用光学辅助装置，如显微镜、放大镜或摄像机。摄像机也可以用于具有相应电子控制装置的计算机辅助或全自动的过程控制。
根据本发明的一种特别优选的实施方式，在使用热焊接工具时规定，焊接工具为了形成接触部位而被脉冲式加热，其中，分别借助第一热脉冲至少部分地挤开和/或去除所对应的功能导体以及接线导体的绝缘部并且随后借助第二热脉冲将相应的功能导体和接线导体材料锁合地连接、尤其是钎焊或熔焊。通过这种两部分式的过程控制，能够单独优化在其要求方面不同的步骤。
适宜的是，焊接工具具有尖端，该尖端在其尺寸方面被优化用于形成接触部位。在此适宜的是，尖端的作用面积如此大，使得焊接工具可以在不过度复杂的情况下定位在交叉部位处并在那里以足够的程度加热相应的功能导体和通常位于其下方的接线导体。另一方面，鉴于过程速度、能量效率和材料保护，作用面积不应选择得过大。例如焊接工具尖端处的作用面积可以在0.1mm2和8mm2之间、尤其是在0.3mm2和3mm2之间。
如前面已经阐述的，在所形成的接触部位处液态地施加所述单独设置的绝缘材料并且通过活化使其固化。
关于通过压力和温度的局部作用形成接触部位，特别是如果压力和温度的作用借助上述热焊工具产生，则尤其是在间隔纺织品的情况下必须提供适合的衬垫或支承面()。此外，还应保护基础纺织品免受过度的热作用。
在此背景下，根据本方法的一种优选扩展方案规定，功能导体在接触部位处被引出于尤其是间隔针织物形式的基础纺织品，第一接线导体设置在功能导体和基础纺织品之间并且在此情况下为了形成接触部位在第一接线导体和基础纺织品之间暂时设置保护条。该保护条例如可以由耐热塑料制成，其在制造接触部位之后又被移除。
作为替代方案，也可以在制造接触部位之前这样修剪基础纺织品，使得功能导体在相应的区域中露出。
最后，本发明还涉及上述功能纺织品用于加热尤其机动车的内部空间的应用。该应用优选以这样的条件进行：功能纺织品具有8到40个、尤其是12到26个功能导体作为加热导体，如上所述，它们例如可以单独或成对地以组在并联电路中连接。8至40个加热导体的数量对于许多应用目的是适宜的，例如用于形成车门饰面、座椅表面或仪表板，但本发明不限于所给出的数量。对于特定应用，如加热的方向盘或大面积的车顶，也可以设置更少或更多的加热导体。
在此特别优选规定，在基础纺织品上设置有装饰层，所述功能导体设置在基础纺织品的朝向所述装饰层的一侧上。装饰层例如可以是皮革、人造革、薄膜或覆盖材料(Bezugsstoff)。
如果根据本发明的一种优选实施方式基础纺织品由具有面状的第一针织物层、面状的第二针织物层和其之间的间隔丝线的间隔针织物形成，则功能导体例如可以设置在第一针织物层中，在此情况下装饰层也连接在第一针织物层上。朝向例如机动车的内部空间的装饰层于是可以通过直接位于其下方的功能导体在相应的电流下非常快速地被加热，在相反的方向上则通过借助间隔丝线的间隔和由此在针织物层之间提供的空气层实现良好的隔热效果。
如果例如车门饰面装备有用于加热目的的功能纺织品，则朝向机动车内部空间进行非常快速的散热，而向外的例如穿过车门的热损失可以被限制。
作为替代方案，功能纺织品也可以用于机动车的其它区域中，如座椅面、扶手、仪表板、方向盘或类似物中。
在此还应考虑到，随着提高的电动机动性()，在相应的车辆中不能利用内燃机的废热。在此背景下，如果机动车的乘客通过接触热或辐射热获得舒适的温暖感，而不必过度地加热整个内部空间，则也是有利的。
附图说明
下面借助附图示例性阐述本发明。附图如下：
图1以透视图示出用于形成根据本发明的功能纺织品的间隔针织物；
图2以俯视图示出根据图1的间隔针织物；
图3示出在图1和2中示出的间隔针织物，其具有附加的接线导体；
图4示出用于形成功能纺织品的装置；
图5a至5d示出用于形成功能纺织品的方法步骤。
具体实施方式
图1和图2示出间隔针织物，从中可以分离出各个间隔针织物区段1。然后，由各个间隔针织物区段1如下面详细描述的那样形成根据本发明的功能纺织品。
间隔针织物区段1如通常那样具有第一针织物层2和第二针织物层3，这些针织物层具有沿生产方向P延伸的线圈纵行和沿横向方向Q延伸的线圈横列。针织物层2、3通过间隔丝线4连接。所描述的结构相应于间隔针织物的常见设计方案。除下面描述的设有绝缘部5a的功能导体6以及同样设有绝缘部5b的接线导体7之外，间隔针织物由尤其是基于聚酯的塑料丝线形成，塑料丝线在本发明的意义中形成基础纺织品。在该实施例中，设有绝缘部5a的功能导体6尤其是设置为加热导体并且基本上沿生产方向P延伸。功能导体6在此以之字形在第一针织物层2中延伸，功能导体6本身不形成线圈并且相应地仅被置入第一针织物层2中。相应地，功能导体6可以简单地并且在高位置速度时低磨损地设置。
在所示出的间隔针织物区段的制造方面，功能导体6的例如由基于聚氨酯的绝缘漆形成的绝缘部5a也是有利的。
功能导体6在第一针织物层2中的布置可以根据DE 10 2019 103934B3进行，对此参阅相应的技术实施方式。
为了能够尽可能简单地触点接通功能导体6，功能导体6在接线区域8处被引出第一针织物层2并且在那里首先平置在第一针织物层2上。
根据图3，然后将设有绝缘部5b的接线导体7推入功能导体6和第一针织物层2之间，尤其是设置用于加热目的的功能纺织品通常具有两个接线导体7。但为了简化的图示，在本发明的范围中设置的措施在下面仅借助一个接线导体7进行说明，在此情况下功能纺织品的第二接线导体7以相同的方式触点接通。
为了形成衬垫以用于通过压力和温度制造接触部位9，保护条10被暂时置于图3中示出的接线导体7和第一针织物层2之间。在形成接触部位9之后，再次移除例如由耐热塑料制成的保护条10。
图4示出用于形成接触部位9的装置，其中，借助热焊接工具11(也被称为热电极)在功能导体6与接线导体7的交叉部位处局部地实现压力和温度的作用，由此相应的功能导体6的绝缘部5a和接线导体7的绝缘部5b至少部分地被挤开和/或去除并且相应的功能导体6和接线导体7通过材料锁合的金属-金属连接部连接。如下面结合图5a至5d所示，借助焊接工具11优选通过脉冲式加热实现压力和温度的作用。
根据图4，焊接工具11具有尖端12，尖端12的作用面积可以在0.1mm2和8mm2之间、尤其是在0.3mm2和3mm2之间。
图5a相应于图3以剖面图示出功能导体6之一以及位于其下方的接线导体7，保护条10设置在接线导体7之下。第一针织物层2在保护条10下方延伸。
根据图5b，借助第一热脉冲首先仅挤开和/或去除功能导体的绝缘部5a和接线导体7的绝缘部5b，于是功能导体6和接线导体7仅相互贴靠。
根据图5c，借助第二热脉冲将相应的功能导体6和接线导体7材料锁合地相互连接。
根据图5d，将单独的绝缘材料13单独地作为液体施加在如此形成的接触部位9处并且优选通过活化、尤其是通过UV光使其固化。于是产生完全的电绝缘，在此一方面通过时效硬化的绝缘材料13和另一方面接线导体7和功能导体6之间的材料锁合的金属-金属连接部实现特别好的强度和负荷能力。
如在图4中所示出的，沿接线导体7彼此间隔开的接触部位9以所描述的方式依次形成，在此接触部位9可以手动地、计算机辅助地或全自动地形成。

Claims (19)

1.功能纺织品，所述功能纺织品包括基础纺织品、多个金属的设有绝缘部(5a)的功能导体(6)和至少一个金属的设有绝缘部(5b)的第一接线导体(7)，所述功能导体(6)在沿第一接线导体(7)彼此间隔开的接触部位(9)处与第一接线导体(7)连接，其特征在于，在所述接触部位(9)处功能导体(6)的绝缘部(5a)和第一接线导体(7)的绝缘部(5b)至少部分地被挤开和/或去除，并且功能导体(6)和第一接线导体(7)在接触部位(9)处通过材料锁合的金属-金属连接部连接。
2.根据权利要求1所述的功能纺织品，其特征在于，在所述接触部位(9)处单独地施加绝缘材料(13)。
3.根据权利要求2所述的功能纺织品，其特征在于，所述绝缘材料(13)在材料方面与功能导体(6)的绝缘部(5a)以及第一接线导体(7)的绝缘部(5b)不同。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的功能纺织品，其特征在于，所述功能导体(6)基本上沿第一方向延伸，第一接线导体(7)与第一方向成角度地沿第二方向延伸。
5.根据权利要求4所述的功能纺织品，其特征在于，所述功能导体(6)连接在第一接线导体(7)和第二接线导体之间，所述第二接线导体沿第一方向与第一接线导体(7)间隔开间距地设置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的功能纺织品，其特征在于，所述基础纺织品是间隔针织物，该间隔针织物具有面状的第一针织物层(2)、面状的第二针织物层(3)和连接所述针织物层的间隔丝线(4)，所述功能导体(6)至少部分区段地设置在第一针织物层(2)中。
7.根据权利要求6所述的功能纺织品，其特征在于，所述功能导体(6)在没有形成线圈的情况下被集成到基础纺织品中。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的功能纺织品，其特征在于，所述功能导体(6)的绝缘部(5a)由绝缘漆形成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的功能纺织品，其特征在于，所述第一接线导体(7)由金属绞合线形成，该金属绞合线具有由热塑性塑料制成的涂层作为绝缘部(5b)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的功能纺织品，其特征在于，所述第一接线导体(7)设置在基础纺织品上，所述功能导体(6)在第一接线导体(7)的区域中被从基础纺织品引出。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的功能纺织品，其特征在于，所述功能导体(6)和/或第一接线导体(7)基本上由铜或铜合金、尤其是镀锡的铜线形成。
12.用于形成尤其是根据权利要求1至11中任一项所述的功能纺织品的方法，其中，
a.提供基础纺织品，该基础纺织品具有多个集成到该基础纺织品中的金属的、设有绝缘部(5a)的功能导体(6)，
b.设置至少一个金属的、设有绝缘部(5b)的接线导体(7)，使得该接线导体在交叉部位处与功能导体(6)交叉，
c.在交叉部位处为了形成接触部位(9)，仅通过压力和温度的局部作用至少部分地挤开和/或去除相应的功能导体(6)的绝缘部(5a)和接线导体(7)的绝缘部(5b)，并且将相应的功能导体(6)和接线导体(7)通过材料锁合的金属-金属连接部连接，并且
d.在所形成的接触部位处施加单独的绝缘材料(13)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，依次借助热焊工具(11)形成所述接触部位(9)。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，为了形成接触部位(9)，将所述焊接工具(11)脉冲式加热，其中，分别借助第一热脉冲至少部分地挤开和/或去除对应的功能导体(6)的绝缘部(5a)以及接线导体(7)的绝缘部(5b)，并且借助第二热脉冲将相应的功能导体(6)和接线导体(7)材料锁合地连接。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述焊接工具(11)具有尖端(12)，该尖端具有在0.1mm2和8mm2之间、尤其是在0.3mm2和3mm2之间的面积。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其中，在所形成的接触部位(9)处液态地施加所述单独的绝缘材料(13)并且通过活化使其固化。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，其中，将所述功能导体(6)在接触部位(9)处从基础纺织品引出，第一接线导体(7)设置在功能导体(6)和基础纺织品之间，并且为了形成接触部位(9)，在第一接线导体(7)和基础纺织品之间暂时设置保护条(10)。
18.根据权利要求1至11中任一项所述的功能纺织品的应用，所述功能纺织品用于加热尤其是机动车内部空间。
19.根据权利要求18的应用，其中，在基础纺织品上设置有装饰层，所述功能导体(6)设置在基础纺织品的朝向所述装饰层的一侧上。
CN202180075761.1A 2020-11-11 2021-10-26 功能纺织品、用于形成功能纺织品的方法以及功能纺织品的应用 Pending CN116457516A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020129775.0 2020-11-11
DE102020129775.0A DE102020129775B3 (de) 2020-11-11 2020-11-11 Funktionstextil, Verfahren zur Bildung eines Funktionstextils sowie Verwendung eines Funktionstextils
PCT/EP2021/079637 WO2022101000A1 (de) 2020-11-11 2021-10-26 Funktonstextil, verfahren zur bildung eines funktionstextils sowie verwendung eines funktionstextils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116457516A true CN116457516A (zh) 2023-07-18

Family

ID=78463494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180075761.1A Pending CN116457516A (zh) 2020-11-11 2021-10-26 功能纺织品、用于形成功能纺织品的方法以及功能纺织品的应用

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2023548222A (zh)
KR (1) KR20230113323A (zh)
CN (1) CN116457516A (zh)
DE (1) DE102020129775B3 (zh)
WO (1) WO2022101000A1 (zh)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4239068C2 (de) 1992-11-20 1996-03-14 Peter Rickerl Abstandsgewirke zur Aufpolsterung
DE19903070A1 (de) * 1999-01-27 2000-08-31 Mueller Textil Gmbh Abstandsgewirke zur Aufpolsterung
ATE267503T1 (de) 2000-03-24 2004-06-15 Friedrich Bauer Gmbh Ing Ummantelte kohlefaser
DE10161527A1 (de) * 2001-12-14 2003-07-03 Infineon Technologies Ag Aufbau- und Verbindungstechnik in textilen Strukturen
DE102006038612A1 (de) 2006-08-17 2008-02-28 Müller Textil GmbH Abstandsgewirke mit eingewirkten Leiterfäden
DE102007051421A1 (de) 2007-10-25 2009-05-07 I.G. Bauerhin Gmbh Heizelement für Fahrzeugsitze oder Lenkräder sowie Verfahren zum Herstellen des Heizelements
DE102009010415A1 (de) 2008-03-04 2009-09-10 König & Hohmann & Otto Lübeck GmbH & Co. KG Abstandsgewirke und Wirkmaschine zu seiner Herstellung
DE102009013250B3 (de) 2009-03-14 2010-07-15 Müller Textil GmbH Gewirkeabschnitt, insbesondere zur Verwendung als Heizeinlage, sowie Verfahren zur Herstellung eines Gewirkes
DE102015114778A1 (de) 2015-09-03 2017-03-09 Müller Textil GmbH Abstandsgewirke, Abstandsgewirkeabschnitt sowie beheizbares Verkleidungselement
DE102018111893B4 (de) 2018-05-17 2019-12-24 Mario Browa Heiztextil, dessen Herstellungsverfahren sowie dessen Verwendung
DE102019103935B4 (de) 2019-02-15 2020-12-24 Müller Textil GmbH Heizeinlage in Form eines Abstandsgewirkeabschnittes sowie beheizbares Interieurbauteil
DE102019103934B3 (de) 2019-02-15 2020-05-20 Müller Textil GmbH Abstandsgewirkeabschnitt, Verfahren zur Bildung einer Heizanlage aus einem Abstandsgewirkeabschnitt und beheizbares Interieurbauteil für ein Kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230113323A (ko) 2023-07-28
DE102020129775B3 (de) 2022-01-27
JP2023548222A (ja) 2023-11-15
WO2022101000A1 (de) 2022-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8106338B2 (en) Flat heating element
US7705271B2 (en) Flexible surface heating element, particularly for seat heaters, and method for producing a flexible heating element
US8288693B2 (en) Flat heating element
CN101600271B (zh) 面加热元件
KR101069157B1 (ko) 전기 도체
JP4593587B2 (ja) 平坦な発熱体
US8198569B2 (en) Electrically conductive textile
US8525079B2 (en) Flat heating element
US20070210074A1 (en) Surface heating element and method for producing a surface heating element
US20120091112A1 (en) Electrical conductor
US20040094534A1 (en) Covered conductor and heater formed therewith
US20080047733A1 (en) Spiral heating wire
KR20200100551A (ko) 편직 스페이서 직물, 편직 스페이서 직물의 조각으로 가열 시스템을 형성하는 방법, 및 자동차용 가열 가능한 실내 구성요소
US20220167465A1 (en) Flexible and stretchable electric heater based on electrically conductive textile material and method of manufacturing same
US20170071032A1 (en) Spacer fabric, spacer fabric section and heatable covering element
CN116457516A (zh) 功能纺织品、用于形成功能纺织品的方法以及功能纺织品的应用
US20230370975A1 (en) Functional textile and methods of making and using same
JP5190440B2 (ja) 加熱要素
LU101201B1 (en) Flexible and Stretchable Electric Heater based on Electrically Conductive Textile Material and Method of Manufacturing Same
JP2022066706A (ja) フィルムヒータ及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination