CN204401207U - 一种用于电热网的包绕线及其编织成的网状结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电热网的包绕线及其编织成的网状结构，所述包绕线包括芯线和包覆纱，所述包覆纱缠绕在所述芯线的外围。采用包覆纱对芯线进行部分包覆处理可有效消除短纤维毛刺部分，解决了芯线表面短纤维破坏电绝缘性的问题；采用具有该结构的包绕线作为编织线制成的电热网中，编织线与导电硅胶的涂敷剖面由扁平状提高为接近圆形的剖面，同时可以改善编织线与导线硅胶的结合密度，提高编织线与导电硅橡胶之间的热传导能力，并且可以降低导电硅橡胶的蓄热引起的热点，延缓硅橡胶老化现象，延长其使用寿命；另外，包覆纱处理还提高了编织线之间的滑动阻力使网状结构更加坚固。

Description

一种用于电热网的包绕线及其编织成的网状结构

技术领域

本实用新型属于电热网结构领域，具体涉及一种用于电热网的包绕线结构。

技术背景

目前，现有的电热网通常是在网状玻纤织物上涂敷导电硅橡胶形成导电网状结构。硅橡胶由于其良好的耐高低温特性，将硅橡胶、碳素粒子及玻纤聚合成网状的发热体，是传统的导电性发热体材料之一。

然而，在现有的电热网结构中，由于其中玻纤的脆性及玻纤表面的短纤维特性，需在玻纤表面进行导电硅胶涂敷处理并最后再次进行绝缘硅胶涂敷处理。这样的处理也难以持续保证电的绝缘性，原因在于玻纤表面毛刺（短纤维）会破坏电绝缘性，且玻纤构成的织物即便在导电硅胶涂敷后热固化处理，由于其玻纤的脆性而不产生热收缩，其短纤维的毛刺也保持原状。另外，玻纤与导电硅胶涂敷的剖面为扁平形状，因此难以保证绝缘硅胶涂敷厚度的均匀性。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种用于电热网的包绕线结构。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种用于电热网的包绕线结构，包括芯线和包覆纱，所述包覆纱缠绕在所述芯线的外围。包覆纱缠绕线之间保留适当的距离，使所述芯线部分被包覆，部分裸露在外。采用包覆纱对芯线进行部分包覆处理可有效消除短纤维毛刺部分，解决了芯线表面短纤维破坏电绝缘性的问题；采用具有该结构的包绕线作为编织线制成的电热网中，编织线与导电硅胶的涂敷剖面由扁平状提高为接近圆形的剖面，同时可以改善编织线与导线硅胶的结合密度，提高编织线与导电硅橡胶之间的热传导能力，并且可以降低导电硅橡胶的蓄热引起的热点，延缓硅橡胶老化现象，延长其使用寿命；另外，包覆纱处理还提高了编织中各编织线之间的滑动阻力使电热网结构更加坚固。

作为可选方式，在上述用于电热网的包绕线结构中，所述包覆纱均匀地螺旋缠绕在所述芯线的外围。所述包覆纱在涂敷导电硅橡胶后，由于其导电通道呈螺旋状，因此可以产生出螺旋磁波效果。

作为可选方式，在上述用于电热网的包绕线结构中，所述包覆纱是具有一定热收缩功能的纱线，可以是聚酯纤维，进一步的，可以是涤纶纱。作为可选，所述包覆纱可以是经过多元（bulky）处理的拉伸变形丝（DTY，Draw Textured Yarn），可以提升包覆纱的热收缩性能。

作为可选方式，在上述用于电热网的包绕线结构中，所述包覆纱的绕线圈数为700~2000圈/m。优选为700~1200圈/m。不满700圈时，不利于遮盖芯线表面的短纤维凸出部分（毛刺），而超过2000圈时，则在芯线表面遮盖得过密，不利于导电硅橡胶涂敷。

作为可选方式，在上述用于电热网的包绕线结构中，芳纶、高强度PVA（聚乙酸乙烯酯）、尼龙、聚酯纤维、玻璃纤维、碳纤维、导电性纤维等均可以作芯线，优选玻璃纤维。

作为可选方式，在上述用于电热网的包绕线结构中，所述芯线为耐热和导电性较好的材料，可以由玻璃纤维线、碳纤维线或含碳纤维线中的至少一种构成。选用碳纤维或含碳纤维时有利于提高导电率与导热效率。

作为可选方式，在上述用于电热网的包绕线结构中，所述芯线是由多股纤维线叠加绕线构成的捻纱。在由数根纤维性组合的捻纱上进行聚酯纤维包覆，在表面进行导电硅橡胶涂敷并热固化处理后，包覆纱由于热收缩，可以紧密收紧芯线，使捻纱结合密度更高且编织成的网状结构更牢固。

作为可选方式，在上述用于电热网的包绕线结构中，所述捻纱的绕线圈数为90~150圈/m。不满90圈会降低玻纤的耐折曲能力，超过150圈的捻纱其表面凹凸不平，造成导电性硅橡胶皮膜层难以形成，还会造成导电皮膜龟裂，且玻纤之间空间过于狭窄使导电硅橡胶难以渗透。

作为可选方式，在上述用于电热网的包绕线结构中，所述捻纱的纤维细度在300Tex以上。

作为可选方式，在上述用于电热网的包绕线结构中，所述芯线是由6根组织物叠加绕线构成的捻纱（816Tex），所述组织物是由单纤维直径为9微米的电子级玻璃纤维捻成的纤维细度为136Tex的组织物。

本实用新型还提供了一种用于电热网的网状结构，含有本实用新型所述的包绕线结构。可以是只采用本实用新型所述的包绕线编织成的网状结构，也可以是采用本实用新型所述的包绕线与其他编织线混合编织成的网状结构。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本实用新型的有益效果：

采用包覆纱对芯线进行部分包覆处理可有效消除短纤维毛刺部分，解决了芯线表面短纤维破坏电绝缘性的问题；采用具有该结构的包绕线作为编织线制成的电热网中，编织线与导电硅胶的涂敷剖面由扁平状提高为接近圆形的剖面，同时可以改善编织线与导线硅胶的结合密度，提高编织线与导电硅橡胶之间的热传导能力，并且可以降低导电硅橡胶的蓄热引起的热点，延缓硅橡胶老化现象，延长其使用寿命；另外，包覆纱处理还提高了编织中各编织线之间的滑动阻力使电热网结构更加坚固。

附图说明：

图1为本实用新型所述包绕线的结构示意图；

图2为采用本实用新型所述包绕线编织成的一种网状结构的示意图；

附图标记：11为芯线，12为包覆纱，61为电极线结构、62为电热网主体编织结构、63为扁丝层结构。

具体实施方式：

以下通过实施例的具体实施方式再对本实用新型的上述内容作进一步的详细说明。但不应当将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型的精神和原则之内做的任何修改，以及根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的等同替换或者改进，均应包括在本实用新型的保护范围内。

实施例1

如图1所示，一种用于电热网的包绕线结构，包括芯线和包覆纱，所述包覆纱缠绕在所述芯线的外围。包覆纱缠绕线之间保留适当的距离，使所述芯线部分被包覆，部分裸露在外。

作为可选方式，在上述用于电热网的包绕线结构中，所述包覆纱均匀地螺旋缠绕在所述芯线的外围。

作为可选方式，在上述用于电热网的包绕线结构中，所述包覆纱是聚酯纤维。采用聚酯纤维作为包覆纱在制作电热网涂覆导电硅橡胶的过程中发生热收缩时具有收紧芯线的效果，使其可以更紧密的结合，达到提高导电硅橡胶与玻纤的结合密度和导热系数的效果，同时达到导电硅橡胶上散发的热点通过玻纤进行发散的目的，不仅提升了温度分布的均匀性而且阻滞了热老化，从而提升了其耐久性能。进一步的，所述包覆纱可以是涤纶纱。

作为可选，所述包覆纱可以是经过多元（bulky）处理的拉伸变形丝（DTY，Draw Textured Yarn），可以提升包覆纱的热收缩性能。

作为可选方式，在上述用于电热网的包绕线结构中，所述包覆纱的绕线圈数为700~2000圈/m。优选为700~1200圈/m。

作为可选方式，在上述用于电热网的包绕线结构中，所述芯线为耐热和导电性较好的材料，可以由玻璃纤维线、碳纤维线或含碳纤维线中的至少一种构成。玻纤较一般纤维，由于其耐热系数优良，适合作为发热体材料。通过对所得电热网产品进行导电率与导热效率检测发现，采用碳纤维线或含碳纤维线可以提高导电率与导热效率。

作为可选方式，在上述用于电热网的包绕线结构中，所述芯线是由多股纤维线叠加绕线构成的捻纱。所得包绕线强度更高，不易断裂，包绕线之间的摩擦力更大有利于形成稳定的编织结构。

作为可选方式，在上述用于电热网的包绕线结构中，所述捻纱的绕线圈数为90~150圈/m。实验发现，不满90圈会降低玻纤的耐折曲能力，超过150圈的捻纱其表面凹凸不平，造成导电性硅橡胶皮膜层难以形成，还会造成导电皮膜龟裂，且玻纤之间空间过于狭窄使导电硅橡胶难以渗透

作为可选方式，在上述用于电热网的包绕线结构中，所述捻纱的纤维细度在300Tex以上。

分别采用本实施例中制备的各种包绕线作为编织线制成电热网编织结构，然后在电热网编织结构表面依次涂覆导电硅橡胶和绝缘硅橡胶制成电热网。

对比例1

采用现有的制作电热网常用的玻纤（不含包覆纱）作为编织线制成电热网编织结构，然后在电热网编织结构表面依次涂覆导电硅橡胶和绝缘硅橡胶制成电热网作为对比。

通过性能测试结果对比，发现采用本实用新型所述包绕线结构编织成的电热网有效消除了短纤维毛刺部分，不会出现芯线表面短纤维破坏电绝缘性的现象（对比例1所述产品中则容易出现）；包覆纱处理还提高了编织中各编织线之间的滑动阻力使电热网结构更加坚固，编织成的网状结构在涂覆导电硅橡胶前就较稳定，不易散乱，而对比例1中所得的编织网结构则较为松散；通过对涂覆导电硅橡胶后的电热网进行剖面观察发现，通过包覆纱处理，编织线与导电硅胶的涂敷剖面由扁平状（不利于提高绝缘膜层的厚度）提高为接近圆形的剖面，同时提高了编织线与导线硅胶的结合密度，提高编织线与导电硅橡胶之间的热传导能力，并且可以降低导电硅橡胶的蓄热引起的热点，延缓硅橡胶老化现象，电热网的使用寿命提高了1倍以上。

另外，在采用本实用新型所述包绕线结构制成的电热网周围还可以检测到电磁场和旋转电磁波。本实用新型所述的包绕线结构是在芯线上进行螺旋绕线，因此，在导电硅橡胶涂覆厚度达到包覆纱的厚度时，导电硅橡胶的导电通道如同导线，电流呈螺旋状通过，并产生电磁场现象。

实施例2

将单纤维直径为9微米的电子级玻璃纤维捻成的纤维细度为136Tex的组织物，以6根上述组织物叠加绕线捻成816Tex的捻纱，以捻纱为芯线，在其外围螺旋缠绕细度为75旦尼尔数的涤纶纱，制得本实用新型所述的包绕线。

作为可选方式，所述捻纱的绕线圈数为120圈/m。

作为可选方式，所述涤纶纱的绕线圈数为1200圈/m。

分别以上述包绕线作为经丝和纬丝编织成电热网主体编织结构。作为可选方式，所述经丝具有捻纱缠绕结构，每根经丝由多股包绕线捻纱缠绕成一股，所述纬丝依次从每根经丝的多股包绕线之间的缝隙中穿过。作为可选，所述捻纱缠绕结构具体为：构成一根经丝的多股纱线在同一根纬丝的前、后两侧形成反向的纽结（如在纬丝的前侧顺捻，在纬丝的后侧反捻）。所述反向的纽结之间的扭力使经丝将纬丝夹住，可有效避免其滑动。进一步的，每根经丝由两股纱线捻纱缠绕成一股。作为可选，相邻经丝之间的间距为0.5~2cm，相邻纬丝之间的间距为0.5~2cm。

以上述包绕线作为纬丝，以导电金属丝作为经丝，编织成电极线结构。作为可选方式，所述电极线经丝为密集排列的导电金属丝。进一步的，所述极线经丝为密集排列的22股铜线，所述铜线是由7根直径为0.1mm的铜丝构成的聚合绞线。

分别以上述包绕线作为经丝和纬丝编织成扁丝层结构，所述扁丝层经丝密集排列，所述扁丝层两端的两根经丝具有捻纱缠绕结构，每根经丝由多股包绕线捻纱缠绕成一股，所述扁丝层纬丝从每根扁丝层经丝的多股纱线之间的缝隙中穿过。作为可选，所述捻纱缠绕结构具体为：构成一根经丝的多股纱线在同一根纬丝的前、后两侧形成反向的纽结（如在纬丝的前侧顺捻，在纬丝的后侧反捻）。所述反向的纽结之间的扭力使经丝将纬丝夹住，可有效避免其滑动。

作为可选方式，使上述电热网主体编织结构、电极线结构和扁丝层结构共用纬丝，通过调整经丝的分布，进行混合编织，得到如图2所示的网状结构，使得所述电极线结构间隔分布于所述电热网主体编织结构中，使所述扁丝层结构位于电热网的两侧。作为可选，控制相邻电极线之间的距离为5~50cm。

在上述网状结构表面先涂覆导电硅橡胶层，得到导电网状结构；再在电硅橡胶层外围涂覆绝缘硅橡胶层，即制得电热网产品。

采用本实施例各可选方式制得的电热网，编织线与导电硅胶的涂敷剖面接近圆形，绝缘层厚度大(0.5mm以上)，不易破损；发热网结构牢固，不易损坏，使用寿命长；发热均匀，效率高(250W/m2以上)；电热网周围可以检测到电磁场和旋转电磁波。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，对本实用新型而言仅是说明性的，而非限制性的；本领域普通技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效变更，但都将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于电热网的包绕线结构，其特征在于，包括芯线和包覆纱，所述包覆纱缠绕在所述芯线的外围。

2.根据权利要求1所述的用于电热网的包绕线结构，其特征在于，所述包覆纱均匀地螺旋缠绕在所述芯线的外围。

3.根据权利要求1所述的用于电热网的包绕线结构，其特征在于，所述包覆纱为聚酯纱线。

4.根据权利要求1所述的用于电热网的包绕线结构，其特征在于，所述包覆纱的绕线圈数为700~2000圈/m。

5.根据权利要求1所述的用于电热网的包绕线结构，其特征在于，所述芯线由玻璃纤维线、碳纤维线或含碳纤维线中的至少一种构成。

6.根据权利要求1所述的用于电热网的包绕线结构，其特征在于，所述芯线是由多股纤维线叠加绕线构成的捻纱。

7.根据权利要求6所述的用于电热网的包绕线结构，其特征在于，所述捻纱的绕线圈数为90~150圈/m。

8.根据权利要求6所述的用于电热网的包绕线结构，其特征在于，所述捻纱的纤维细度在300Tex以上。

9.根据权利要求1所述的用于电热网的包绕线结构，其特征在于，所述芯线是由6根组织物叠加绕线构成的捻纱，所述组织物是由单纤维直径为9微米的电子级玻璃纤维捻成的纤维细度为136Tex的组织物。

10.一种用于电热网的网状结构，其特征在于，含有权利要求1-9中任意一个所述包绕线结构。