CN110846781A - 一种加热保暖面料及其织造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于纺织生产技术领域，尤其涉及一种加热保暖面料及其织造方法。本发明所述面料由导电发热纱线、导电电极纱线和普通保暖纱线经纬交织而成。本发明采用单层斜纹、缎纹组织或双层组织，使导电纱线与普通保暖纱线分布在两面，可实现加热面温度高，保暖面温度低的效果；本发明经纱采用保暖性较好的纤维材料，且织物密度较大，面料保暖面的热导率小，隔热保暖性好，使热量不易散失；本发明纬纱采用电阻均匀的柔性导电纱线，加热面料的发热均匀性好，实现面加热，可发射远红外线，对人体有保健作用，面料柔软透气。本发明所织造的加热保暖面料，可5V电压驱动，三档控温，耗电量低，发热效果稳定，一直处于温热的状态，不会造成烫伤。
Description
技术领域
本发明属于纺织生产技术领域，尤其涉及一种加热保暖面料及其织造方法。
背景技术
在寒冷的冬天，人们常常需要一系列的取暖产品，尤其是在户外活动时，更加需要能够随身携带的取暖设备，随着科技的进步和人们生活水平的提高，智能加热纺织品越来越受到消费者的喜爱。采用导电纤维制成导电面料，将导电面料放入衣服中，由于导电面料柔软易折叠，能够大面积的放入衣服内，保证了衣服内的产热面积，常见的导电纤维是采用在纤维上设置镀金属，实现纤维导电的目的。
但目前市场上的加热组件多为石墨烯薄膜、金属纱线、镀银纱线、碳纤维等与保护膜复合而成，很少是直接织造成型，因此加热面料均存在加热不均匀、加热部位不透气、不耐折弯、柔软度差等问题，同时为了追求面料的保暖性，又采用加热面料与保暖面料多层复合的形式，增加了面料的厚度及异物感，舒适度下降。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种加热保暖面料及其织造方法，本发明所述面料既具有一般服装面料的透气性、柔软性、舒适性、耐用性，又能保证加热的均匀性和保暖性。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种加热保暖面料，所述面料由导电发热纱线、导电电极纱线和普通保暖纱线经纬交织而成。
作为优选，所述的导电发热纱线作纬向纱线；所述的导电发热纱线包括纳米碳素纱线、碳纳米管纱线、碳纤维、石墨烯纱线、镀银纱线中的一种或多种；所述的导电发热纱线的电阻在0.2-200kΩ/m之间，纱支在5-1000D之间。
作为优选，所述的导电电极纱线作经纬向纱线；所述的导电电极纱线为镀银纱线、金属包缠纱线、金属丝、碳纤维中的一种或多种；所述的金属包缠纱线为铜包缠纱、铜镀锡包缠纱、铜镀镍包缠纱中的至少一种；所述的导电电极纱线的电阻在0.001-300Ω/m之间；所述的导电电极纱线的纱支在5-1000D之间。
作为优选，所述的普通保暖纱线作经纬向纱线；所述的普通保暖纱线为棉、粘胶、羊毛、腈纶、丙纶、涤纶、锦纶中的至少一种；所述的腈纶、丙纶、涤纶、锦纶为中空结构、超细结构或远红外功能的至少一种；所述普通保暖纱线的纱支在5-1000D之间。
作为优选，所述的加热保暖面料的织造密度在(30-250)*(20-200)之间；所述的加热保暖面料的织物组织为单层织物组织、双层织物组织中的至少一种。
作为优选，所述的单层织物组织为平纹组织、斜纹组织、缎纹组织中的至少一种；所述的缎纹组织为4枚经面缎纹、4枚纬面缎纹、5枚经面缎纹、5枚纬面缎纹、6枚经面缎纹、6枚纬面缎纹、7枚经面缎纹、7枚纬面缎纹中的至少一种；所述的双层织物组织为双层平纹组织、双层斜纹组织中的至少一种。
作为优选，所述的双层织物组织，一层是导电加热层，另一层是保暖层。
一种加热保暖面料的织造方法，包括纱线上浆、排纱、整经、穿综穿筘、上机织造、加热片制作。具体方法如下:
(1)确定加热片的发热面积、电源的驱动电压，由此确定加热片的发热功率和固定面积加热片电阻，根据导电纱线的电阻，设计织造工艺；
(2)选择经纱和纬纱，纱线上浆、排纱、整经、穿综穿筘，整经时，普通保暖纱线和电极纱线要分轴整经，以保证面料织造的平整性；
(3)上机织造：织造密度在(30-250)*(20-200)之间；
(4)面料下机后进行80-180度、20-80s的拉幅定型处理，裁剪成固定尺寸，测电阻后焊接电线开关完成加热片制作，即得到所述的加热保暖面料。
作为优选，所述的排纱为普通保暖纱线、电极纱线按照要求位置排列；所述的电极纱线为镀银纱线、金属包缠纱线、金属丝、碳纤维中的一种或多种；所述的电极纱线排列为1隔1、1隔2、1隔3、1隔4、2隔1、2隔2、2隔3中的一种或两种。
作为优选，所述的整经为分轴整经，所述的分轴整经为保暖纱线、电极纱线分两个轴或者三个轴整经，所述的穿综穿筘为普通保暖纱线、电极纱线分综片穿综，单独综片控制；穿筘入数可相同或不同。
作为优选，所述的上机织造为纬纱与经纱按照织物组织设计上下交织；所述的纬纱为导电发热纱线、普通保暖纱线、电极纱线中的一种或几种；所述的加热片制作包括拉幅热定型、裁剪打孔、测电阻、焊接电线、测温升、压衬覆膜、裁剪工序；所述的压衬为有纺衬、透气无纺衬中的一种；所述的覆膜为透气透湿的TPU膜、PU膜、热熔无纺膜中的一种。
有益效果
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用单层斜纹、缎纹或双层组织，使导电发热纱线与普通保暖纱线分布在两面，可实现加热面温度高，保暖面温度低的效果。
(2)本发明经纱采用保暖性较好的纤维材料，且织物密度较大，面料保暖面的热导率小，隔热保暖性好，使热量不易散失。
(3)本发明纬纱采用电阻均匀的柔性导电纱线，加热面料的发热均匀性好，实现面加热，可发射远红外线，对人体有保健作用，面料柔软透气。
(4)本发明所织造的加热保暖面料，可5V电压驱动，三档控温，耗电量低，发热效果稳定，一直处于温热的状态，不会造成烫伤。
附图说明
图1为本发明实施例1所述缎纹组织的上机纹版图；
图2为本发明实施例2所述双层平纹组织的上机纹板图；
图3为本发明实施例2所述加热面料的电路连接示意图；
图4为本发明实施例3所述加热面料的电路连接示意图。
图5为本发明实施例4所述加热面料的电路连接示意图。
具体实施方式
以下，将详细地描述本发明。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许发明人适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本发明的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的的优选实例，并非意图限制本发明的范围，从而应当理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以由其获得其他等价方式或改进方式。
以下实施例仅是作为本发明的实施方案的例子列举，并不对本发明构成任何限制，本领域技术人员可以理解在不偏离本发明的实质和构思的范围内的修改均落入本发明的保护范围。除非特别说明，以下实施例中使用的试剂和仪器均为市售可得产品。
实施例1
本发明的一种加热保暖面料的单层缎纹组织织造方法，包括纱线上浆、整经、穿综穿筘、上机织造。具体方法如下：
确定加热片的发热面积为20cm×10cm，电源为5V电压驱动，设计加热片的发热功率为10W，则固定面积加热片电阻为2.5Ω，根据纳米碳素导电纱线电阻为14KΩ，设计织造工艺：经纱为75D涤纶中空长丝+500D铜包缠纱，纬纱为150D纳米碳素纱线，织造密度为145*70根/英寸，组织为5枚经面缎纹，组织图如图1所示；其中整经时，涤纶中空长丝与铜包缠纱要分轴整经，以保证面料织造的平整性。面料下机后进行150度，50s的拉幅定型处理，裁剪成固定尺寸，焊接电线开关完成加热片制作。
实施例2
本发明的一种加热保暖面料的双层平纹组织织造方法，包括纱线上浆、整经、穿综穿筘、上机织造。具体方法如下：
确定加热片的发热面积为15cm×10cm，电源为5V电压驱动，设计加热片的发热功率为7.5W，则固定面积加热片电阻为3.3Ω，根据纳米碳素导电纱线电阻为50KΩ，设计织造工艺：经纱为75D超细丙纶长丝+600D铜镀锡包缠纱，纬纱为105D纳米碳素纱线，织造密度为135*130根/英寸，组织为双层平纹，纹版图如图2所示；其中整经时，超细丙纶长丝与铜镀锡包缠纱要分轴整经，以保证面料织造的平整性。面料下机后进行100度，30s的拉幅定型处理，裁剪成固定尺寸，焊接电线开关完成加热片，其电路连接示意图如图3所示。
实施例3
本发明的一种加热保暖面料的平纹组织织造方法，包括纱线上浆、整经、穿综穿筘、上机织造。具体方法如下：
确定加热片的发热面积为15cm×10cm，电源为5V电压驱动，设计加热片的发热功率为7.5W，则固定面积加热片电阻为3.3Ω，本加热片采用中间开口，两边串联的连线方式，所述的15cm×10cm的加热面积电阻为0.85Ω，根据镀银导电纱线电阻为650Ω，设计织造工艺：经纱为150D超细涤纶长丝+800D铜镀镍包缠纱和1000D碳纤维，纬纱为70D镀银纱线+150D纳米碳素纱线，织造密度为68*80根/英寸，其中纬纱每隔5根镀银纱线1根纳米碳素纱线；整经时，超细涤纶长丝与铜镀镍包缠纱要分轴整经，织造时碳纤维放置纱架上连续送经，以保证面料织造的平整性。面料下机后进行140度，45s的拉幅定型处理，裁剪成固定尺寸，打孔后焊接电线开关完成加热片，其电路连接示意图如图4所示。
实施例4
本发明的一种加热保暖面料的双层斜纹组织织造方法，包括纱线上浆、整经、穿综穿筘、上机织造。具体方法如下：
确定加热片的发热面积为20cm×8cm，电源为5V电压驱动，设计加热片的发热功率为10W，则固定面积加热片电阻为2.5Ω，本加热片采用中间开口，两边并联的连线方式，所述的20cm×8cm的加热面积电阻为2.5Ω，根据石墨烯纱线电阻为15KΩ，设计织造工艺：经纱为100D远红外腈纶长丝+800D金属丝和70D镀银纱线，纬纱为70D镀银纱线+150D石墨烯纱线，织造密度为100*122根/英寸；整经时，远红外腈纶长丝与金属丝、镀银纱线要分轴整经，以保证面料织造的平整性。面料下机后进行90度，40s的拉幅定型处理，裁剪成固定尺寸，打孔后焊接电线开关完成加热片，其电路连接示意图如图5所示。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种加热保暖面料，其特征在于：所述面料由导电发热纱线、导电电极纱线和普通保暖纱线经纬交织而成。
2.根据权利要求1所述的加热保暖面料，其特征在于，所述的导电发热纱线作纬向纱线；所述的导电发热纱线包括纳米碳素纱线、碳纳米管纱线、碳纤维、石墨烯纱线、镀银纱线中的一种或多种；所述的导电发热纱线的电阻在0.2-200kΩ/m之间，纱支在5-1000D之间。
3.根据权利要求1所述的加热保暖面料，其特征在于，所述的导电电极纱线作经纬向纱线；所述的导电电极纱线为镀银纱线、金属包缠纱线、金属丝、碳纤维中的一种或多种；所述的金属包缠纱线为铜包缠纱、铜镀锡包缠纱、铜镀镍包缠纱中的至少一种；所述的导电电极纱线的电阻在0.001-300Ω/m之间；所述的导电电极纱线的纱支在5-1000D之间。
4.根据权利要求1所述的加热保暖面料，其特征在于，所述的普通保暖纱线作经纬向纱线；所述的普通保暖纱线为棉、粘胶、羊毛、腈纶、丙纶、涤纶、锦纶中的至少一种；所述的腈纶、丙纶、涤纶、锦纶为中空结构、超细结构或远红外功能的至少一种；所述普通保暖纱线的纱支在5-1000D之间。
5.根据权利要求1-4任一所述的加热保暖面料，其特征在于，所述的加热保暖面料的织造密度在(30-250)*(20-200)之间；所述的加热保暖面料的织物组织为单层织物组织、双层织物组织中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的加热保暖面料，其特征在于，所述的单层织物组织为平纹组织、斜纹组织、缎纹组织中的至少一种；所述的缎纹组织为4枚经面缎纹、4枚纬面缎纹、5枚经面缎纹、5枚纬面缎纹、6枚经面缎纹、6枚纬面缎纹、7枚经面缎纹、7枚纬面缎纹中的至少一种；所述的双层织物组织为双层平纹组织、双层斜纹组织中的至少一种；所述的双层织物组织，一层是导电加热层，另一层是保暖层。
7.一种加热保暖面料的织造方法，其特征在于，包括纱线上浆、排纱、整经、穿综穿筘、上机织造、加热片制作。
8.根据权利要求7所述的加热保暖面料的织造方法，其特征在于，所述的排纱为普通保暖纱线、电极纱线按照要求位置排列；所述的电极纱线为镀银纱线、金属包缠纱线、金属丝、碳纤维中的一种或多种；所述的电极纱线排列为1隔1、1隔2、1隔3、1隔4、2隔1、2隔2、2隔3中的一种或两种。
9.根据权利要求7所述的加热保暖面料的织造方法，其特征在于，所述的整经为分轴整经，所述的分轴整经为保暖纱线、电极纱线分两个轴或者三个轴整经，所述的穿综穿筘为普通保暖纱线、电极纱线分综片穿综，单独综片控制；穿筘入数可相同或不同。
10.根据权利要求7所述的加热保暖面料的织造方法，其特征在于，所述的上机织造为纬纱与经纱按照织物组织设计上下交织；所述的纬纱为导电发热纱线、普通保暖纱线、电极纱线中的一种或几种；所述的加热片制作包括拉幅热定型、裁剪打孔、测电阻、焊接电线、测温升、压衬覆膜、裁剪工序；所述的压衬为有纺衬、透气无纺衬中的一种；所述的覆膜为透气透湿的TPU膜、PU膜、热熔无纺膜中的一种。
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