CN209703176U - 一种可加热织物及衣物 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种可加热织物及衣物，属于功能性织物技术领域。可加热织物包括织物层、导电层和绝缘层。织物层的表面上为导电层，导电层可用于导电并加热织物层，导电层的背离织物层的表面上为绝缘层。相较于目前的可加热织物而言，本申请的可加热织物及衣物将导电层和绝缘材料分离，并将绝缘材料单独制造成绝缘层，能够一定程度上克服绝缘材料对导电层的导电性能的影响，明显提高导电层的导电性能，同时还具有较强的耐水洗功能，经过多次水洗后仍然保持较好的保暖效果。

Description

一种可加热织物及衣物

技术领域

本申请涉及功能性织物技术领域，具体而言，涉及一种可加热织物及衣物。

背景技术

在寒冷的冬天，保暖织物是生活中的必备产品，目前市面上有通过在织物表面加入导电材料并进行通电，以加热织物的方式进行保暖的新型保暖织物。

但是，目前的新型保暖织物存在着长时间使用后，由于导电性能下降过大，导致保暖效果减弱的技术问题。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种可加热织物及衣物，有效解决了织物经过长时间使用之后，导电性能下降过大的问题，延长了织物的使用寿命。

第一方面，本申请实施例提供一种可加热织物，所述可加热织物包括织物层、导电层和绝缘层，所述织物层的表面上为所述导电层，所述导电层可用于导电并加热所述织物层，所述导电层的背离所述织物层的表面上为所述绝缘层。

将绝缘层和导电层分开形成独立的两层结构，导电层中不存在树脂分散剂等影响导电性能的物质，导电层中的导电微粒的导电性能不会受到影响，经过长时间使用之后，依然具有较高的导电性能，此外，绝缘层还可以保护导电层和织物层，一方面起到绝缘的作用，一方面提高织物的耐水洗性能，避免水洗时导电层的导电微粒性能下降。

在一些实施例中，所述导电层和所述织物层构成发热层，所述发热层的厚度在0.1mm到0.4mm之间。

导电层和织物层共同构成可加热织物的发热层，导电层是附着在织物层的表面的，且导电层用于与外部电源连接加热织物层，如果发热层的厚度较小，会导致织物层的厚度很薄，最终影响导电层的导电性能，如果发热层的厚度较大，那么织物层的厚度会很厚，同样会影响导电层的导电性能。

在一些实施例中，所述导电层为石墨烯层。

通过采用石墨烯作为导电材料，由于石墨烯结构非常稳定，其稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性，能够有效提高可加热织物的保暖效果。

在一些实施例中，所述石墨烯层包括单层石墨烯、双层石墨烯或多层石墨烯中的至少一种。

单层石墨烯的导电性能更强，多层石墨烯具有更高的强度，将二者组合之后形成的导电层，一方面具有优良的导电性能，另一方面具有较高的强度，延长可加热织物的使用寿命。

在一些实施例中，所述导电层均匀包覆于所述织物层的表面。

通过将导电层均匀涂覆在织物层的表面，使织物层表面的每个部分的导电性能都相同，因此连接外部电源时导电层的加热效率也更均匀，使得织物层受热更均匀，使用时保暖效果更好。

在一些实施例中，所述绝缘层为水性聚氨酯层。

通过采用水性聚氨酯层作为绝缘层，不仅可以起到绝缘阻燃，保护导电层和织物层的目的，当水性聚氨酯层固化之后会在导电层的表面形成一层膜，防止水洗时织物导电性能的下降过快，延长可加热织物的使用寿命。

第二方面，本申请实施例提供一种可加热织物，所述可加热织物包括织物层、导电层、绝缘层和电极，所述织物层的表面上为所述导电层，所述电极位于所述导电层的表面且与所述导电层电连接，所述电极用于连接外部电源，所述导电层的背离所述织物层的表面上为所述绝缘层。

通过在导电层的表面设置用于连接外部电源的电极，使得可以通过外部电源让导电层形成电回路从而对织物层进行加热，且电极体积小、重量轻，降低了可加热织物整体的重量，提高可加热织物的实用性。

在一些实施例中，所述电极位于所述导电层和所述绝缘层之间。

当电极位于导电层和绝缘层之间时，一方面简化制造工艺，一方面电极更方便与外部电源连接，此外，还能够减少导电层的工艺损耗，提高导电性能。

在一些实施例中，所述绝缘层密封包覆所述导电层和所述织物层，所述绝缘层设置有孔隙，所述电极穿过所述孔隙用于连接外部电源。

绝缘层密封包覆在导电层的表面，能够形成一层保护层，提高可加热织物的耐水洗性能，防止导电性能下降过快，延长使用寿命。并且可以根据需要在绝缘层的合适的位置开设孔隙，方便电极连接外部电源的同时，能够提高可加热织物的美观性和实用性。

第三方面，本实施提供一种可加热衣物，所述可加热衣物包括前述的可加热织物。

具有可加热织物的功能效果，能够明显提高导电层的导电性能，同时还具有较强的耐水洗功能，经过多次水洗后仍然保持较好的保暖效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本申请的保护范围。

图1为本实施例提供的可加热织物的第一结构剖视图；

图2为本实施例提供的可加热织物的第二结构剖视图；

图3为本实施例提供的可加热织物的第三结构剖视图；

图4为本实施例提供的可加热织物的结构示意图；

图5为本实施例提供的可加热织物的制作流程图。

图标：100－可加热织物；10－织物层；30－导电层；40－发热层；60－电极；70－绝缘层；80－孔隙。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

图1为本实施例提供的可加热织物的第一结构剖视图，请继续参阅图1。一种可加热织物100，可加热织物100包括：织物层10、导电层30和绝缘层70。织物层10的表面上为导电层30，导电层30可用于导电并加热织物层10，导电层30的背离织物层10的表面为绝缘层70。

将绝缘层70和导电层30分开并分别形成单独的层结构，不仅保持了各自原有的性能特点，并且导电层30中不存在树脂分散剂等影响导电性能的物质，导电材料的导电性能能够完全地发挥，制造而成的可加热织物100的保暖效果更好。

本实施例中，织物层10包括蛋白质纤维、纤维素纤维、人造纤维或化学纤维中的至少一种。

不同的纤维材料制作而成的织物具有不同的特性，例如棉、麻等植物纤维制成的织物层10具有吸湿性强，耐菌等特点，而羊毛、兔毛等动物纤维制成的织物层10的保暖效果更好，制造人员可以根据需要采取不同的材料或者将几种材料组合。

可选地，导电层30为包括单层石墨烯、双层石墨烯或多层石墨烯中的至少一种的石墨烯层。

石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的六角形蜂窝结构的纳米二维材料，其特殊的纳米晶格结构赋予了它优异的导电性能，采用石墨烯作为导电材料，能够有效提高可加热织物100的保暖效果。

进一步地，导电层30均匀包覆于织物层10的表面。

通过将导电层30均匀包覆在织物层10的表面，使织物层10表面的每个部分的导电层30的导电性能都相同，当连接外部电源时，导电层30的加热效率也更均匀，因此织物层10受热更均匀，使用时保暖效果更好。

此处需要说明的是，导电层30均匀包覆在织物层10的表面是指：导电层30可以包覆于织物层10的两个表面中的一个表面，也可以包覆于织物层10的两个表面中的另一个表面，还可以同时包覆于织物层10的两个表面。

在一种可行的实施方式中，导电层30包括第一导电层和第二导电层，织物层10的两个表面上分别为第一导电层和第二导电层，第一导电层和第二导电层均用于与外部电源连接并加热织物层10。

通过在织物层10的两个表面形成第一导电层和第二导电层，能够让织物层10的两个表面均匀受热，提高可加热织物100的保暖效果。

图2为本实施例提供的可加热织物的第二结构剖视图，请继续参阅图2。在另一种实施方式中，导电层30可以只包括第一导电层，织物层10的两个表面中的一个表面上为第一导电层，织物层10的另外一个表面上位绝缘层70，第一导电层与外部电源连接加热织物层10。

在前述实施方式的基础上，绝缘层70为水性聚氨酯层。

采用水性聚氨酯层作为绝缘层70，不仅可以起到绝缘的目的，并且当水性聚氨酯层固化之后会在导电层30的表面形成一层保护膜，可以有效地防止水洗对可加热织物100的导电性能的损耗，延长可加热织物100的使用寿命。

图3为本实施例提供的可加热织物的第三结构剖视图，请继续参阅图3。一种可加热织物100，可加热织物100包括：织物层10、导电层30、绝缘层70和电极60，织物层10的表面上为导电层30，导电层30的表面上设置有电极60且电极60与导电层30电连接，电极60还用于与外部电源连接，导电层30的背离织物层10的表面为绝缘层70。

通过在导电层30的表面设置用于连接外部电源的电极60，使得导电层30形成电回路，对织物层10进行加热，而且电极60体积小、重量轻。在需要进行加热操作时，使用者可以将暴露在外部的电极60连接外部电源，在不需要加热时，可以便于隐藏或者收放，在极少增加了可加热织物100整体的重量的情况下，提高可加热织物100的实用性。

本实施例中，电极60位于导电层30和绝缘层70之间。

电极60位于导电层30和绝缘层70之间，一方面可以简化制造工艺，一方面电极60更方便与外部电源连接，此外，还能够减少加工导电层30的工艺损耗，提高导电性能。

图4为本实施例提供的可加热织物的结构示意图，请继续参阅图4。进一步地，绝缘层70密封包覆导电层30和织物层10，绝缘层70设置有孔隙80，电极60穿过孔隙80用于连接外部电源。

绝缘层70包覆在导电层30和织物层10的表面，能够形成一层保护层，提高可加热织物100的耐水洗性能，防止导电性能下降过快，延长使用寿命。并且可以根据需要在绝缘层70的合适的位置开设孔隙80，方便电极60连接外部电源的同时，能够提高可加热织物100的美观性和实用性。

可加热织物100可以用来制作可加热衣物，比如：羽绒服或者保暖内衣等，制作得到的可加热衣物同样具有可加热织物100的功能效果，即通过在导电层30的表面设置用于连接外部电源的电极60，使得导电层30形成电回路，从而对织物层10进行加热，而且电极60体积小、重量轻。在需要进行加热操作时，使用者可以将暴露在外部的电极60连接外部电源，在不需要加热时，电极60可以便于隐藏或者收放，在增加了可加热衣物整体的极少重量的情况下，提高可加热衣物的实用性。

图5为本实施例提供的可加热织物的制作流程图，请参阅图5。一种可加热织物100的制作方法包括如下步骤：

(1)首先需要对制作织物层10的织物进行前处理。

由于织物在纺纱时会加入纺纱油剂等以及加工过程中添加的其他类型的浆料。此外，织物的材料纤维上还含有天然杂质，所以需要对织物进行前处理，以此来提高织物的质量，从而提高织物层10的质量，前处理影响整个可加热织物100的保暖效果。

需要说明的是，根据织物材料的不同，对织物的所采取的前处理步骤也不同，从而达到不同的性能和效果，例如对棉织物进行前处理时，步骤包括烧毛、退浆、煮练、漂白、开幅、轧水、烘干和丝光。在本实施例中，采取的前处理步骤包括去油和表面改性。

详细的，用于制作织物层10的织物包括由植物纤维、蛋白质纤维、再生纤维束纤维或化学纤维中的至少一种材料组成。

进一步地，在本实施例中，织物包括棉、麻、毛、丝、天丝、莫代尔、粘胶、涤纶、腈纶、氨纶或锦纶中的一种或一种以上的组合，采用前述的材料制作而成的织物层10柔韧性好，使得可加热织物100能够进行折叠，穿着之后舒适感强，并且有利于后续步骤的进行；

进一步的，此处不限制织物层10的加工方式，制造人员可以根据需要制成机织织物、针织织物或者非织织物。在实际应用方面，当需要制作成毛衣、卫衣或保暖内衣时，可以制成针织织物；当需要制作成衬衫、西裤或床单时，可以制成机织织物；当需要制作成防护服、手术衣或隔离衣时，可以制成非织织物。

详细的，制造的机织织物结构包括平纹、斜纹或缎纹组织；而制造的非织织物成网包括采用水刺、针刺和缝编法成网。

最终，经过前处理后的织物作为可加热织物100的织物层10，后续步骤将在织物层10的表面进行，并且织物层10作为在保暖时被加热的一部分。

(2)在织物层10的表面形成导电层30。

详细的，首先需要将导电材料制作成导电浆料，采取的方法可以是球磨等，其次是将导电浆料附着于织物层10的表面，最后是导电浆料包覆于织物层10的表面形成导电层30。

将导电浆料附着于织物层10的表面的方法包括喷涂、刮涂或者浸渍并形成导电层30，最后将包覆有导电层30的织物层10进行固化。

采用喷涂、刮涂或者浸渍的方法将导电浆料附着于织物层10的表面，一方面使得导电浆料能够均匀地附着于织物层10的表面，使得织物层10的表面的每一处导电层30的导电性能相同，在连接外部电源后，所具有的加热效果也相同，因此达到对织物层10均匀加热，提高保暖效果的目的。另一方面，能够解决附着在织物层10表面的导电层30厚度过大的问题，保证导电层30和织物层10的厚度在一定范围，有利于提高导电性能，增强保暖效果。

进一步地，导电材料可以选择包括石墨烯、石墨、富勒烯或者碳纳米管等导电性能较好的材料。在本实施例中，导电材料为石墨烯，石墨烯材料具有导电性能好，热传导性能好，并且韧性较强的特点，将石墨烯材料应用在织物中时，不仅可以使得织物穿着起来更贴身舒适，而且便于对织物进行折叠。

可选地，石墨烯材料包括单层石墨烯、双层石墨烯或多层石墨烯中一种或多种组合。

单层石墨烯的导电性能更强，而多层石墨烯具有更高的强度，将二者组合之后形成的导电层30，一方面具有优良的导电性能，另一方面具有较高的强度，延长可加热织物100的使用寿命。

进一步地，固化导电层30的方法包括自然晒干或者烘焙固化，在不影响导电层30的导电性能的前提下，能够使导电层30更紧密地附着在织物层10的表面，在导电层30形成电回路之后增强对织物层10的加热效果，进而提高可加热织物100的保暖效果。

(3)在导电层30的表面加入电极60且电极60与导电层30电连接。

导电层30需要借助外部电源才能形成电回路，因此在导电层30的表面加入电极60并连接外部电源，使导电层30形成电回路，从而加热织物层10。

可选地，为了使可加热织物100的重量更轻，使用者穿着起来更舒适，因此采用双面导电铜箔胶带作为电极60，铜箔的厚度仅0.05mm-0.15mm，宽度0.5cm-1cm，既不会占用过大的空间，同时暴露在外部时，不会轻易受到腐蚀，延长了可加热织物100的使用寿命。

进一步地，由于电极60需要与外部电源连接才能够使导电层30形成电回路从而加热织物层10，所以电极60应当位于导电层30和绝缘层70之间。

一方面，若电极60位于导电层30和绝缘层70之间，在形成导电层30后再加入电极60，更利于电极60与外部电源的连接，制造工艺更简便。另一方面，不会对已经制备好的导电层30造成工艺损耗，不影响导电层30的导电性能，保证可加热织物100的保暖效果。

(4)在导电层30的背离织物层10的表面形成绝缘层70。

首先将绝缘材料密封包覆导电层30的背离织物层10的表面，使得绝缘材料附着在导电层30的背离织物层10的表面并形成绝缘层70，然后对包覆导电层30和织物层10的绝缘层70进行固化，防止绝缘层70从导电层30的表面脱离，提高绝缘效果。

绝缘层70能够起到绝缘保护的作用：在加热织物时，由于导电层30通电并形成电回路才能加热织物层10，所以需要加入绝缘层70隔绝可加热织物100的内外空间，同时绝缘层70能够防止导电层30在使用中由于水洗或者摩擦导致导电性能损耗过大影响保暖性能，延长可加热织物100的使用寿命。

详细的，绝缘材料一般选用纤维制品、塑料或者橡胶制品，在本实施例中，绝缘材料为水性聚氨酯。

水性聚氨酯具有安全可靠、机械性能优良等特点，本申请人员发现，使用水性聚氨酯作为绝缘材料制造而成的绝缘层70非常适合应用在与人体接触的织物上，能够提高可加热织物100的牢度，以及可加热织物100的表面防水、防油污的能力，延长可加热织物100的使用寿命。

进一步地，将水性聚氨酯作为绝缘材料通过涂覆、浸轧或者浸泡等方式附着在导电层30的背离织物层10的表面形成绝缘层70。

涂覆、浸轧或者浸泡的方法能够使得水性聚氨酯均匀地附着在导电层30的表面并形成均匀的绝缘层70，保证可加热织物100的外观的平整性和美观性，以及可加热织物100的绝缘性能，绝缘层70厚度通过用料浓度、刮刀高度或浸压次数来调整，绝缘层70的厚度会影响可加热织物100的耐水洗性能。

此外，由于水性聚氨酯的成膜性能较好，因此，在形成绝缘层70之后可以对绝缘层70进行固化，强化性能，固化的方式包括自然晒干、烘焙固化等。

固化成膜之后的绝缘层70不仅具有更好地绝缘阻隔效果，而且可以增强可加热织物100的表面耐损耗、耐水洗性能，在可加热织物100经过多次水洗后，依然能够保证导电层30的导电性能处于优良的状态，具有良好的保暖效果，延长了可加热织物100的使用寿命。

需要说明的是，此处所指的水洗，是指依据GB/T8629-2001中7A洗涤方式中的水洗方式，在前述的水洗方式下，本申请的可加热织物100具有经过多次水洗后，仍然保持保暖效果优良的特点。

为了说明本申请提供的可加热织物100的导电性能优良以及延缓导电性能下降的效果突出，对多个可加热织物100进行20次水洗之后的导电性能(用电阻/Ω/□表示)进行检测，可加热织物100的种类如表1：

表1：可加热织物的种类

组别	发热层厚度/mm	导电材料	绝缘层厚度/mm
				实施例1	0.2	石墨烯	0.1
实施例2	0.3	石墨烯	0.1
				实施例3	0.5	石墨烯	0.1
实施例4	0.3	碳纳米管	0.15
				实施例5	0.3	石墨烯	0.15

检测实施例1-6提供的可加热织物的导电性能得到表2；

表2：可加热织物经多次水洗后的电阻

组别	电阻/Ω/□
		实施例1	80-100
实施例2	36-65
		实施例3	150-200
实施例4	180-250
		实施例5	40-70

需要说明的是，表2所测得数据是指实施例1-5的可加热织物100均经过20次水洗之后的电阻(Ω/□)，因此表格内的数值更小，代表导电性能更好。

根据表格数据，由实施例1和实施例2对比得出，其他条件不变，当发热层40的厚度在0.1mm-0.4mm内，发热层40厚度越大，导电性能越好，保暖效果更好。

由实施例2和实施例3对比得出，其他条件不变，当发热层40的厚度超过0.1mm-0.4mm时，发热层40厚度越大，反而会影响可加热织物100导电性能，从而影响保暖效果。

由实施例2和实施例5对比得出，其他条件不变，当绝缘层70厚度增加时，可加热织物100的导电性能变化不大，表明绝缘层70厚度的增加并未明显影响可加热织物100的导电性能，但绝缘层70厚度增加使得固化之后形成的一层保护膜的厚度也同时增加，对可加热织物100的耐水洗性能有较大提升。

由实施例4和实施例5对比得出，其他条件不变，采用石墨烯材料作为导电层30时，电阻值更小，这表明采用石墨烯制作的导电层30片层之间搭接良好，跟其他材料相比，有更加优异的导电性能。

综上所述，采用石墨烯材料制作导电层30，并且发热层40厚度为0.1-0.4mm之间时导电性能最为优良，而绝缘层70厚度对导电性能影响不大，但绝缘层70厚度增加使得固化之后形成的一层保护膜的厚度也同时增加，对可加热织物100的耐水洗性能有较大提升。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可加热织物，其特征在于，所述可加热织物包括：

织物层；

导电层，所述织物层的表面上为所述导电层，所述导电层可用于导电并加热所述织物层；

绝缘层，所述导电层的背离所述织物层的表面上为所述绝缘层。

2.根据权利要求1所述的可加热织物，其特征在于，所述导电层和所述织物层构成发热层，所述发热层的厚度在0.1mm到0.4mm之间。

3.根据权利要求1所述的可加热织物，其特征在于，所述导电层为石墨烯层。

4.根据权利要求3所述的可加热织物，其特征在于，所述石墨烯层包括单层石墨烯、双层石墨烯或多层石墨烯中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的可加热织物，其特征在于，所述导电层均匀包覆于所述织物层的表面。

6.根据权利要求1-5任一项所述的可加热织物，其特征在于，所述绝缘层为水性聚氨酯层。

7.一种可加热织物，其特征在于，所述可加热织物包括：

织物层；

导电层，所述织物层的表面上为所述导电层；

电极，所述电极位于所述导电层的表面且与所述导电层电连接，所述电极用于连接外部电源；

绝缘层，所述导电层的背离所述织物层的表面上为所述绝缘层。

8.根据权利要求7所述的可加热织物，其特征在于，所述电极位于所述导电层和所述绝缘层之间。

9.根据权利要求8所述的可加热织物，其特征在于，所述绝缘层密封包覆所述导电层和所述织物层，所述绝缘层设置有孔隙，所述电极穿过所述孔隙用于连接外部电源。

10.一种可加热衣物，其特征在于，所述可加热衣物包括一种如权利要求1-9任一项所述的可加热织物。