一种纬编提花五明治阻燃电热毯及其制备方法

摘要

本发明公开了一种纬编提花五明治阻燃电热毯及其制备方法，属于电热毯技术领域。所述电热毯为纬编五明治结构，包括上表层、间隔层和下表层；所述上表层和下表层中各自包含两种面纱，第一种面纱为表层可接触的面纱，第二种面纱夹持在间隔丝与第一种面纱之间；所述间隔层由间隔丝和导电线组成，所述上表层和下表层通过间隔丝连接；导电线位于间隔丝形成的导电线通道中间，与上、下表层平行。本发明的电热毯为一次织造成型，工艺简单高效且环保，通过以提花的方式留出导电线通道，避免滑移现象的产生，使用更为安全。

说明书

技术领域

本发明涉及一种纬编提花五明治阻燃电热毯及其制备方法，属于电热毯技术领域。

背景技术

生活中，人们普遍使用电热毯作为冬季取暖器具。常见的电热毯结构为：人体接触层、发热层、填充层和底层。四层结构通常为独立存在的个体，采用缝制或粘合的方式组成。在缝制过程中，将人体接触层与底层缝制在一起，同时在加入中间填充层时留出发热器件的通道，以便加入发热器件构成发热层。缝制的方式要求精密细致的工作，在一定程度上影响了生产的高效性。此外，由于各层为独立层，使用时间长后易出现发热器件滑移，毯体老化变硬的情况。采用粘合的方式制备电热毯，生产成本高且难以达到环保绿色生产的要求。

发明内容

【技术问题】

本发明实际要解决的技术问题是：提供一种制备方法高效、能够避免导电线滑移、使用更安全的电热毯。

【技术方案】

为了解决上述问题，本发明利用纬编五明治的特殊结构织造一体化的电热毯毯体，纬编提花五明治结构在纬编三明治间隔织物的基础上，上表层和下表层采用纬平针为基础的添纱组织，将两种不同的纱线通过两个导纱眼喂入同一个成圈系统，使得上下表层各有两层纱线，中间连接丝以集圈组织的形式连接，整个织物为五层。上下表层可作为电热毯结构的人体接触层与底层，中间层可作为填充层和发热层，整体上满足电热毯的基本结构要求。与经编间隔织物不同的是，经编间隔织物生产要求强力高的纱线，故上下表层多为化纤长丝构成的网眼结构，手感偏硬。纬编提花五明治结构的生产对纱线强力要求相对较低，可使用棉纱及化纤短纱作为原料，上下表层织物面密度相对较大，手感更为柔软。本发明以提花的方式留出发热器件(如导电线)的通道，避免滑移现象的产生。选用石墨烯涂层的短纤纱作为上表层的第一层面纱，一方面短纤纱更为柔软亲肤，另一方面利用石墨烯增强发热层与人体接触层间的导热；选用芳纶芳纶或阻燃涤纶长丝DTY作为上表层和下表层的第二层面纱，以提高电热毯在使用过程中的安全性。

本发明的第一个目的是提供一种电热毯，所述电热毯为纬编五明治结构，包括上表层、间隔层和下表层；所述上表层和下表层中各自包含两种面纱，第一种面纱为表层可接触的面纱，第二种面纱夹持在间隔丝与第一种面纱之间；所述间隔层由间隔丝和导电线组成，所述上表层和下表层通过间隔丝连接；导电线位于间隔丝形成的导电线通道中间，与上、下表层平行。

在本发明的一种实施方式中，所述导电线通道是由间隔丝通过提花方式形成的。

在本发明的一种实施方式中，所述上、下表层第二种面纱为阻燃纱线；所述阻燃纱线为具有阻燃功能的高性能纤维或经过阻燃整理的普通纱线。

在本发明的一种实施方式中，上表层第一种面纱中为导热纱线；所述导热纱线包括碳纤维、或有石墨烯、碳纳米管导热材料涂层的短纤纱。

在本发明的一种实施方式中，间隔纱为涤纶单丝或复丝。涤纶单丝可使纬编五明治织物具有一定的间隔厚度，增强织物压缩回弹性，而涤纶复丝作为连接丝能使上表层与下表层之间的连接更加紧密，增强织物柔软度。相对于经编间隔织物，纬编提花五明治具有纬编织物特有的柔软性和亲肤性，在电热毯的织造中具有优势。

在本发明的一种实施方式中，上表层第一种面纱为石墨烯涂层短纤纱，上、下表层第二种面纱为芳纶或阻燃纱线；下表层第一种面纱为普通纱线；间隔丝为涤纶单丝或复丝。在实际应用中，电热毯的人体接触层对接触舒适性有较高的要求，石墨烯涂层涤纶短纤纱可较好地满足该要求。与长丝相比，涤纶短纤纱的手感柔软且无接触凉感。而石墨烯作为新型纳米材料，具有优良的导电性和导热性。将石墨烯涂层于涤纶短纤纱应用于与人体接触的表层棉纱，可起到导热的作用，减少了大面积使用的成本。芳纶是一种超高强度、高模量和耐高温的纤维，选用芳纶或具有阻燃性的涤纶长丝DTY作为上下表层连接间隔连接丝和接触平面的第二面纱，可避免导电丝温度过高导致的安全隐患。

在本发明的一种实施方式中，所述普通纱线包括涤纶、锦纶、棉纱。

本发明的第二个目的是提供一种制备电热毯的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)制备电热毯面料：所述电热毯为纬编五明治结构，包括上表层、间隔层和下表层；所述上表层和下表层采用纬平针形成的添纱组织，将两种不同的纱线通过两个导纱眼喂入同一个成圈系统，使得上下表层各有两层纱线，中间间隔丝以集圈组织的形式连接，间隔丝通过提花方式形成的导电线通道，制备得到电热毯面料；

(2)电热毯组装：将导电线组装到步骤(1)的电热毯面料的导电线通道中，即得电热毯。由于要穿入导电丝，所以要在织物中预留通道以便导电丝穿入，通道的形成是通过提花技术实现，即需要有通道的地方中间连接丝不织入连接，这样就形成了通道。此时中间丝的上、下织针根据需要进行出针成圈和不出针，不出针处形成通道为导电丝提供通道以保证电热毯的供热。在中间间隔层中，由于周围间隔连接丝的存在，在一定程度上限制了导电丝的滑移，起到了固定和束缚的作用。

在本发明的一种实施方式中，在进行步骤(2)之前，所述电热毯面料还包括染色、印花或功能整理步骤。

在本发明的一种实施方式中，所述上表层和下表层中各自包含两种面纱，第一种面纱为表层可接触的面纱，第二种面纱夹持在间隔丝与第一种面纱之间。

在本发明的一种实施方式中，上表层第一种面纱中为导热纱线；所述导热纱线包括碳纤维、或有石墨烯、碳纳米管导热材料涂层的短纤纱；下表层第一种面纱为普通纱线；上、下表层第二种面纱为阻燃纱线；所述阻燃纱线为具有阻燃功能的高性能纤维或经过阻燃整理的普通纱线；间隔丝为涤纶单丝或复丝。

在本发明的一种实施方式中，所述普通纱线包括涤纶、锦纶、棉纱。

在本发明的一种实施方式中，上表层第一种面纱为石墨烯涂层涤纶短纤纱，上、下表层第二种面纱为芳纶或阻燃涤纶长丝；下表层第一种面纱为涤纶纱线；间隔丝为涤纶单丝或复丝。

在本发明的一种实施方式中，所述电热毯组装还包括面料封边处理和设置外部电路。

在本发明的一种实施方式中，所述的电热毯制备方式为：

(1)电热毯面料的制备：①原料选择：选用30～50s石墨烯涂层涤纶短纤纱、75D～120D芳纶或阻燃涤纶长丝DTY、20D～30D涤纶单丝或75D～120D涤纶复丝、75D～120D普通涤纶纱线DTY作为原料；②织造：在纬编机上一次织造成型，得到电热毯坯布；③预定型：对电热毯坯布预定型处理；④染色：根据花纹需求，进行染色或印花；⑤定型：再次定型得到电热毯面料。

(2)电热毯组装：①发热层配备：将导电丝穿插在无间隔连接丝的通道内；②面料封边处理；③设置外部电路：在电热毯外部设置电源电路，即将温度控制器、电源转换器与电源插头串联成电路。

本发明的第三个目的是提供一种上述方法在制备保温杯垫、暖手桌垫、发热地垫中的应用。

本发明的有益效果：

(1)本发明的电热毯为一次织造成型，工艺简单高效且环保：将毯体各层间以纬编五明治的结构连接在一起，采用提花的方式，需要有通道的地方不织入中间连接丝连接，以提供导电丝通道。

(2)本发明的电热毯具有阻燃安全保障：选用芳纶或具有阻燃性的涤纶长丝DTY作为上下表层连接间隔连接丝和接触平面的第二面纱，避免因导电丝温度过高而导致安全隐患问题。

(3)本发明的纬编提花五明治阻燃电热毯供热效果好，且手感柔软：以石墨烯涂层涤纶短纤纱为上表层人体接触层的面纱，短纤纱具有柔软亲肤的特征，而石墨烯涂层可增强中间发热层与上表层人体接触层间的导热。

附图说明

图1为纬编提花五明治阻燃电热毯的结构图。

图2为纬编提花五明治阻燃电热毯的原理图。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，不用于限制本发明。

实施例1：一种基于纬编提花五明治的阻燃电热毯

一种基于纬编提花五明治的阻燃电热毯由上下表层和中间层组成，其中上、下表层中各包含两种面纱：上表层第一层面纱原料为石墨烯涂层涤纶短纤纱，第二层面纱原料为芳纶纱线，下表层第一层面纱为普通的涤纶长丝，第二层面纱原料为芳纶纱线，中间间隔丝为涤纶单丝或涤纶复丝。该电热毯通过上表层第一层面纱石墨烯涂层涤纶短纤纱获得柔软的手感和较好的导热效应，通过上表层和下表层第二层面纱芳纶获得阻燃性提高使用安全指数。并且采用提花技术在中间层获得发热层导电线的通道，避免导电线滑移造成纠缠交错。

实施例2：一种纬编提花五明治阻燃电热毯的制备方法

一种基于纬编提花五明治的阻燃电热毯的制备方法如下：主要包括两大部分——电热毯毯体面料的制备和电热毯的组装。

(1)电热毯面料的制备(如图1所示)：

①原料选择：选用30s石墨烯涂层涤纶短纤纱作为上单层第一面纱、75D芳纶作为上表层和下表层第二面纱、20D涤纶单丝作为中间层原料、75D普通涤纶纱线DTY作为下表层第一层面纱；

②织造：在两面电子选针提花圆纬机上编织，并且需要在上表层和下表层的成圈系统配置添纱导纱器，即上、下表层均同时能够各喂入两种纱线，上表层的两种纱线分别是石墨烯涂层涤纶短纤纱和芳纶，下表层的两种纱线分别是芳纶和普通涤纶DTY；通过提花技术在需要有通道的地方不织入中间连接丝，即中间丝的上、下织针根据需要进行出针成圈和不出针，不出针处形成通道。

③预定型：对电热毯坯布预定型处理；

④染色：根据花纹需求，进行染色或印花；

⑤定型烘干：再次定型，烘干后得到电热毯面料。

(2)电热毯组装(如图2所示)：

①发热层配备：将导电丝穿插在无间隔连接丝的通道内；

②将面料封边处理；

③设置外部电路：在电热毯外部设置电源电路，即将温度控制器、电源转换器与电源插头串联成电路。

实施例3：

与实施例1的主要区别是上、下表层的第二层面纱原料为阻燃涤纶长丝DTY，阻燃涤纶长丝与芳纶具有相似的性能特点：较大的强力和耐热性，因此可用于编织纬编五明治结构，同样能够防止电热毯发热层导电线温度过高引起的安全隐患问题。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。