技术领域
[0001] 本
发明属于防护服领域，具体涉及一种保温防护服用的电加热面料。
背景技术
[0002] 近年来，随着物产的极大丰富，人们衣食住行有了极大的提高，人们对于品质的要求也越来越高，严冬时为了对抗严寒人们不得不穿上厚厚的衣服，盖上厚厚的被褥，严重影响了美观和舒适度，人们对美以及舒适度的追求使得人们不断的寻求新的更薄更暖的面料。
[0003] 公开号为CN102510587A的中国发明
专利公开了电加热布料，包括：上面料层和下面料层构成的面料表层和设于所述面料表层内的电加
热层，该电加热层包括呈蛇形蜿蜒的发热条，该发热条由沿发热条内部延伸并形成连续串路的电热
纤维，以及包裹该段电热纤维的绝缘壳套构成，所述连续串路的两端电气连接电源插线。
[0004] 该技术方案需要专
门设置发热条，并且该发热条设置在面料表层内的电加热层内，当该布料制作衣服时，不仅需要根据衣物需要进行
电路的
串联，同时发热条的设置降低了面料的柔软度。
发明内容
[0005] 针对
现有技术中的问题，本发明提供本发明解决了现有加热面料制作麻烦，无法任意裁剪的问题，利用纤维加热层形成均匀的加热膜片，实现随意裁剪。
[0006] 为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
[0007] 一种保温防护服用的电加热面料，包括纤维加热层，所述纤维加热层与外部
电池相连接，所述纤维加热层下表面设置有阻燃
隔热层，上表面由下至上依次设置有第一绝缘导热层，
氧化
石墨烯层和第二绝缘导热层，所述纤维加热层以
无纺布为
基层，以
石墨烯为导电加热材料，所述阻燃隔热层采用阻燃绝热聚苯乙烯
薄膜，所述第一绝缘导热层和第二绝缘导热层采用导热
硅胶薄膜，所述第一绝缘导热层的厚度是第二绝缘导热层厚度的20-50％。
[0008] 所述保温防护服用的电加热面料的制备方法如下：
[0009] 步骤1，将阻燃隔热层放置在
基板上，将纤维加热层放置在阻燃隔热层表面
挤压形成紧密结合；
[0010] 步骤2，将导热硅胶液
喷涂的方式在纤维加热层表面形成第一绝缘导热薄膜，并采用恒温挤压的方式
固化形成第一绝缘导热层；
[0011] 步骤3，将氧化石墨烯
树脂液和导热硅胶液按照步骤2的方式依次喷涂在第一绝缘导热层表面，形成氧化石墨烯层和第二绝缘导热层，得到电加热面料。
[0012] 所述步骤1中的挤压的压
力为0.6-0.8MPa，所述步骤2和步骤3中的恒温加压的压2
力为0.3-0.5MPa，
温度为100-110℃，所述步骤2中的导热硅胶液的喷涂量为10-30mg/cm ，所述步骤3中的导热硅胶液的喷涂量是100-400mg/cm2，氧化石墨烯树脂液的喷涂量是80-
180mg/cm2。
[0013] 所述导热硅胶液的
质量配方如下：导热硅胶10-20份、丙
酮20-30份、脂肪醇聚氧乙烯醚
硫酸钠1-3份。
[0014] 所述氧化石墨烯液的质量配方如下：
[0015] 氧化石墨烯20-30份、无
水乙醇30-50份、乙烯-
醋酸乙烯共聚物颗粒3-8份、羟乙基
纤维素1-3份。
[0016] 所述纤维加热层的制备方法如下：
[0017] 步骤a，将石墨烯和
碳纳米管加入至无水乙醇中，并加入羟乙基纤维素，低温超声30-50min，得到石墨烯醇液；
[0018] 步骤b，将磺酸基聚苯胺加入至水中搅拌均匀，然后缓慢滴加至石墨烯醇液中，超声分散2-3h，得到混合导电液
[0019] 步骤c，将纤维无纺布放入混合导电液中密封循环曝气反应1-3h，然后低温曝气反应2-4h，去除后光照梯度升温去除
溶剂，得到改性无纺布；
[0020] 步骤d，将无机绝缘导热液均匀涂覆在改性无纺布表面，烘干后得到纤维加热层。
[0021] 所述步骤a中的石墨烯质量是
碳纳米管质量的200-400％，所述石墨烯在无水乙醇中的浓度为20-50g/L，羟乙基纤维素的质量是石墨烯质量的5-10％，低温超声的温度为2-8℃，超声
频率为40-80kHz。
[0022] 所述步骤b中的磺酸基聚苯胺在水中的浓度为20-30g/L，磺酸基聚苯胺的加入量是石墨烯质量的20-60％，缓慢滴加的滴
加速度为5-10mL/min，超声分散的温度为10-30℃，超声频率为50-70kHz。
[0023] 所述步骤c中的密封循环曝气反应的温度为75-80℃，曝气流速为10-20mL/min，曝气气体为
汽化的无水乙醇；所述低温曝气反应的温度为5-20℃，曝气气体为氮气，所述光照梯度升温采用二梯度升温法，第一梯度的温度为80-90℃，时间为10-20min，第二梯度的温度为100-110℃，时间为10-20min。
[0024] 所述步骤d中的无机绝缘导热液的涂覆量是10-20mg/cm2，烘干温度为100-120℃，所述无机绝缘导热液的质量配方如下：氧化
铝5-10份、氮化铝15-20份、聚甲基
丙烯酸甲酯10-20份、丙酮50-70份。
[0025] 纤维加热层有
吸附石墨烯和碳纳米管的纤维无纺布作为基层，然后涂覆无机绝缘导热液作为缝隙填补剂，故此纤维加热层在加热过程中能够实现
热能的快速横向传递，确保纤维加热层的热量均匀，同时纤维加热层内的无机绝缘导热液的热传递系数比导热硅胶高，能够实现更为快速的热量均匀铺设。
[0026] 第一绝缘导热层在不影响导热的条件下能够实现绝缘保护，防止放电现象的产生，对纤维加热层起到良好的保护作用。
[0027] 阻燃绝热层能够起到良好的阻隔效果，确保热量的单方向传递，防止热量逸出，同时纤维加热层间的导热材料能够将热量均匀传递，防止局部热量聚集。
[0028] 氧化石墨烯层鞥狗将渗透的第一绝缘导热层热量均匀化，防止因热量传递造成的局部热量过高，形成均衡的热能层。
[0029] 第二绝缘导热层将均衡的氧化石墨烯热能层的热量传递至表面，形成良好的加热表面。
[0030] 本发明采用石墨烯-碳纳米管作为加热材料，具有良好的电传导性，
电阻小，能够在少量
电压的情况下形成快速加热，实现良好的加热效果。
[0031] 从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
[0032] 1.本发明解决了现有加热面料制作麻烦，无法任意裁剪的问题，利用纤维加热层形成均匀的加热膜片，实现随意裁剪。
[0033] 2.本发明采用导热硅胶薄膜作为第一绝缘层和第二绝缘层，并利用氧化石墨烯层进行分隔能够有效的提升面料的温度均匀性，提高产品质量。
具体实施方式
[0034] 结合
实施例详细说明本发明，但不对本发明的
权利要求做任何限定。
[0035] 实施例1
[0036] 一种保温防护服用的电加热面料，包括纤维加热层，所述纤维加热层与外部电池相连接，所述纤维加热层下表面设置有阻燃隔热层，上表面由下至上依次设置有第一绝缘导热层，氧化石墨烯层和第二绝缘导热层，所述纤维加热层以无纺布为基层，以石墨烯为导电加热材料，所述阻燃隔热层采用阻燃绝热聚苯乙烯薄膜，所述第一绝缘导热层和第二绝缘导热层采用导热硅胶薄膜，所述第一绝缘导热层的厚度是第二绝缘导热层厚度的20％。
[0037] 所述保温防护服用的电加热面料的制备方法如下：
[0038] 步骤1，将阻燃隔热层放置在基板上，将纤维加热层放置在阻燃隔热层表面挤压形成紧密结合；
[0039] 步骤2，将导热硅胶液喷涂的方式在纤维加热层表面形成第一绝缘导热薄膜，并采用恒温挤压的方式固化形成第一绝缘导热层；
[0040] 步骤3，将氧化石墨烯树脂液和导热硅胶液按照步骤2的方式依次喷涂在第一绝缘导热层表面，形成氧化石墨烯层和第二绝缘导热层，得到电加热面料。
[0041] 所述步骤1中的挤压的压力为0.6MPa，所述步骤2和步骤3中的恒温加压的压力为0.3MPa，温度为100℃，所述步骤2中的导热硅胶液的喷涂量为10mg/cm2，所述步骤3中的导热硅胶液的喷涂量是100mg/cm2，氧化石墨烯树脂液的喷涂量是80mg/cm2。
[0042] 所述导热硅胶液的质量配方如下：导热硅胶10份、丙酮20份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1份。
[0043] 所述氧化石墨烯液的质量配方如下：
[0044] 氧化石墨烯20份、无水乙醇30份、乙烯-醋酸乙烯共聚物颗粒3份、羟乙基纤维素1份。
[0045] 所述纤维加热层的制备方法如下：
[0046] 步骤a，将石墨烯和碳纳米管加入至无水乙醇中，并加入羟乙基纤维素，低温超声30min，得到石墨烯醇液；
[0047] 步骤b，将磺酸基聚苯胺加入至水中搅拌均匀，然后缓慢滴加至石墨烯醇液中，超声分散2h，得到混合导电液
[0048] 步骤c，将纤维无纺布放入混合导电液中密封循环曝气反应1h，然后低温曝气反应2h，去除后光照梯度升温去除溶剂，得到改性无纺布；
[0049] 步骤d，将无机绝缘导热液均匀涂覆在改性无纺布表面，烘干后得到纤维加热层。
[0050] 所述步骤a中的石墨烯质量是碳纳米管质量的200％，所述石墨烯在无水乙醇中的浓度为20g/L，羟乙基纤维素的质量是石墨烯质量的5％，低温超声的温度为2℃，超声频率为40kHz。
[0051] 所述步骤b中的磺酸基聚苯胺在水中的浓度为20g/L，磺酸基聚苯胺的加入量是石墨烯质量的20％，缓慢滴加的滴加速度为5mL/min，超声分散的温度为10℃，超声频率为50kHz。
[0052] 所述步骤c中的密封循环曝气反应的温度为75℃，曝气流速为10mL/min，曝气气体为汽化的无水乙醇；所述低温曝气反应的温度为5℃，曝气气体为氮气，所述光照梯度升温采用二梯度升温法，第一梯度的温度为80℃，时间为10min，第二梯度的温度为100℃，时间为10min。
[0053] 所述步骤d中的无机绝缘导热液的涂覆量是10mg/cm2，烘干温度为100-120℃，所述无机绝缘导热液的质量配方如下：氧化铝5份、氮化铝15份、聚甲基丙烯酸甲酯10份、丙酮50份。
[0054] 实施例2
[0055] 一种保温防护服用的电加热面料，包括纤维加热层，所述纤维加热层与外部电池相连接，所述纤维加热层下表面设置有阻燃隔热层，上表面由下至上依次设置有第一绝缘导热层，氧化石墨烯层和第二绝缘导热层，所述纤维加热层以无纺布为基层，以石墨烯为导电加热材料，所述阻燃隔热层采用阻燃绝热聚苯乙烯薄膜，所述第一绝缘导热层和第二绝缘导热层采用导热硅胶薄膜，所述第一绝缘导热层的厚度是第二绝缘导热层厚度的50％。
[0056] 所述保温防护服用的电加热面料的制备方法如下：
[0057] 步骤1，将阻燃隔热层放置在基板上，将纤维加热层放置在阻燃隔热层表面挤压形成紧密结合；
[0058] 步骤2，将导热硅胶液喷涂的方式在纤维加热层表面形成第一绝缘导热薄膜，并采用恒温挤压的方式固化形成第一绝缘导热层；
[0059] 步骤3，将氧化石墨烯树脂液和导热硅胶液按照步骤2的方式依次喷涂在第一绝缘导热层表面，形成氧化石墨烯层和第二绝缘导热层，得到电加热面料。
[0060] 所述步骤1中的挤压的压力为0.8MPa，所述步骤2和步骤3中的恒温加压的压力为0.5MPa，温度为110℃，所述步骤2中的导热硅胶液的喷涂量为30mg/cm2，所述步骤3中的导热硅胶液的喷涂量是400mg/cm2，氧化石墨烯树脂液的喷涂量是180mg/cm2。
[0061] 所述导热硅胶液的质量配方如下：导热硅胶20份、丙酮30份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠3份。
[0062] 所述氧化石墨烯液的质量配方如下：
[0063] 氧化石墨烯30份、无水乙醇50份、乙烯-醋酸乙烯共聚物颗粒8份、羟乙基纤维素3份。
[0064] 所述纤维加热层的制备方法如下：
[0065] 步骤a，将石墨烯和碳纳米管加入至无水乙醇中，并加入羟乙基纤维素，低温超声50min，得到石墨烯醇液；
[0066] 步骤b，将磺酸基聚苯胺加入至水中搅拌均匀，然后缓慢滴加至石墨烯醇液中，超声分散3h，得到混合导电液
[0067] 步骤c，将纤维无纺布放入混合导电液中密封循环曝气反应3h，然后低温曝气反应4h，去除后光照梯度升温去除溶剂，得到改性无纺布；
[0068] 步骤d，将无机绝缘导热液均匀涂覆在改性无纺布表面，烘干后得到纤维加热层。
[0069] 所述步骤a中的石墨烯质量是碳纳米管质量的400％，所述石墨烯在无水乙醇中的浓度为50g/L，羟乙基纤维素的质量是石墨烯质量的10％，低温超声的温度为8℃，超声频率为80kHz。
[0070] 所述步骤b中的磺酸基聚苯胺在水中的浓度为30g/L，磺酸基聚苯胺的加入量是石墨烯质量的60％，缓慢滴加的滴加速度为10mL/min，超声分散的温度为30℃，超声频率为70kHz。
[0071] 所述步骤c中的密封循环曝气反应的温度为80℃，曝气流速为20mL/min，曝气气体为汽化的无水乙醇；所述低温曝气反应的温度为20℃，曝气气体为氮气，所述光照梯度升温采用二梯度升温法，第一梯度的温度为90℃，时间为20min，第二梯度的温度为110℃，时间为20min。
[0072] 所述步骤d中的无机绝缘导热液的涂覆量是20mg/cm2，烘干温度为120℃，所述无机绝缘导热液的质量配方如下：氧化铝10份、氮化铝20份、聚甲基丙烯酸甲酯20份、丙酮70份。
[0073] 实施例3
[0074] 一种保温防护服用的电加热面料，包括纤维加热层，所述纤维加热层与外部电池相连接，所述纤维加热层下表面设置有阻燃隔热层，上表面由下至上依次设置有第一绝缘导热层，氧化石墨烯层和第二绝缘导热层，所述纤维加热层以无纺布为基层，以石墨烯为导电加热材料，所述阻燃隔热层采用阻燃绝热聚苯乙烯薄膜，所述第一绝缘导热层和第二绝缘导热层采用导热硅胶薄膜，所述第一绝缘导热层的厚度是第二绝缘导热层厚度的40％。
[0075] 所述保温防护服用的电加热面料的制备方法如下：
[0076] 步骤1，将阻燃隔热层放置在基板上，将纤维加热层放置在阻燃隔热层表面挤压形成紧密结合；
[0077] 步骤2，将导热硅胶液喷涂的方式在纤维加热层表面形成第一绝缘导热薄膜，并采用恒温挤压的方式固化形成第一绝缘导热层；
[0078] 步骤3，将氧化石墨烯树脂液和导热硅胶液按照步骤2的方式依次喷涂在第一绝缘导热层表面，形成氧化石墨烯层和第二绝缘导热层，得到电加热面料。
[0079] 所述步骤1中的挤压的压力为0.7MPa，所述步骤2和步骤3中的恒温加压的压力为0.4MPa，温度为105℃，所述步骤2中的导热硅胶液的喷涂量为20mg/cm2，所述步骤3中的导热硅胶液的喷涂量是300mg/cm2，氧化石墨烯树脂液的喷涂量是120mg/cm2。
[0080] 所述导热硅胶液的质量配方如下：导热硅胶15份、丙酮25份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠2份。
[0081] 所述氧化石墨烯液的质量配方如下：
[0082] 氧化石墨烯25份、无水乙醇40份、乙烯-醋酸乙烯共聚物颗粒5份、羟乙基纤维素2份。
[0083] 所述纤维加热层的制备方法如下：
[0084] 步骤a，将石墨烯和碳纳米管加入至无水乙醇中，并加入羟乙基纤维素，低温超声40min，得到石墨烯醇液；
[0085] 步骤b，将磺酸基聚苯胺加入至水中搅拌均匀，然后缓慢滴加至石墨烯醇液中，超声分散3h，得到混合导电液
[0086] 步骤c，将纤维无纺布放入混合导电液中密封循环曝气反应2h，然后低温曝气反应3h，去除后光照梯度升温去除溶剂，得到改性无纺布；
[0087] 步骤d，将无机绝缘导热液均匀涂覆在改性无纺布表面，烘干后得到纤维加热层。
[0088] 所述步骤a中的石墨烯质量是碳纳米管质量的300％，所述石墨烯在无水乙醇中的浓度为40g/L，羟乙基纤维素的质量是石墨烯质量的8％，低温超声的温度为6℃，超声频率为60kHz。
[0089] 所述步骤b中的磺酸基聚苯胺在水中的浓度为25g/L，磺酸基聚苯胺的加入量是石墨烯质量的40％，缓慢滴加的滴加速度为8mL/min，超声分散的温度为20℃，超声频率为60kHz。
[0090] 所述步骤c中的密封循环曝气反应的温度为78℃，曝气流速为15mL/min，曝气气体为汽化的无水乙醇；所述低温曝气反应的温度为10℃，曝气气体为氮气，所述光照梯度升温采用二梯度升温法，第一梯度的温度为85℃，时间为15min，第二梯度的温度为105℃，时间为15min。
[0091] 所述步骤d中的无机绝缘导热液的涂覆量是15mg/cm2，烘干温度为110℃，所述无机绝缘导热液的质量配方如下：氧化铝8份、氮化铝18份、聚甲基丙烯酸甲酯18份、丙酮60份。
[0092] 性能检测
[0094]
[0095]
[0096] 综上所述，本发明具有以下优点：
[0097] 1.本发明解决了现有加热面料制作麻烦，无法任意裁剪的问题，利用纤维加热层形成均匀的加热膜片，实现随意裁剪。
[0098] 2.本发明采用导热硅胶薄膜作为第一绝缘层和第二绝缘层，并利用氧化石墨烯层进行分隔能够有效的提升面料的温度均匀性，提高产品质量。
[0099] 可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行
修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
