一种石墨烯加热面料
阅读：783发布：2023-02-26
专利汇可以提供一种石墨烯加热面料专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于面料领域，具体涉及一种 石墨 烯加热面料,制备方法如下：步骤1，将 石墨烯 浆料放入 静电纺丝 机中高压静电纺丝得到石墨烯 纤维 丝；步骤2，将 棉 麻纤维丝和石墨烯纤维丝拧接成一股，得到纺布单丝；步骤3，以纺布单丝为原丝混编形成 无纺布 ；步骤4，将导热浆料均匀涂覆在无纺布静置烘干，得到预制导 热层 ；步骤5，将预制导热层加入至烘箱内恒温烘干至完全烘干，得到石墨烯加热面料。本发明解决了现有工艺复杂，且对 皮肤 有损伤的问题，利用石墨烯纤维丝为内芯，导热材料为表面涂覆层，形成加热-导热一体化结构，同时该面料能够随意裁剪，无需考虑导电线的问题。，下面是一种石墨烯加热面料专利的具体信息内容。
1.一种石墨烯加热面料，其特征在于：所述面料的制备方法如下：
步骤1，将石墨烯浆料放入静电纺丝机中高压静电纺丝得到石墨烯纤维丝；
步骤2，将棉麻纤维丝和石墨烯纤维丝拧接成一股，得到纺布单丝；
步骤3，以纺布单丝为原丝混编形成无纺布；
步骤4，将导热浆料均匀涂覆在无纺布静置烘干，得到预制导热层；
步骤5，将预制导热层加入至烘箱内恒温烘干至完全烘干，得到石墨烯加热面料。
2.根据权利要求1所述的石墨烯加热面料，其特征在于：所述步骤1中的高压静电纺丝的参数如下：
接收距离为10-20cm，电压为15-25kV,溶液流速恒定为0.5-1mL/h，温度为120-150℃。
3.根据权利要求1所述的石墨烯加热面料，其特征在于：所述步骤2中的纺布中心为石墨烯纤维丝，外部拧结缠绕数根棉麻纤维丝，且棉麻纤维丝将石墨烯纤维丝外周面包覆。
4.根据权利要求1所述的石墨烯加热面料，其特征在于：所述步骤4中的导热浆料在无纺布上的涂覆量是2-5g/cm2，静置烘干的温度为90-100℃。
5.根据权利要求1所述的石墨烯加热面料，其特征在于：所述步骤5中的恒温烘干的温度为150-180℃。
6.根据权利要求1所述的石墨烯加热面料，其特征在于：所述石墨烯加热面料的使用方法，其特征在于：所述石墨烯加热面料的使用方法如下：
根据尺寸要求将石墨烯加热面料裁剪好；然后在裁剪好的面料两侧设置有金属封边，且金属封边与外部电源相接，同时两侧的金属封边与纺丝单丝内的石墨烯纤维丝相连通。
一种石墨烯加热面料
技术领域
背景技术
[0002] 当前纺织工业正处于转型升级的攻坚期，整个产业寻求高质化、品牌化发展的诉求日益强烈，而新材料的应用成为了产业升级的重要方向。其中石墨烯纺织品是指石墨烯材料与普通纺织品有效结合，在保持纺织品各项基本性能的同时，具有石墨烯某一种或几种独特性质的纺织产品。由于石墨烯纺织品在导电、防辐射、防紫外、抗菌、特殊防护和智能织物等领域有巨大的应用前景，未来它将全新地改变我们的生活。
[0003] 公开号为CN106283609A的专利提出一种石墨烯涂层面料的制备工艺，包括制版、溶液配制、涂覆、烘干定型和熟成5个步骤，最终得到具有高导电、抗静电性能的面料。但该工艺中，导电性能与抗静电性能是通过掺杂重量比为3～5％的铜粉或银粉来提供，不仅成本高，而且金属粉末对于接触面料的皮肤有一定程度的致敏性，安全性能低；另外，该工艺的溶液配制步骤中添加了丙酮或丁酮等挥发性溶剂，对人体和环境均不友好。公开号为CN103469555A的专利提出一种防紫外线抗静电石墨烯涂层纺织面料的制备方法，其特点是：将石墨烯溶液震荡分散后加入到水溶性聚氨酯溶液中，混合溶液充分搅拌；将石墨烯遮蔽剂溶液置于浸轧机浸液槽中，织物基布在室温条件下通过二浸二轧工序，将石墨烯遮蔽剂浸轧到织物上；再于高温烘箱中烘干。但注意到该制备方法中需经二浸二轧工序，费时且费力，效率低下。
[0004] 针对这一问题，公开号为CN109457499A的专利提出一种石墨烯涂层的制备工艺，包括如下步骤：(1)将石墨烯粉体与粘合剂均匀混合后，得混合物a；(2)将混合物a转移制膜，并涂覆于面料基材，即得石墨烯涂层面料。该技术方案将石墨烯粉末均匀涂覆在面料表面，与皮肤接触，对皮肤产生一定的损伤。
发明内容
[0005] 针对现有技术中的问题，本发明提供一种石墨烯加热面料，解决了现有工艺复杂，且对皮肤有损伤的问题，利用石墨烯纤维丝为内芯，导热材料为表面涂覆层，形成加热-导热一体化结构，同时该面料能够随意裁剪，无需考虑导电线的问题。
[0006] 为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
[0007] 一种石墨烯加热面料，所述面料的制备方法如下：
[0008] 步骤1，将石墨烯浆料放入静电纺丝机中高压静电纺丝得到石墨烯纤维丝；
[0009] 步骤2，将棉麻纤维丝和石墨烯纤维丝拧接成一股，得到纺布单丝；
[0010] 步骤3，以纺布单丝为原丝混编形成无纺布；
[0011] 步骤4，将导热浆料均匀涂覆在无纺布静置烘干，得到预制导热层；
[0012] 步骤5，将预制导热层加入至烘箱内恒温烘干至完全烘干，得到石墨烯加热面料。
[0013] 所述步骤1中的高压静电纺丝的参数如下：
[0015] 所述石墨烯浆料的质量配比如下：
[0016] 石墨烯10-30份、聚吡咯凝胶15-20份、乙醇水溶液50-80份。
[0017] 所述乙醇水溶液的乙醇体积浓度为10-20％。
[0018] 所述聚吡咯凝胶的制备方法如下：
[0019] 步骤a，将聚吡咯加入蒸馏水中超声反应至完全分散；超声频率为30-80kHz，温度为40-60℃
[0020] 步骤b，将氯化铁加入至步骤1的溶液中，超声分反应2-4h，然后静置24-48h，减压蒸馏得到聚吡咯凝胶，超声反应的频率为30-60kHz，静置温度为60-70℃，所述减压蒸馏的压力为大气压的70-80％，温度为90-120℃。
[0021] 聚吡咯是一种常见的导电聚合物。纯吡咯单体常温下呈现无色油状液体，是一种C，N五元杂环分子，微溶于水，无毒。聚吡咯凝胶的天然多孔结构和属性，致使其密度较小，故目前聚吡咯凝胶材料普遍存在电导率较低的缺陷，因而较大程度限制了聚吡咯凝胶材料在多个方面，以乙醇水溶液中的蒸馏水作为溶剂，来大大提升整体的多孔特性；石墨烯的加入能够大幅度提升导电性，同时聚吡咯的多孔被石墨烯填补完成，解决了导电率较低的缺陷；在整个体系中聚吡咯起到导电粘结剂的作用将石墨烯充分粘结的同时，确保石墨烯纤维丝的导电性，防止粘附剂的问题造成导电性下降，甚至造成不导电。乙醇水溶液在高压静电纺丝过程中转化为其他蒸发，聚吡咯形成良好的收缩，将石墨烯紧密固化。
[0022] 所述步骤2中的纺布中心为石墨烯纤维丝，外部拧结缠绕数根棉麻纤维丝，且棉麻纤维丝将石墨烯纤维丝外周面包覆。
[0023] 所述步骤4中的导热浆料在无纺布上的涂覆量是2-5g/cm2，静置烘干的温度为90-100℃。
[0024] 所述导热浆料的质量配比如下：
[0026] 所述导热浆料的制备方法如下：
[0027] 步骤(1)，将环氧树脂加入至丙酮中搅拌均匀，得到粘稠液；
[0028] 步骤(2)，将钛酸正丁酯加入至无水乙醇中搅拌均匀至完全溶解，然后加入氧化铝形成悬浊浆料；
[0029] 步骤(3)，将粘稠液加入至悬浊浆料中搅拌均匀，然后搅拌蒸发形成浓缩粘稠液。
[0030] 导热浆料中的氧化铝具有良好的导热性，能够将热量快速传递的同时具有良好的绝缘性，确保石墨烯纤维丝导电过程中不会漏电现象，整体起到导电绝缘效果；环氧树脂属于具有一定导热效果的树脂，将其溶解在丙酮中形成粘稠的溶解态，大大提升了环氧树脂的流动性，同时丙酮属于易挥发溶剂，能够快速挥发，从而利用环氧树脂固化氧化铝；钛酸正丁酯在乙醇中具有溶解性，同时钛酸正丁酯能够作为粘合剂、交联剂和反应催化剂，将氧化铝与环氧树脂紧密连接，乙醇和丙酮的溶剂经过浓缩蒸发后形成粘稠液，同时也确保氧化铝均匀分散至环氧树脂。
[0031] 所述步骤5中的恒温烘干的温度为150-180℃。
[0032] 所述石墨烯加热面料的使用方法，其特征在于：所述石墨烯加热面料的使用方法如下：
[0033] 根据尺寸要求将石墨烯加热面料裁剪好；然后在裁剪好的面料两侧设置有金属封边，且金属封边与外部电源相接，同时两侧的金属封边与纺丝单丝内的石墨烯纤维丝相连通。
[0034] 步骤1将石墨烯浆料高压静电纺丝的方式形成石墨烯纤维丝，具有良好的导电特性。
[0035] 步骤2将棉麻纤维丝与石墨烯纤维丝捆绑形成以石墨烯纤维丝为中心，以棉毛纤维丝为包裹物形成良好的纺布单丝。
[0036] 步骤3将纺丝单丝混编形成无纺布，形成石墨烯网络结构，且石墨烯加热丝位于单丝中心。
[0037] 步骤4将导热浆料均匀涂覆在无纺布，利用导热灌浆料的渗透性均匀渗透至棉麻纤维丝内，直至导热浆料与石墨烯纤维丝连通，静置烘干能够促进导热浆料在棉麻纤维丝上的渗透，解决了棉麻纤维丝导热差，松软的问题。
[0038] 步骤5中采用恒温烘干的方式将确保内外层的溶剂完全去除，确保内部收紧，达到紧密结合的效果，减少孔隙，防止因空气而造成传热效率低下的问题。
[0039] 从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
[0040] 1.本发明解决了现有工艺复杂，且对皮肤有损伤的问题，利用石墨烯纤维丝为内芯，导热材料为表面涂覆层，形成加热-导热一体化结构，同时该面料能够随意裁剪，无需考虑导电线的问题。
[0041] 2.本发明采用石墨烯纤维丝作为加热面料的加热丝，大大提升了面料的加热效果，同时防止石墨烯与皮肤的直接接触，不仅提升了加热效果，而且能够起到防护效果。
具体实施方式
[0043] 实施例1
[0044] 一种石墨烯加热面料，所述面料的制备方法如下：
[0045] 步骤1，将石墨烯浆料放入静电纺丝机中高压静电纺丝得到石墨烯纤维丝；
[0046] 步骤2，将棉麻纤维丝和石墨烯纤维丝拧接成一股，得到纺布单丝；
[0047] 步骤3，以纺布单丝为原丝混编形成无纺布；
[0048] 步骤4，将导热浆料均匀涂覆在无纺布静置烘干，得到预制导热层；
[0049] 步骤5，将预制导热层加入至烘箱内恒温烘干至完全烘干，得到石墨烯加热面料。
[0050] 所述步骤1中的高压静电纺丝的参数如下：
[0051] 接收距离为10cm，电压为15kV,溶液流速恒定为0.5mL/h，温度为120℃。
[0052] 所述石墨烯浆料的质量配比如下：
[0053] 石墨烯10份、聚吡咯凝胶15份、乙醇水溶液50份。
[0054] 所述乙醇水溶液的乙醇体积浓度为10％。
[0055] 所述聚吡咯凝胶的制备方法如下：
[0056] 步骤a，将聚吡咯加入蒸馏水中超声反应至完全分散；超声频率为30kHz，温度为40℃
[0057] 步骤b，将氯化铁加入至步骤1的溶液中，超声分反应2h，然后静置24h，减压蒸馏得到聚吡咯凝胶，超声反应的频率为30kHz，静置温度为60℃，所述减压蒸馏的压力为大气压的70％，温度为90℃。
[0058] 所述步骤2中的纺布中心为石墨烯纤维丝，外部拧结缠绕数根棉麻纤维丝，且棉麻纤维丝将石墨烯纤维丝外周面包覆。
[0059] 所述步骤4中的导热浆料在无纺布上的涂覆量是2g/cm2，静置烘干的温度为90℃。
[0060] 所述导热浆料的质量配比如下：
[0061] 氧化铝10份、环氧树脂5份、丙酮20份、钛酸正丁酯2份、乙醇20份。
[0062] 所述导热浆料的制备方法如下：
[0063] 步骤(1)，将环氧树脂加入至丙酮中搅拌均匀，得到粘稠液；
[0064] 步骤(2)，将钛酸正丁酯加入至无水乙醇中搅拌均匀至完全溶解，然后加入氧化铝形成悬浊浆料；
[0065] 步骤(3)，将粘稠液加入至悬浊浆料中搅拌均匀，然后搅拌蒸发形成浓缩粘稠液。
[0066] 所述步骤5中的恒温烘干的温度为150℃。
[0067] 所述石墨烯加热面料的使用方法，其特征在于：所述石墨烯加热面料的使用方法如下：
[0068] 根据尺寸要求将石墨烯加热面料裁剪好；然后在裁剪好的面料两侧设置有金属封边，且金属封边与外部电源相接，同时两侧的金属封边与纺丝单丝内的石墨烯纤维丝相连通。
[0069] 实施例2
[0070] 一种石墨烯加热面料，所述面料的制备方法如下：
[0071] 步骤1，将石墨烯浆料放入静电纺丝机中高压静电纺丝得到石墨烯纤维丝；
[0072] 步骤2，将棉麻纤维丝和石墨烯纤维丝拧接成一股，得到纺布单丝；
[0073] 步骤3，以纺布单丝为原丝混编形成无纺布；
[0074] 步骤4，将导热浆料均匀涂覆在无纺布静置烘干，得到预制导热层；
[0075] 步骤5，将预制导热层加入至烘箱内恒温烘干至完全烘干，得到石墨烯加热面料。
[0076] 所述步骤1中的高压静电纺丝的参数如下：
[0077] 接收距离为20cm，电压为25kV,溶液流速恒定为1mL/h，温度为150℃。
[0078] 所述石墨烯浆料的质量配比如下：
[0079] 石墨烯30份、聚吡咯凝胶20份、乙醇水溶液80份。
[0080] 所述乙醇水溶液的乙醇体积浓度为20％。
[0081] 所述聚吡咯凝胶的制备方法如下：
[0082] 步骤a，将聚吡咯加入蒸馏水中超声反应至完全分散；超声频率为80kHz，温度为60℃
[0083] 步骤b，将氯化铁加入至步骤1的溶液中，超声分反应4h，然后静置48h，减压蒸馏得到聚吡咯凝胶，超声反应的频率为60kHz，静置温度为70℃，所述减压蒸馏的压力为大气压的80％，温度为120℃。
[0084] 所述步骤2中的纺布中心为石墨烯纤维丝，外部拧结缠绕数根棉麻纤维丝，且棉麻纤维丝将石墨烯纤维丝外周面包覆。
[0085] 所述步骤4中的导热浆料在无纺布上的涂覆量是5g/cm2，静置烘干的温度为100℃。
[0086] 所述导热浆料的质量配比如下：
[0087] 氧化铝20份、环氧树脂10份、丙酮40份、钛酸正丁酯5份、乙醇30份。
[0088] 所述导热浆料的制备方法如下：
[0089] 步骤(1)，将环氧树脂加入至丙酮中搅拌均匀，得到粘稠液；
[0090] 步骤(2)，将钛酸正丁酯加入至无水乙醇中搅拌均匀至完全溶解，然后加入氧化铝形成悬浊浆料；
[0091] 步骤(3)，将粘稠液加入至悬浊浆料中搅拌均匀，然后搅拌蒸发形成浓缩粘稠液。
[0092] 所述步骤5中的恒温烘干的温度为180℃。
[0093] 所述石墨烯加热面料的使用方法，其特征在于：所述石墨烯加热面料的使用方法如下：
[0094] 根据尺寸要求将石墨烯加热面料裁剪好；然后在裁剪好的面料两侧设置有金属封边，且金属封边与外部电源相接，同时两侧的金属封边与纺丝单丝内的石墨烯纤维丝相连通。
[0095] 实施例3
[0096] 一种石墨烯加热面料，所述面料的制备方法如下：
[0097] 步骤1，将石墨烯浆料放入静电纺丝机中高压静电纺丝得到石墨烯纤维丝；
[0098] 步骤2，将棉麻纤维丝和石墨烯纤维丝拧接成一股，得到纺布单丝；
[0099] 步骤3，以纺布单丝为原丝混编形成无纺布；
[0100] 步骤4，将导热浆料均匀涂覆在无纺布静置烘干，得到预制导热层；
[0101] 步骤5，将预制导热层加入至烘箱内恒温烘干至完全烘干，得到石墨烯加热面料。
[0102] 所述步骤1中的高压静电纺丝的参数如下：
[0103] 接收距离为13cm，电压为20kV,溶液流速恒定为0.8mL/h，温度为130℃。
[0104] 所述石墨烯浆料的质量配比如下：
[0105] 石墨烯20份、聚吡咯凝胶18份、乙醇水溶70份。
[0106] 所述乙醇水溶液的乙醇体积浓度为15％。
[0107] 所述聚吡咯凝胶的制备方法如下：
[0108] 步骤a，将聚吡咯加入蒸馏水中超声反应至完全分散；超声频率为60kHz，温度为50℃
[0109] 步骤b，将氯化铁加入至步骤1的溶液中，超声分反应3h，然后静置24-48h，减压蒸馏得到聚吡咯凝胶，超声反应的频率为50kHz，静置温度为65℃，所述减压蒸馏的压力为大气压的75％，温度为110℃。
[0110] 所述步骤2中的纺布中心为石墨烯纤维丝，外部拧结缠绕数根棉麻纤维丝，且棉麻纤维丝将石墨烯纤维丝外周面包覆。
[0111] 所述步骤4中的导热浆料在无纺布上的涂覆量是4g/cm2，静置烘干的温度为95℃。
[0112] 所述导热浆料的质量配比如下：
[0113] 氧化铝15份、环氧树脂8份、丙酮30份、钛酸正丁酯45份、乙醇25份。
[0114] 所述导热浆料的制备方法如下：
[0115] 步骤(1)，将环氧树脂加入至丙酮中搅拌均匀，得到粘稠液；
[0116] 步骤(2)，将钛酸正丁酯加入至无水乙醇中搅拌均匀至完全溶解，然后加入氧化铝形成悬浊浆料；
[0117] 步骤(3)，将粘稠液加入至悬浊浆料中搅拌均匀，然后搅拌蒸发形成浓缩粘稠液。
[0118] 所述步骤5中的恒温烘干的温度为170℃。
[0119] 所述石墨烯加热面料的使用方法，其特征在于：所述石墨烯加热面料的使用方法如下：
[0120] 根据尺寸要求将石墨烯加热面料裁剪好；然后在裁剪好的面料两侧设置有金属封边，且金属封边与外部电源相接，同时两侧的金属封边与纺丝单丝内的石墨烯纤维丝相连通。
[0121] 性能检测
[0123]
[0124] 石墨烯加热丝本身具有良好的导电性，同时辅以聚吡咯的多孔固化和导电特性，形成均匀的导电体，大大提升了电热转化效率；石墨烯本身属于良好的导电材料，能够快速导电，实现导电丝上的热量均匀，辅以氧化铝体系的高热导效果，有助于形成良好的导热体系，确保表面热量的均匀性。
[0125] 综上所述，本发明具有以下优点：
[0126] 1.本发明解决了现有工艺复杂，且对皮肤有损伤的问题，利用石墨烯纤维丝为内芯，导热材料为表面涂覆层，形成加热-导热一体化结构，同时该面料能够随意裁剪，无需考虑导电线的问题。
[0127] 2.本发明采用石墨烯纤维丝作为加热面料的加热丝，大大提升了面料的加热效果，同时防止石墨烯与皮肤的直接接触，不仅提升了加热效果，而且能够起到防护效果。
[0128] 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。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 捆扎机 | 2021-12-06 | 0 |
| 一种双锭组一体式加弹机 | 2021-07-22 | 4 |
| 导管系统 | 2021-08-07 | 0 |
| 一种丝杠副、导轨副性能退化的图示化分析方法 | 2021-01-15 | 0 |
| 减少自动缫丝机缫丝张力的装置 | 2021-08-12 | 4 |
| 电子窑炉用的辅助设备顶升调整装置 | 2023-01-23 | 2 |
| 一种慢走丝切割机床钳丝导正装置 | 2020-11-06 | 1 |
| 骨科钢丝环绕引导器 | 2020-10-04 | 3 |
| 一种屏蔽钛板螺丝用屏蔽板及具有该屏蔽板的导电结构 | 2021-07-16 | 2 |
| 祛红血丝用光导美容头 | 2020-09-25 | 4 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
导丝热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈