面状发热布料及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种面状发热布料及其制造方法，尤其涉及制造容易且性能有所提高，能够防止颗粒的脱落，而且能够以低功耗释放高热量的面状发热布料及其制造方法。为此，本发明专利技术的面状发热布料的特征在于，包括：布料，浸渍于分散有碳纳米管的溶液；及电极，沿着所述布料而形成。面状发热布料的制造方法的特征在于，包括以下步骤：制备用于分散碳纳米管的溶液；沿着布料形成电极；及在将布料浸渍至所述溶液中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】面状发热布料及其制造方法
本专利技术涉及一种面状发热布料及其制造方法，更详细地涉及价格低廉，制造容易，并且性能有所提高，能够防止颗粒的脱落，而且能够以低功耗释放高热量的面状发热布料及其制造方法。
技术介绍
通常，面状发热布料(发热织物)由金属丝或者碳纤维等织造而成，或者，将棉面料浸渍至由炭黑或普通活性炭等制备出的溶液里，但金属丝或碳纤维的单价很高，制造非常困难，并需要高价的设备。并且，在将棉面料通过炭黑、活性炭等浸渍而制成发热织物的情况下，因炭黑、活性炭颗粒的形状为球形，因此，为获得低电阻而需大量地投入，由此，导致性能低下与因形状变化而产生的电阻变化会敏感地反应，并且，涂敷后颗粒向外部脱落。此外，因过量投入而导致追加投入分散剂，使得浓度提高。通常，为防止绝缘及颗粒的脱落而添加粘合剂等，由此而无法避免地导致电阻及粘度的上升，若粘度上升，则无法快速地涂敷，并难以深入渗透至面料内部。有关面状发热布料的现有技术参照“面状发热布料的制造方法及由此产生的面状发热体(专利第621418号)”。
技术实现思路
所要解决的技术问题用于解决上述技术问题的本专利技术的目的在于，提供一种面状发热布料及其制造方法，价格低廉，容易制造，易于维持低电阻与低粘度，并且，性能有所提高，不仅能够防止颗粒的脱落，还能够以低功耗释放高热量。解决技术问题的方法用于实现上述目的的本专利技术的面状发热布料，其特征在于，包括：布料，浸渍于分散有碳纳米管的溶液；及电极，沿着所述布料而形成。在此，混合至上述溶液的溶剂为在水、乙醇、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰胺、乙酸、丙酮中选择的任一种。优选地，所述溶液中添加由十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇辛基苯基醚(TritonX-100)、阿拉伯树胶(Arabicgum)中选择的至少一种材料而构成的分散剂。优选地，所述溶液中添加有包括由表面活性剂、白矾与氢氧化钠构成的渗透剂的辅助剂。优选地，在通过70～90重量％的溶剂、0.5～20重量％的分散剂、0.5～20重量％的辅助剂及0.5～20重量％的碳纳米管进行浸渍的布料上形成电极。另外，本专利技术的面状发热布料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤；制备用于分散碳纳米管的溶液；沿着布料形成电极；及将布料浸渍于所述溶液。在此，制备所述溶液的步骤，包括：以微米级进行细化与均质化的第一次研磨分散步骤；及以纳米级进行超细化及进一步均质化的工具头方式的第二次超声波分散步骤。优选地，还包括在进行所述第一次研磨分散的步骤之前，以浸湿的方式进行超声波分散的步骤。优选地，在进行所述分散时，将溶液的温度维持在20～30℃并进行冷却。优选地，对于形成所述电极的步骤，在铜电极上衬上布料，并以之字形进行缝合。优选地，还包括在进行所述浸渍步骤之后，在粘合剂涂敷、层压涂敷、热转印涂敷中选择的任一种方式进行绝缘涂敷的步骤。有益效果本专利技术的面状发热布料及其制造方法，能够发挥以下有益效果。第一，作为利用碳纳米材料的面状发热布料，热传递与电流传递迅速且均匀，损失极少，并能够以低功耗释放高热量。第二，通过实现实质性的面状发热，而少有热损失，从而能够实现与目标温度相似的发热温度。第三，因所采用的电极为缝合于上、下布料之间的铜电极，而使产品具有高的耐用性与柔韧性。第四，因采用碳纳米材料，而能够更宽地发射远红外线，并极少地产生电磁波。第五，作为运用碳纳米材料的浸渍工艺，制造单价低，且易于进行大量生产。附图说明图1为显示本专利技术的面状发热布料的立体图；图2为显示本专利技术的面状发热布料的局部放大立体图；图3为显示本专利技术的面状发热布料的制造方法的流程图。具体的优选实施方式下面，参照能够具体实现本专利技术目的的优选实施例的附图，作详细说明。在说明本实施例的过程中，相同的构成使用相同的符号，并省略对其进行的附加说明。图1为显示本专利技术的面状发热布料的立体图，图2为显示本专利技术的面状发热布料的局部放大立体图。本专利技术的面状发热布料，如图1及图2所示，包括作为基材而使用的布料100及电极200。概括地，本专利技术选择工艺简单的浸渍方法，采用碳纳米管(单壁碳纳米管(SWNT)、多壁碳纳米管(MWNT)、双壁碳纳米管(DWNT)等)，添加分散剂、辅助剂对面状发热布料进行涂敷，并在布料的两端或之间形成电极，而使其能够在全面积上发热。具体地，布料(面料)100浸渍于能够分散作为导电材料的碳纳米管(SWNT、MWNT、DWNT等)的溶液。所述布料100能够采用任何种类，优选地，使用30支数以下的面料，且厚度在1mm以内的布料100，尤其优选使用10支数且厚度为0.2mm的布料。在通过扫描电子显微镜(SEM)等放大观察所述碳纳米管时，因其具有类似线的形状，而能够确保面状发热布料的柔韧性，并且，因在相互交织的结构下进行浸渍与涂敷，而少有颗粒的脱落。所述碳纳米管，相比使用SWNT，优选地，使用易于高浓度分散与操作，并因能够进行大量生产而单价极低的MWNT。在此，混合至上述溶液的溶剂为在水、乙醇、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰胺、乙酸、丙酮中选择的任一种。并且，上述溶液中添加有在SDS、SDBS、PVP、TritonX-100、Arabicgum中选择至少一种的材料(一种材料或多种材料的混合)而构成的分散剂，尤其，PVP优秀的粘合力能够用于粘胶剂的制造，从而在对布料(面料)100进行浸渍之后而进行涂敷时，能够将碳纳米管牢固地固定于布料100。并且，上述溶液中添加有包括由表面活性剂、白矾与氢氧化钠构成的渗透剂的辅助剂。因将碳纳米管分散于水等溶剂而导致其不易由布料100所吸收，此时，将类似表面活性剂及渗透剂的辅助剂作为辅助剂使用。因所述表面活性剂容易产生泡沫，能够少量地添加泡沫消除剂。所述渗透剂能够使用易于获得的白矾、氢氧化钠等，但能够使用任何有助于吸收的材料。优选地，作为本专利技术的面状发热布料的一实施例，在以70～90重量％的溶剂、0.5～20重量％的分散剂、0.5～20重量％的辅助剂及0.5～20重量％的碳纳米管的比例混合而成的溶液中浸渍的布料上形成电极200。为使所述布料100能够在全面积上发热，将铜质的电极200，沿着布料100形成于布料100的两端乃至布料之间。图3为显示本专利技术的面状发热布料的制造方法的流程图。另外，本专利技术的面状发热布料的制造方法，包括如下步骤；制备用于分散碳纳米管的溶液(S100)；沿着布料形成电极(S200)；及将布料浸渍于所述溶液(S300)。在此，制备所述溶液的步骤(S100)，与现有的在超声波分散、研磨分散中只选择一种进行材料的细化及均质化，分散有所不同，包括：第一次研磨(mill)分散步骤(S110)及第二次超声波分散步骤(S120)。所述第一次研磨(mill)分散步骤(S110)，以微米级进行细化及均质化，之后的第二次超声波分散步骤(S120)，通过工具头(tip)的方式，以纳米级进行超细化及进一步均质化，能够缩短时间并提高效率。所述第二次超声波分散步骤(S120)，相比静态的分散，溶液的流动能够使溶液的分散更加均匀，尤其，在使用连续式超声波分散的情况下，效果更本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面状发热布料，其特征在于，包括：布料，浸渍于分散有碳纳米管的溶液；及电极，沿着所述布料而形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.01 KR 10-2014-00821161.一种面状发热布料，其特征在于，包括：布料，浸渍于分散有碳纳米管的溶液；及电极，沿着所述布料而形成。2.根据权利要求1所述的面状发热布料，其特征在于，混合至所述溶液的溶剂为水、乙醇、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰胺、乙酸、丙酮中选择的任一种。3.根据权利要求1所述的面状发热布料，其特征在于，所述溶液中添加由十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇辛基苯基醚(TritonX-100)、阿拉伯树胶(Arabicgum)中选择的至少一种材料而构成的分散剂。4.根据权利要求1所述的面状发热布料，其特征在于，所述溶液中添加有包括由表面活性剂、白矾与氢氧化钠所构成的渗透剂的辅助剂。5.一种面状发热布料，其特征在于，在通过70～90重量％的溶剂、0.5～20重量％的分散剂、0.5～20重量％的辅助剂及0...

【专利技术属性】
技术研发人员：李芝沅，李银珍，
申请(专利权)人：李芝沅，李银珍，
类型：发明
国别省市：韩国,KR