[发明专利]一种远红外柔性可穿戴加热片、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种远红外柔性可穿戴加热片、其制备方法及应用。所述的制备方法包括：提供柔性发热体和柔性绝缘材料层，所述柔性发热体电性连接有电极，所述柔性发热体包括碳材料加热膜，其包括碳材料层、设于碳材料层两端和/或两侧的平行电极或叉指电极以及覆设于碳材料层两侧的耐高温绝缘层；将所述柔性绝缘材料层设于所述柔性发热体相背对的两侧，采用快压或传压设备进行压合并固化，从而实现发热体和电极的密封与绝缘；其中，所述碳材料加热膜由湿法涂布制备而成。本发明利用湿法涂布技术实现了柔性碳材料加热膜的批量一致性制备；通过电极设计，实现了碳材料加热膜可通过低电压进行驱动从而发热，最终实现在柔性可穿戴加热领域的应用。

技术领域

本发明涉及一种可穿戴加热片，特别涉及一种远红外柔性可穿戴加热片及其制备方法以及其在加热领域的应用，属于远红外加热技术领域。

背景技术

可穿戴加热产品，如加热服装、加热护膝、加热鞋垫以及各种可穿戴柔性加热理疗器械和设备等越来越引起消费者的青睐，消费者在寒冷的冬天，仍可感受轻薄服装带来的温暖体验，可自由感受远红外加热所带来的理疗效果。可穿戴加热产品一般是在可穿戴产品中加入加热单元来实现加热功能。

目前市场现有的加热单元主要有以下几种类型：电阻丝加热片、丝网印刷的导电浆料、纳米碳材料如石墨烯的加热体。电阻丝加热片是以传统的电阻丝或蚀刻的金属丝为核心加热体，其加热体性质决定了其质地较硬、柔韧性差，且存在电磁辐射，不利于人类的身体健康。丝网印刷的导电浆料加热片，是通过丝印方式将导电材料如银浆、碳粉等印刷在衬底上的加热片，其柔性差，不耐水洗，存在严重的安全使用问题。石墨烯类加热片因石墨烯薄膜的高阻抗，需印制紧密的梳状电极，导致材料缺乏柔韧性。以上方案，均需要使用柔性差的衬底，造成产品的柔韧性差，无法实现真正柔性可穿戴应用。

最近，一种新型的服装加热片——碳纳米管加热片的出现解决了上述问题。该加热片是通过将干法合成的碳纳米管薄膜复合绝缘材料形成的加热片，其加热效果好，有非常好的柔性，从根本上解决了加热片的柔性问题，是一款真正能实现柔性可穿戴应用的新技术。其制造方法是采用浮动催化技术合成超长碳纳米管，直接沉积至衬底上形成碳纳米管连续薄膜，经剥离、图案化、封装而成。该技术最大的问题是碳纳米管薄膜阻值的一致性及量产化问题。沉积的薄膜阻值不均一，产品良率不高，同时单位时间内产量极其低下，很难保证工业的批量生产性。

因此，亟待提出一种具柔性、健康、舒适、成本低廉且容易实现产业化的可穿戴加热片。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种远红外柔性可穿戴加热片及其应用，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种远红外柔性可穿戴加热片的制备方法，其包括：

提供柔性发热体和柔性绝缘材料层，所述柔性发热体电性连接有电极，所述柔性发热体包括碳材料加热膜，所述碳材料加热膜包括碳材料层、设于碳材料层两端和/或两侧的平行电极或叉指电极以及覆设于碳材料层两侧的耐高温绝缘层；

将所述柔性绝缘材料层设于所述柔性发热体相背对的两侧，采用快压或传压设备进行压合并固化，从而实现所述发热体和电极的密封与绝缘；

其中，所述碳材料加热膜由湿法涂布制备而成。

在一些实施方案中，所述碳材料加热膜的制备方法包括：将碳材料层材料分散于水性或油性高分子溶液中，通过精密涂布的方式经烘干后形成所述碳材料加热膜。

在一些实施方案中，所述精密涂布包括以逗号刮刀、狭缝挤出、微凹涂布和网纹涂布中的任一种技术将碳材料层材料涂布于可剥离的衬底表面。

优选的，所述可剥离的衬底包括离型膜、PP膜、PE膜、PET膜和PI膜中的任意一种或两种以上的组合。