一種2d碳纖維發(fā)熱布的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明利用碳纖維高導(dǎo)熱高耐熱性能，研制了一種2D碳纖維發(fā)熱布及用途。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維是世界上公認(rèn)的高科技、納米技術(shù)，碳纖維供暖是節(jié)能、環(huán)保和減排的好產(chǎn)品；眾所周知，人類傳統(tǒng)的資源(燃煤、燃油)越來越少，按照現(xiàn)在的開采速度，只能維持幾十年。而且開采費(fèi)用越來越高，而隨著人類社會(huì)文明的進(jìn)步，人類需要的能源將越來越多，環(huán)境污染也越來越嚴(yán)重。為了解決人類與資源、環(huán)境之間的矛盾，節(jié)能減排將是未來科技發(fā)展的重中之重。
[0003]國外發(fā)達(dá)國家的碳纖維大部分應(yīng)用在軍事工業(yè)上，而把碳纖維應(yīng)用到民用取暖或人體的保健上很少。
[0004]利用碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱的特性，設(shè)計(jì)開發(fā)的發(fā)熱布，具有廣闊的市場(chǎng)前景。碳纖維通電后迅速產(chǎn)生不可見的遠(yuǎn)紅外光，遠(yuǎn)紅外對(duì)人體的作用有益無害，世界上所有的生命離不開遠(yuǎn)紅外的輻射。根據(jù)不同的使用要求，通過合理配置碳纖維長絲和銅絲的數(shù)量，可設(shè)計(jì)出不同電壓不同功率的發(fā)熱織物，可用于人體的保暖、保健，作為寒冷地區(qū)房屋內(nèi)壁的熱源，大型槽、罐和釜的保溫恒溫材料，發(fā)酵或釀造的保溫恒溫?zé)嵩矗瑴厥摇⒂缡摇⒋笈锸液图仪菸桂B(yǎng)室的熱源，用于公路、機(jī)場(chǎng)跑道的化雪除冰、船艙甲板的防凍保溫、寒冷地區(qū)雷達(dá)等通信設(shè)備的防凍防霜等。
[0005]目前，碳纖維供暖技術(shù)應(yīng)用在國內(nèi)還處于起步階段，家用電器方面，以電熱毯為例，我國2012年需求在1700萬床以上，全球需求超過3000萬床，加上電熱墊、電暖器等方面的需求。家電電熱領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求超過200噸，市場(chǎng)前景廣闊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明主要研究了一種適用于民用的有效避免蓄熱和過熱的使用壽命長碳纖維發(fā)熱布及用途。
[0007]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
1.碳纖維長絲的預(yù)處理
按比例制備樹脂基體:環(huán)氧樹脂(40%)、甲基四氫苯酐(10%)、增韌劑(0.3%)。將配制好的樹脂基體倒入熱熔膠膜機(jī)膠槽內(nèi)，調(diào)整工藝參數(shù)。
[0008]將碳纖維大絲束預(yù)浸料，浸料溫度(65?85°C)，浸壓力((T0.4MPa)，預(yù)浸運(yùn)行速率(1.0?3.0m/min),預(yù)固化 1.5h。
[0009]2.一種2D碳纖維發(fā)熱布，包括:耐高溫碳纖維導(dǎo)線的制備和發(fā)熱布的編織，結(jié)合【附圖說明】如下:
(I)耐高溫碳纖維導(dǎo)線
聚酯薄膜2、云母紙3依次用耐熱膠粘劑連接制得云母帶層，云母帶層之間的各層結(jié)構(gòu)連接穩(wěn)定，不會(huì)散開，最大限度的發(fā)揮其耐高溫的作用。碳纖維長絲外層表面上包覆1-3層云母帶層，云母帶層縱向包覆在碳纖維長絲外側(cè)。
[0010]云母帶層與碳纖維長絲之間通過膠粘層連接，通過膠粘層固定緊密連接，防止在使用耐高溫碳纖維導(dǎo)線的時(shí)候發(fā)生碳纖維長絲與云母帶層之間產(chǎn)生移動(dòng)，影響使用性能。
[0011](2)編織
滌綸低彈絲首先進(jìn)行加濕處理，相對(duì)濕度保持在70%以上，設(shè)置GA747劍桿織機(jī)的參數(shù):開口時(shí)間285° ±2°，后梁高度9cm，劍桿進(jìn)梭口時(shí)間80° ±2°，劍桿出梭口280° ±2°，織機(jī)轉(zhuǎn)速180r/min，緯密牙23齒，由滌綸低彈絲構(gòu)成導(dǎo)熱發(fā)電體的支架將上述制備的耐高溫碳纖維導(dǎo)線和金屬導(dǎo)線通過GA747劍桿織機(jī)編織成2D碳纖維發(fā)熱布。耐高溫碳纖維導(dǎo)線以一定的間隔嵌織在織物的緯向，銅單絲沿徑向分布在導(dǎo)電發(fā)熱布的兩邊，使用二維平紋編織技術(shù)編織的發(fā)熱布結(jié)構(gòu)緊密，網(wǎng)眼均勻，具有抗腐蝕性好和結(jié)實(shí)耐用等優(yōu)點(diǎn)。
[0012]3.本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)可以有效的提高導(dǎo)電性和高溫耐熱性以及韌性，有利于保溫盒延長使用壽命。
[0013]【附圖說明】:
圖1耐高溫碳纖維導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)圖附圖中各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
I碳纖維長絲2、聚酯薄膜3、云母紙圖2本發(fā)明2D碳纖維用于發(fā)熱布的編織過程圖圖3 2D碳纖維發(fā)熱布附圖中各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
I碳纖維長絲2、金屬導(dǎo)線【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1
首先，將6K聚丙烯腈(PAN)基碳纖維長絲經(jīng)丙酮超聲lOmin，再進(jìn)行粗化處理。然后，將碳纖維通過裝有制備的樹脂基體的熱熔膠膜機(jī)膠槽內(nèi)，環(huán)氧樹脂40份，甲基四氫苯酐10份，增韌劑3份。將樹脂均勻地轉(zhuǎn)移到脫模紙上，使所制的膠膜連續(xù)、均勻、平整。
[0014]然后，用膠膜把6K聚丙烯腈(PAN)基碳纖維長絲展平、浸透，預(yù)浸料溫度為65°C、預(yù)浸料壓力為0.3MPa、預(yù)浸料運(yùn)行速率為3.0m/min,預(yù)固化1.5h。
[0015]將制備的云母帶層與6K聚丙烯腈(PAN)基碳纖維長絲通過膠粘層連接，云母帶層縱向包覆在碳纖維長絲外側(cè)，包覆3層，由167dtex/30f滌綸低彈絲構(gòu)成導(dǎo)熱發(fā)電體的支架將上述制備的耐高溫碳纖維導(dǎo)線和直徑0.15mm的銅單絲通過GA747劍桿織機(jī)編織成2D碳纖維發(fā)熱布。
[0016]實(shí)施例2
首先，將6K聚丙烯腈(PAN)基碳纖維長絲經(jīng)丙酮超聲lOmin，再進(jìn)行粗化處理。然后，將碳纖維通過裝有制備的樹脂基體的熱熔膠膜機(jī)膠槽內(nèi)，環(huán)氧樹脂40份，甲基四氫苯酐10份，增韌劑3份。將樹脂均勻地轉(zhuǎn)移到脫模紙上，使所制的膠膜連續(xù)、均勻、平整。
[0017]然后，用膠膜把6K聚丙烯腈(PAN)基碳纖維長絲展平、浸透，預(yù)浸料溫度為75°C、預(yù)浸料壓力為0.3MPa、預(yù)浸料運(yùn)行速率為3.0m/min,預(yù)固化1.5h。
[0018]將制備的云母帶層與6K聚丙烯腈(PAN)基碳纖維長絲通過膠粘層連接，云母帶層縱向包覆在碳纖維長絲外側(cè)，包覆3層，由167dtex/30f滌綸低彈絲構(gòu)成導(dǎo)熱發(fā)電體的支架將上述制備的耐高溫碳纖維導(dǎo)線和直徑0.15mm的銅單絲通過GA747劍桿織機(jī)編織成2D碳纖維發(fā)熱布。
[0019]實(shí)施例3
首先，將浙青基碳纖維長絲經(jīng)丙酮超聲lOmin，再進(jìn)行粗化處理。然后，將碳纖維通過裝有制備的樹脂基體的熱熔膠膜機(jī)膠槽內(nèi)，環(huán)氧樹脂40份，甲基四氫苯酐10份，增韌劑3份。將樹脂均勻地轉(zhuǎn)移到脫模紙上，使所制的膠膜連續(xù)、均勻、平整。
[0020]然后，用膠膜把浙青基碳纖維長絲展平、浸透，預(yù)浸料溫度為75°C、預(yù)浸料壓力為
0.3MPa、預(yù)浸料運(yùn)行速率為3.0m/min,預(yù)固化1.5h。
[0021]將制備的云母帶層與浙青基碳纖維長絲通過膠粘層連接，云母帶層縱向包覆在碳纖維長絲外側(cè)，包覆3層，由167dtex/30f滌綸低彈絲構(gòu)成導(dǎo)熱發(fā)電體的支架將上述制備的耐高溫碳纖維導(dǎo)線和直徑0.15mm的銅單絲通過GA747劍桿織機(jī)編織成2D碳纖維發(fā)熱布。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種2D碳纖維發(fā)熱布，包括:耐高溫碳纖維導(dǎo)線的制備和發(fā)熱布的編織: (1)耐高溫碳纖維導(dǎo)線 耐高溫碳纖維導(dǎo)線由碳纖維長絲和云母帶層組成，碳纖維長絲外側(cè)表面上包覆有多層云母帶層，云母帶層縱向包覆在碳纖維長絲外側(cè)，云母帶層由外側(cè)至內(nèi)側(cè)依次包括聚酯薄膜、云母紙，聚酯薄膜、云母紙之間通過耐熱膠粘劑連接； (2)由滌綸低彈絲構(gòu)成導(dǎo)熱發(fā)電體的支架將上述制備的耐高溫碳纖維導(dǎo)線和金屬導(dǎo)線編織成2D碳纖維發(fā)熱布，耐高溫碳纖維導(dǎo)線以一定的間隔嵌織在織物的緯向，銅單絲沿徑向分布在導(dǎo)電發(fā)熱布的兩邊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2D碳纖維發(fā)熱布，所述的碳纖維長絲先進(jìn)行預(yù)浸處理。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2D碳纖維發(fā)熱布，所述步驟(I)中的碳纖維長絲3Κ、6Κ、12Κ、24Κ小絲束聚丙烯腈(PAN)基碳纖維或者浙青基碳纖維的其中一種。4.據(jù)權(quán)利要求1所述的2D碳纖維發(fā)熱布，所述步驟(I)中的聚酯薄膜為雙向拉伸聚酯薄膜。5.據(jù)權(quán)利要求1所述的2D碳纖維發(fā)熱布，所述耐熱膠粘劑為改性環(huán)氧樹脂膠粘劑。6.據(jù)權(quán)利要求1所述的2D碳纖維發(fā)熱布，所述步驟(2)中的金屬導(dǎo)線為直徑0.15mm的銅單絲。7.據(jù)權(quán)利要求1所述的2D碳纖維發(fā)熱布，所述步驟(2)中的滌綸低彈絲167dteX/30f、100dtex/40f 或者 76dtex/34f 的其中一種。8.據(jù)權(quán)利要求1所述的2D碳纖維發(fā)熱布，所述的金屬導(dǎo)線與耐高溫碳纖維導(dǎo)線采用的是二維平紋編織技術(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種2D碳纖維發(fā)熱布，包括：耐高溫碳纖維導(dǎo)線的制備和發(fā)熱布的編織，耐高溫碳纖維導(dǎo)線由碳纖維長絲和云母帶層組成，碳纖維長絲外側(cè)表面上包覆有多層云母帶層，云母帶層縱向包覆在碳纖維長絲外側(cè)，云母帶層由外側(cè)至內(nèi)側(cè)依次包括聚酯薄膜、云母紙，聚酯薄膜、云母紙之間通過耐熱膠粘劑連接。由滌綸低彈絲構(gòu)成導(dǎo)熱發(fā)電體的支架將上述制備的耐高溫碳纖維導(dǎo)線和金屬導(dǎo)線編織成2D碳纖維發(fā)熱布。耐高溫碳纖維導(dǎo)線以一定的間隔嵌織在織物的緯向，銅單絲沿徑向分布在導(dǎo)電發(fā)熱布的兩邊。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)可以有效避免蓄熱和過熱現(xiàn)象，從而延長使用壽命。安全環(huán)保，無污染，耐磨耐腐蝕。同時(shí)熱輻射波恰好是人體吸收波長，有很好的理療保健作用。
【IPC分類】D06M15/55, D06M101/40, H05B3/36, D03D15/00, D06B3/04
【公開號(hào)】CN104981036
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410144738
【發(fā)明人】張?jiān)? 馬俊杰, 代汝軍
【申請(qǐng)人】四川鑫達(dá)企業(yè)集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2014年4月12日