專利名稱：紙質(zhì)碳纖維/納米碳粉遠(yuǎn)紅外線面狀發(fā)熱體的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型是一種面狀電加熱的裝置，具體地說是一種可用于大面積的居民供暖，較大面積的公共、工業(yè)、商業(yè)、辦公、學(xué)習(xí)、娛樂等場(chǎng)所取暖使用的紙質(zhì)碳纖維/納米碳粉遠(yuǎn)紅外線的面狀發(fā)熱體。
二背景技術(shù)：
眾所周知，遠(yuǎn)紅外線輻射加熱，與對(duì)流式供熱相比，其效果和舒適性要好的多。遠(yuǎn)紅外線輻射能使水分子產(chǎn)生共振，變成獨(dú)立的水分子，產(chǎn)生的的熱能，對(duì)人有一種柔和感；使室內(nèi)的空氣得到改善，有利于人的身體健康，有一定的保健功能，已為人們所關(guān)注。但，現(xiàn)有的電加熱面狀材料主要是采用金屬電纜或是導(dǎo)電油墨作為主要發(fā)熱材料，來利用電能發(fā)熱。它們的主要缺點(diǎn)是基本上是線形發(fā)熱材料，產(chǎn)品易產(chǎn)生電磁波，升溫慢，發(fā)熱功率隨使用時(shí)間發(fā)熱衰減，發(fā)熱效率低，安全性能差等，因而限制了其推廣應(yīng)用。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種紙質(zhì)碳纖維/納米碳粉遠(yuǎn)紅外線面狀發(fā)熱體，它通過遠(yuǎn)紅外線輻射供暖，并具有良好的保健功能；且升溫快，發(fā)熱穩(wěn)定，發(fā)熱效率高，不產(chǎn)生電磁波，使用安全。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是中間為紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層，紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層的上下兩側(cè)均設(shè)置有納米碳層。由紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層發(fā)熱，納米碳層起輔助加熱和屏蔽作用。在納米碳層外側(cè)覆蓋有膠水層，在膠水層外側(cè)覆蓋有淋膜層，在淋膜層的外側(cè)覆蓋有腹膜層。淋膜層和腹膜層起保護(hù)作用。淋膜層并起輔助絕緣作用；腹膜層并起絕緣和防水作用。
紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層是在原紙層的一側(cè)或兩側(cè)粘合有碳纖維層。原紙層的原紙可采用25-35克/平方米的超薄特種紙。超薄特種紙可采用透氣性能好的超薄紙。采用原紙層上粘合碳纖維層，可使本實(shí)用新型的發(fā)熱均勻。
在淋膜層和腹膜層中可加入阻燃劑，這樣在制取本實(shí)用新型時(shí)不需要再進(jìn)行阻燃處理，同時(shí)可使產(chǎn)品的安全性更好。
使用本實(shí)用新型時(shí)，可將本實(shí)用新型鋪設(shè)在室內(nèi)墻壁、地面等上，接通電源便可供取暖等使用。
本實(shí)用新型是利用碳纖維和納米碳在電能的作用下，碳纖維和納米碳的碳原子產(chǎn)生震蕩，而產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外線輻射，在紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層的兩側(cè)設(shè)置有納米碳層，納米碳層起著輔助加熱和屏蔽作用，從根本上解決了電磁輻射作用。紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層是由碳纖維粘合在原紙層上，使碳纖維均勻地分布在原紙層，整個(gè)表面均發(fā)熱，就如無數(shù)個(gè)細(xì)小的導(dǎo)線將電極的兩極連接起來一樣，電流都是極微小的，即使不慎將產(chǎn)品刺破，泄漏的電流也是非常小，使用安全性能可靠，可作為大面積、大功率的取暖材料。因此具有良好的供暖、保健功能；且升溫快，發(fā)熱穩(wěn)定，發(fā)熱效率高，不產(chǎn)生電磁波，使用安全，抗折性能和防水性能好等特點(diǎn)。本實(shí)用新型可用于大面積的居室供暖，較大面積的公共、工業(yè)、商業(yè)、辦公、學(xué)習(xí)、娛樂場(chǎng)所等取暖使用。
該技術(shù)方案有以下優(yōu)點(diǎn)1.該產(chǎn)品是依靠發(fā)熱波長(zhǎng)在8um-15um的遠(yuǎn)紅外線輻射來提供熱量的方式，其中能量的70％以上，均以遠(yuǎn)紅外線的方式提供，具有所有遠(yuǎn)紅外線的保健功能。
2.產(chǎn)品采用碳纖維發(fā)熱+碳層屏蔽輻射的結(jié)構(gòu)，從根本上解決電磁輻射的難題。
3.產(chǎn)品中的碳纖維結(jié)構(gòu)是采用碳纖維與紙的粘合技術(shù)，并非普通的碳纖維與紙漿混合的做法，從根本上解決了碳纖維與原紙間的分配不均產(chǎn)生的發(fā)熱不均勻的現(xiàn)象。
4.在導(dǎo)電紙復(fù)合前，先在布或者紙上淋上一層(加熱成液態(tài))塑料層，眾所周知，液態(tài)的塑料層的粘和力要比膠水大的多，而淋膜塑料層與腹膜的薄膜層都屬于塑料層，他們之間的粘合力也很大。這樣的結(jié)構(gòu)比用塑料薄膜直接與紙或者布利用膠水粘合的牢固的多。
5.產(chǎn)品的整個(gè)表面均是發(fā)熱，就如無數(shù)個(gè)細(xì)小的導(dǎo)線將電極的兩端連接起來一樣，電流都是極其微小的，所以，當(dāng)不慎將產(chǎn)品刺破時(shí)(不能在電極處)，產(chǎn)品泄漏的電流非常小，人體根本不會(huì)感覺到。產(chǎn)品的安全性能強(qiáng)。
6.產(chǎn)品有原紙+碳纖維層結(jié)構(gòu)，應(yīng)用在大面積的居民供暖與熱量較高、功率較大工的工業(yè)場(chǎng)所。該產(chǎn)品具有成本底、產(chǎn)品穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
四

附圖為本實(shí)用新型示意圖。
五具體實(shí)施方式
由附圖可見，本實(shí)用新型中間為紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層1，紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層1的上下兩側(cè)均設(shè)置有納米碳層2，在納米碳層2外側(cè)覆蓋有膠水層3，在膠水層3外側(cè)覆蓋有淋膜層4，在淋膜層4的外側(cè)覆蓋有腹膜層5。由紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層1發(fā)熱，納米碳層2起輔助加熱和屏蔽作用，淋膜層4和腹膜層5起保護(hù)作用。淋膜層4并起輔助絕緣作用；腹膜層5并起絕緣和防水作用。
紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層1是在原紙層6的一側(cè)或兩側(cè)粘合有碳纖維層。原紙層6的原紙可采用25-35克/平方米的超薄特種紙。超薄特種紙可采用透氣性能好的超薄紙。采用原紙層6上粘合碳纖維層，可使本實(shí)用新型的發(fā)熱均勻。
實(shí)施例一表面溫度最高35℃，電壓AC220V房間地暖供暖的紙質(zhì)碳纖維/納米碳粉遠(yuǎn)紅外線的面狀發(fā)熱體。
紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層1采用35克/平方米的原紙，粘上15克/平方米的碳纖維(可采用日本東麗公司T700 4K)，在兩層涂上8克/平方米的納米碳黑(KetjenBlackEC300)，然后在導(dǎo)電碳纖維紙兩端分別覆上2.5厘米寬、35um厚的壓延銅箔，兩壓延銅箔間距為800cm。在外側(cè)涂上膠水，淋膜層4材料為PE，厚度50um。腹膜層5材料PET，厚度75um。
由于碳纖維與金屬導(dǎo)電性能不同。碳纖維受到外界的影響大，如濕度過大則可能導(dǎo)致產(chǎn)品功率下降，所以在制作完成后，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行專業(yè)檢驗(yàn)，根據(jù)要求進(jìn)行產(chǎn)品配方調(diào)整，以便達(dá)到要求。
實(shí)施例二、表面溫度最高45℃，電壓AC3.7V。戶外公路橋梁融雪的紙質(zhì)碳纖維/納米碳粉遠(yuǎn)紅外線的面狀發(fā)熱體。
紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層1采用25克/平方米的原紙，粘上20克/平方米的碳纖維(可采用日本東麗公司T300 12K)，在兩層涂上10克/平方米的納米碳黑(KetjenBlackEC300)，然后在導(dǎo)電碳纖維紙兩端分別覆上2.0厘米寬、40um厚的壓延銅箔，兩壓延銅箔間距為1200cm。在外側(cè)涂上膠水，淋膜層層材料為PVC，厚度70um。腹膜層5材料PVC，厚度110um。
由于碳纖維與金屬導(dǎo)電性能不同。碳纖維受到外界的影響大，如濕度過大則可能導(dǎo)致產(chǎn)品功率下降，所以在制作完成后，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行專業(yè)檢驗(yàn)，根據(jù)要求進(jìn)行產(chǎn)品配方調(diào)整，以便達(dá)到要求。
權(quán)利要求1.一種紙質(zhì)碳纖維/納米碳粉遠(yuǎn)紅外線面狀發(fā)熱體，包含有紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層(1)，其特征在于中間的紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層(1)上下兩側(cè)均設(shè)置有輔助加熱和屏蔽作用的納米碳層(2)，在納米碳層(2)外側(cè)覆蓋有膠水層(3)，在膠水層(3)外側(cè)覆蓋有淋膜層(4)，在淋膜層(4)外側(cè)覆蓋有起絕緣和防水作用的腹膜層(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙質(zhì)碳纖維/納米碳粉遠(yuǎn)紅外線面狀發(fā)熱體，其特征在于所述的紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層(1)是在原紙層(6)的一側(cè)或兩側(cè)粘合有碳纖維層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紙質(zhì)碳纖維/納米碳粉遠(yuǎn)紅外線面狀發(fā)熱體，其特征在于原紙層(6)的原紙可采用25-35克/平方米的超薄特種紙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙質(zhì)碳纖維/納米碳粉遠(yuǎn)紅外線面狀發(fā)熱體，其特征在于納米碳層(2)和淋膜層(4)之間設(shè)置有銅箔(7)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種紙質(zhì)碳纖維/納米碳粉遠(yuǎn)紅外線的面狀發(fā)熱體。中間的紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層(1)上下兩側(cè)均設(shè)置有輔助加熱和屏蔽作用的納米碳層(2)，在納米碳層(2)外側(cè)覆蓋有膠水層(3)，在膠水層(3)外側(cè)覆蓋有淋膜層(4)，在淋膜層(4)外側(cè)覆蓋有起絕緣和防水作用的腹膜層(5)。紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層(1)可以是在原紙層(6)的一側(cè)或兩側(cè)粘合有碳纖維層的紙質(zhì)碳纖維發(fā)熱層；可用于居室供暖，較大面積的公共、工業(yè)、商業(yè)、辦公、學(xué)習(xí)、娛樂等場(chǎng)所取暖。具有良好的供暖、保健功能；且升溫快，發(fā)熱穩(wěn)定，發(fā)熱效率高，不產(chǎn)生電磁波，使用安全，抗折性能和防水性能好等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05B3/10GK2922357SQ20062008407
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月30日
發(fā)明者郭玉 申請(qǐng)人:郭玉