一種2d碳纖維發熱布的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明利用碳纖維高導熱高耐熱性能，研制了一種2D碳纖維發熱布及用途。
【背景技術】
[0002]碳纖維是世界上公認的高科技、納米技術，碳纖維供暖是節能、環保和減排的好產品；眾所周知，人類傳統的資源(燃煤、燃油)越來越少，按照現在的開采速度，只能維持幾十年。而且開采費用越來越高，而隨著人類社會文明的進步，人類需要的能源將越來越多，環境污染也越來越嚴重。為了解決人類與資源、環境之間的矛盾，節能減排將是未來科技發展的重中之重。
[0003]國外發達國家的碳纖維大部分應用在軍事工業上，而把碳纖維應用到民用取暖或人體的保健上很少。
[0004]利用碳纖維導電發熱的特性，設計開發的發熱布，具有廣闊的市場前景。碳纖維通電后迅速產生不可見的遠紅外光，遠紅外對人體的作用有益無害，世界上所有的生命離不開遠紅外的輻射。根據不同的使用要求，通過合理配置碳纖維長絲和銅絲的數量，可設計出不同電壓不同功率的發熱織物，可用于人體的保暖、保健，作為寒冷地區房屋內壁的熱源，大型槽、罐和釜的保溫恒溫材料，發酵或釀造的保溫恒溫熱源，溫室、育苗室、大棚室和家禽喂養室的熱源，用于公路、機場跑道的化雪除冰、船艙甲板的防凍保溫、寒冷地區雷達等通信設備的防凍防霜等。
[0005]目前，碳纖維供暖技術應用在國內還處于起步階段，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。家電電熱領域對碳纖維的需求超過200噸，市場前景廣闊。
【發明內容】
[0006]本發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熱布及用途。
[0007]本發明通過下述技術方案實現:
1.碳纖維長絲的預處理
按比例制備樹脂基體:環氧樹脂(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膠槽內，調整工藝參數。
[0008]將碳纖維大絲束預浸料，浸料溫度(65?85°C)，浸壓力((T0.4MPa)，預浸運行速率(1.0?3.0m/min),預固化 1.5h。
[0009]2.一種2D碳纖維發熱布，包括:耐高溫碳纖維導線的制備和發熱布的編織，結合【附圖說明】如下:
(I)耐高溫碳纖維導線
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構連接穩定，不會散開，最大限度的發揮其耐高溫的作用。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。
[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線的時候發生碳纖維長絲與云母帶層之間產生移動，影響使用性能。
[0011](2)編織
滌綸低彈絲首先進行加濕處理，相對濕度保持在70%以上，設置GA747劍桿織機的參數:開口時間285° ±2°，后梁高度9cm，劍桿進梭口時間80° ±2°，劍桿出梭口280° ±2°，織機轉速180r/min，緯密牙23齒，由滌綸低彈絲構成導熱發電體的支架將上述制備的耐高溫碳纖維導線和金屬導線通過GA747劍桿織機編織成2D碳纖維發熱布。耐高溫碳纖維導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電發熱布的兩邊，使用二維平紋編織技術編織的發熱布結構緊密，網眼均勻，具有抗腐蝕性好和結實耐用等優點。
[0012]3.本發明的優點可以有效的提高導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耐高溫碳纖維導線的結構圖附圖中各標號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本發明2D碳纖維用于發熱布的編織過程圖圖3 2D碳纖維發熱布附圖中各標號所代表的部件列表如下:
I碳纖維長絲2、金屬導線【具體實施方式】:
實施例1
首先，將6K聚丙烯腈(PAN)基碳纖維長絲經丙酮超聲lOmin，再進行粗化處理。然后，將碳纖維通過裝有制備的樹脂基體的熱熔膠膜機膠槽內，環氧樹脂40份，甲基四氫苯酐10份，增韌劑3份。將樹脂均勻地轉移到脫模紙上，使所制的膠膜連續、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，預浸料溫度為65°C、預浸料壓力為0.3MPa、預浸料運行速率為3.0m/min,預固化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，包覆3層，由167dtex/30f滌綸低彈絲構成導熱發電體的支架將上述制備的耐高溫碳纖維導線和直徑0.15mm的銅單絲通過GA747劍桿織機編織成2D碳纖維發熱布。
[0016]實施例2
首先，將6K聚丙烯腈(PAN)基碳纖維長絲經丙酮超聲lOmin，再進行粗化處理。然后，將碳纖維通過裝有制備的樹脂基體的熱熔膠膜機膠槽內，環氧樹脂40份，甲基四氫苯酐10份，增韌劑3份。將樹脂均勻地轉移到脫模紙上，使所制的膠膜連續、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，預浸料溫度為75°C、預浸料壓力為0.3MPa、預浸料運行速率為3.0m/min,預固化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，包覆3層，由167dtex/30f滌綸低彈絲構成導熱發電體的支架將上述制備的耐高溫碳纖維導線和直徑0.15mm的銅單絲通過GA747劍桿織機編織成2D碳纖維發熱布。
[0019]實施例3
首先，將浙青基碳纖維長絲經丙酮超聲lOmin，再進行粗化處理。然后，將碳纖維通過裝有制備的樹脂基體的熱熔膠膜機膠槽內，環氧樹脂40份，甲基四氫苯酐10份，增韌劑3份。將樹脂均勻地轉移到脫模紙上，使所制的膠膜連續、均勻、平整。
[0020]然后，用膠膜把浙青基碳纖維長絲展平、浸透，預浸料溫度為75°C、預浸料壓力為
0.3MPa、預浸料運行速率為3.0m/min,預固化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，包覆3層，由167dtex/30f滌綸低彈絲構成導熱發電體的支架將上述制備的耐高溫碳纖維導線和直徑0.15mm的銅單絲通過GA747劍桿織機編織成2D碳纖維發熱布。
【主權項】
1.一種2D碳纖維發熱布，包括:耐高溫碳纖維導線的制備和發熱布的編織: (1)耐高溫碳纖維導線 耐高溫碳纖維導線由碳纖維長絲和云母帶層組成，碳纖維長絲外側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，云母帶層由外側至內側依次包括聚酯薄膜、云母紙，聚酯薄膜、云母紙之間通過耐熱膠粘劑連接； (2)由滌綸低彈絲構成導熱發電體的支架將上述制備的耐高溫碳纖維導線和金屬導線編織成2D碳纖維發熱布，耐高溫碳纖維導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電發熱布的兩邊。2.根據權利要求1所述的2D碳纖維發熱布，所述的碳纖維長絲先進行預浸處理。3.根據權利要求1所述的2D碳纖維發熱布，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.據權利要求1所述的2D碳纖維發熱布，所述步驟(I)中的聚酯薄膜為雙向拉伸聚酯薄膜。5.據權利要求1所述的2D碳纖維發熱布，所述耐熱膠粘劑為改性環氧樹脂膠粘劑。6.據權利要求1所述的2D碳纖維發熱布，所述步驟(2)中的金屬導線為直徑0.15mm的銅單絲。7.據權利要求1所述的2D碳纖維發熱布，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.據權利要求1所述的2D碳纖維發熱布，所述的金屬導線與耐高溫碳纖維導線采用的是二維平紋編織技術。
【專利摘要】本發明公開了一種2D碳纖維發熱布，包括：耐高溫碳纖維導線的制備和發熱布的編織，耐高溫碳纖維導線由碳纖維長絲和云母帶層組成，碳纖維長絲外側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，云母帶層由外側至內側依次包括聚酯薄膜、云母紙，聚酯薄膜、云母紙之間通過耐熱膠粘劑連接。由滌綸低彈絲構成導熱發電體的支架將上述制備的耐高溫碳纖維導線和金屬導線編織成2D碳纖維發熱布。耐高溫碳纖維導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電發熱布的兩邊。本發明的優點可以有效避免蓄熱和過熱現象，從而延長使用壽命。安全環保，無污染，耐磨耐腐蝕。同時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】CN104981036
【申請號】CN201410144738
【發明人】張元春, 馬俊杰, 代汝軍
【申請人】四川鑫達企業集團有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2014年4月12日