專利名稱：一種遠紅外負離子碳晶電熱供暖復合材料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及電熱供暖復合材料的改進技術，具體為一種遠紅外負離子碳晶電熱供暖復合材料及其制備方法。
背景技術：
目前，除了金屬與非金屬等紅外加熱產品，碳纖維導電材料制成的電熱產品也迅猛發展。碳晶是一種改性提純碳素顆粒發熱產品，以短碳纖維改性后進行球磨處理，制成微晶顆粒后，再加入遠紅外發射劑，以特殊工藝合成制作成加熱元件。碳纖維電熱產品雖優點眾多，如導電性能穩定、強度大、比重小、厚度薄、使用方便等，但也存在發熱均勻性不良、 有過熱點、溫差過大，特別是制作溫度在80°C以上的電熱產品時，溫差在20°C以上，不符合國家標準。同時，雖然出現了碳纖維遠紅外增強的導電材料，但制作工藝繁瑣，且由于遠紅外增強劑匹配不當可能存在有害射線，影響健康使用。
發明內容
為了克服上述已有技術存在的缺陷和不足，本發明的目的在于提供一種遠紅外負離子碳晶電熱供暖復合材料及其制備方法，以解決和優化現有電熱制品發熱均勻性差等問題，為電力供暖領域提供節能環保的新型導電復合材料。本發明技術方案是一種遠紅外負離子碳晶電熱供暖復合材料，其特征在于按重量百分比計，包括紙漿70 95% 納米碳纖維2 20%;納米遠紅外負離子粉2 5%; 擴散劑1 5%。本發明遠紅外負離子碳晶電熱供暖復合材料，按重量百分比計，優選組成如下紙漿88 92% ；納米碳纖維4 6% ；納米遠紅外線負離子粉2 3% ；擴散劑2 3%.紙漿可以為植物紙漿或其他纖維紙漿及回收廢紙制成的紙漿均可；植物紙漿組成可以如下按重量百分比計，NaOH 4 6% ；H2030 40% ；植物纖維55 65%。納米碳纖維優選規格如下直徑10 lOOnm，長度10 20um ；優選聚內烯晴基納米碳纖維。納米遠紅外線負離子粉可以采用納米竹碳纖維，是一種通過高效吸收和發射遠紅外線，釋放負離子而具有保溫、改善微循環系統、促進血液循環、抑制微生物生長等保健功能的功能纖維。優選規格如下直徑10 lOOnm，長度10 20um，遠紅外線發射率> 85%，負離子數> 6500 個/cm3。可以采用市購的遠紅外粉或負離子粉代替納米竹碳纖維，可以降低成本。各類納米遠紅外線負離子粉均為市購產品。擴散劑為市購產品，如亞甲基雙萘磺酸鈉(NNO)等。本發明遠紅外負離子碳晶電熱供暖復合材料的制備方法如下本發明以紙漿、納米碳纖維、納米遠紅外負離子粉、擴散劑為原料，通過制漿、打漿、混漿、抄紙、烘干、上卷等工序制作成導電復合材料。在打漿過程中，進行混漿工序將納米碳纖維、納米遠紅外負離子粉均勻地加入到紙漿中；其中，納米碳纖維在打漿開始后1-2小時加入，同時加入造紙擴散劑；在加入納米碳纖維后，繼續打漿0. 5 1. 5小時加入納米遠紅外負離子粉。打漿為造紙中的常現技術， 打漿過程中的加水量可以為原料的2 3倍。
打漿、混裝完成后需要檢驗，用100 200目篩網在紙漿的4 5cm深度多次取樣； 壓干并光照去除水分。首先，通過目測是否均勻分布；然后，進行電阻測量，要求多次阻值誤差在+2% -5%范圍。本發明遠紅外負離子碳晶電熱供暖復合材料的電阻率可以在2-2000 Ω · cm范圍內，可根據需要進行調整。本發明的有益效果是本發明一種遠紅外負離子碳晶電熱供暖復合材料及其制備方法，由于采用納米級碳纖維，在紙漿中分散更均勻，成型后電流分配更完善，發熱更均勻， 而且穩定性良好；由于采用納米遠紅外負離子粉，尤其是竹碳纖維，打漿混漿過程更合理完善，增加有益輻射量，實現健康環保的目的；由于采用植物紙漿或廢紙漿等，可有效降低環境污染。
具體實施例方式本發明以紙漿、納米碳纖維、納米遠紅外負離子粉、擴散劑為原料，通過制漿、打漿、混漿、抄紙、烘干、上卷等工序制作成導電復合材料。在打漿過程中，進行混漿工序將納米碳纖維、納米遠紅外負離子粉均勻地加入到紙漿中；其中，納米碳纖維在打漿開始后1-2 小時加入，同時加入造紙擴散劑；在加入納米碳纖維后，繼續打漿0. 5 1. 5小時加入納米遠紅外負離子粉。打漿為造紙中的常現技術，打漿過程中的加水量可以為原料的2 3倍。打漿、混裝完成后需要檢驗，用100 200目篩網在紙漿的4 5cm深度多次取樣； 壓干并光照去除水分。首先通過目測是否均勻分布，然后進行電阻測量，要求五次阻值誤差在+2% -5%范圍。實施例1使用制備好的紙漿(選舊植物纖維，如稻草)，打漿開始后2小時加入重量含量為 4 6%的納米碳纖維，同時加入重量含量為2 3%造紙擴散劑亞甲基雙萘磺酸鈉(NNO)， 繼續打漿1小時加入重量含量為2 3%的納米遠紅外負離子粉(竹碳纖維)，紙漿為余量，打漿5小時后檢驗合格；然后抄紙、烘干。本實施例導電復合材料的電阻率為40 800 Ω · cm，可用作取暖用電熱材料，如地暖板、棚暖板、電熱畫、電暖器、腳踏板等。實施例2使用制備好的紙漿(廢紙)，打漿開始后3小時加入重量含量為5%的納米碳纖維，同時加入重量量含量為3%造紙擴散劑亞基雙甲基萘磺酸鈉(MF)，繼續打漿1小時加入重量含量為4%的納米遠紅外負離子粉(竹碳纖納)，紙漿為余量，打漿5小時后檢驗合格； 然后抄紙、烘干。本實施例導電復合材料的電阻率為50 Ω · cm，做出的制品可用于電援器寸。實施例3使用制備好的紙漿(選用植物纖維，如桔桿)，打漿開始后3小時加入重量含量為 6%的納米碳纖維，同時加入重量含量為4%造紙擴散劑亞甲基雙萘磺酸鈉(NNO)，繼續打漿1. 5小時加入重量含量為5%的華微科技(廈門)有限公司的FIR-300遠紅外線粉，紙漿為余量，打漿6小時后檢驗合格；然后抄紙、烘干。本實施例導電復合材料的電阻率為40 50 Ω · cm，可用于制作電加熱取暖用品。
權利要求
1.一種遠紅外負離子碳晶電熱供暖復合材料，其特征在于按重量百分比計，包括紙漿70 95% 納米碳纖維2 20% ；納米遠紅外負離子粉2 5% ；擴散劑1 5%。
2.按照權利要求1所述的遠紅外負離子碳晶電熱供暖復合材料及其制備方法，其特征在于以紙漿、納米碳纖維、納米遠紅外負離子粉、擴散劑為原料，在打漿過程中，進行混漿工序將納米碳纖維、納米遠紅外負離子粉均勻地加入到紙漿中；其中，納米碳纖維在打漿開始后1-2小時加入，同時加入造紙擴散劑；在加入納米碳纖維后，繼續打漿0. 5 1. 5小時加入納米遠紅外負離子粉；打漿之后，經抄紙、烘干制作成復合導電材料。
3.按照權利要求2所述的遠紅外負離子碳晶電熱供暖復合材料及其制備方法，其特征在于打漿過程中進行檢驗控制，用100 200目篩網在紙漿的4 5cm深度多次取樣；壓干并光照去除水分，進行電阻測量，要求阻值誤差在+2% -5%范圍。
全文摘要
本發明涉及一種遠紅外負離子碳晶電熱供暖復合材料及其制備方法，具體為一種遠紅外負離子碳晶電熱供暖復合材料及其制備方法，解決現有電熱供暖材料發熱不均勻和環境效果不良等問題，用于制作取暖用加熱電熱板。按重量百分比計，該電熱供暖復合材料組成為紙漿70～95％∶納米碳纖維2～20％；納米遠紅外負離子粉2～5％；擴散劑1～5％。本發明以紙漿、納米碳纖維、納米遠紅外負離子粉、擴散劑為原料，通過制漿、打漿。混漿、抄紙、烘干、上卷等工序制作成導電復合材料；在打漿過程中，進村混裝工序將納米碳纖維、擴散劑、納米遠紅外負離子粉均勻地加入到紙漿中。本發明同時具有遠紅外線發射和負離子釋放功能，能有效釋放有害電荷，發揮凈化消毒和環保的作用。
文檔編號H05B3/14GK102457994SQ20101052921
公開日2012年5月16日 申請日期2010年11月3日 優先權日2010年11月3日
發明者李家波 申請人:李家波