CN101808432B - 湿浸拉缩法生产碳素发热线的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种湿浸拉缩法生产碳素发热线的工艺，其特征在于：原丝经三次涂层干燥后的原丝进入到10m长的高温固化区进行成熟，将原丝和炭黑完全接结；将经高温固化区成熟后的原丝经方向控制辊送入自动检测设备区间，其温度维持常温22℃。经过阻抗检测后的原丝即为发热线经绕线机绕线包装。其能够制造出直径为0.8mm以下，每100mm长为1kΩ以下的发热线；与原丝结合的碳素不会因湿度和冲击而出现散乱或分解现象。
Description
技术领域：
本发明涉及一种湿浸拉缩法生产碳素发热线的工艺。
背景技术：
目前的碳素发热体有以下几种：
涂布(coating)式碳素发热体是为了在用聚乙烯纱或棉纱织造的织物的两侧附与电极，以红铜线为经丝织造且涂上碳素墨水的发热体。其存在因为阻抗不均衡，不能确保安全性，可能着火；不能附与低阻抗。不能附与所希望的阻抗(电流)；不能附与均匀的阻抗；且发热不均匀；忽略了因热引起的物质的收缩、膨胀作用的发热体。主要原因如下：1)碳是不因热而收缩、膨胀的物质；而铜线碰到热，收缩膨胀系数就会加大，因此与碳接合的铜线在使用发热体的时候和停止使用发热体或调节温度时，因铜线和碳之间的隔离，发热体的功能受损或因接点不合格的原因有发生火灾的危险。2)铜线碰到热就会变硬，因此出现与碳素发热体隔离的现象。
胶片碳素发热体是为了在塑料胶片上印刷碳素墨水且附与电极，将薄铜板((copper sheet)接合在印刷的碳素上。其存在与涂布式发热体不同，阻抗均匀，但是因为形成碳素的物质为塑料，所以发热体在高温(80℃以内)下也变形。如果胶卷被折，因阻抗(电流)的变化，会出现发热功能受损或有着火的危险。忽略了因热原因引起的物质的收缩、膨胀作用的发热体。(在涂布式发热体中说明)喷射式碳素发热体是将在市场中流通的碳素墨水喷射在无纺布(nonwoven)等上，然后将薄铜板((copper sheet)或铜线做为电极，将结合不安全的塑料胶片层压(laminating)。
玻璃纤维碳素发热丝是苏联开发的发热丝，远红外线辐射热的特性弱，因玻璃纤维所具有的硬质(折)特性，功能被丧失，又因为不是环保材料，所以不能保证其经济性。
不锈钢碳素发热丝是随着金属技术的发展，利用精密加工技术可以将不锈钢制作成超微细口径的丝，且利用其柔软性与普通纱没有区别的特性，在其上面涂上碳素墨水，从而可得到高热，但这样做电流消耗大，且远红外线辐射热的放射率微弱，所以与普通灯丝(Filament)金属线上的发热相同。
以碳素丝为纬丝织造的织物发热体
目前企业生产的织物发热体还存在着以下问题：
生产以碳素丝为纬丝织造的织物发热体的其他(现有)生产者在将聚乙烯丝或棉丝并丝、捻丝过程中，连起码的适合碳素涂层的基础性认识都没有，用不具有静态特性的发热丝将化学丝(chemistry yarn)或混合丝做为纬丝和经丝，将两极的铜线做为经丝织造的碳素发热体，与织造的涂层发热体和胶片喷射式碳素发热体比较在功能和质量方面不能说比这些高一层，只不过是制造发热体的一种想法而已。即忽略了制造超精密发热丝的专有技术和设备的合理性，并且未进行充分的研究，因此不能制造出超精密而完美的发热丝。
2)将碳素丝作为纬丝织造的织物发热体也与诸多发热体相同电极线用了铜线，因此不可避免地带来相同的危险性和功能的丧失。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种湿浸拉缩法生产碳素发热线的工艺，其生产碳素发热线是一种具有均匀的阻抗和经济性(省电)的产品，用其低阻抗的超精密的发热丝，能够制造出直径为0.8mm以下，每100mm长为1kΩ以下的发热线；与原丝结合的碳素不会因湿度和冲击而出现散乱或分解现象。
本发明的技术方案是这样实现的：湿浸拉缩法生产碳素发热线的工艺，其特征在于：首先将用购买400Denia的原丝进行并丝和捻丝；然后将购买的炭黑附与静态特性；再制造使发热织物发热的电线(electric wire)；将供给发热体(发热织物)的电源与发热线相连(lead)，电线(electric wire)必须将12股0.03mm的超细铜线(copperwire)右捻、并丝成一股，并镀锡；然后再将三股并丝，左捻268次为一股；具体方法如下：将带有原丝的线轴放在轴架上，原丝通过绕线轴架进行碳素的涂层处理，使原丝维持适当的张力无拧结地布置进入涂层区间；经设在第一浸碳区旋转机械和控制辊进入一次涂层，原丝在碳素墨水槽水面位置大于120mm小于150mm的位置进入，第一次涂层后的原丝通过上方的刷子后进入锥形内孔拉缩成型模初径口，其圆孔进入口为0.7mm，吐出口为0.5mm，原丝经初径吐出后进入硬化区间，再进入干燥炉干燥，在干燥炉长度3.4m区间必须进行每分钟6.8m以内的干燥；将通过进行碳素墨水涂层处理得到阻抗值的发热线各通过一股，第1次干燥后的原丝将干燥炉中得到的热量自然蒸发后经设在第二浸碳区上的控制辊进入第二浸碳区内的黑碳素墨水槽，原丝通过第2次涂层后再进入第2次干燥炉初径口，径的进入口为0.8mm时，吐出口为0.6mm，最后进入第3次涂层后进入干燥炉初径口，径的进入口为0.9mm时，吐出口为0.7mm。经三次涂层干燥后的原丝进入到10m长的高温固化区进行成熟，将原丝和炭黑Black Carbon完全接结；将经高温固化区成熟后的原丝经方向控制辊送入自动检测设备区间，其温度维持常温22℃。经过阻抗检测后的原丝即为发热线经绕线机绕线包装。
本发明的积极效果是一种具有均匀的阻抗和经济性(省电)的产品，用其低阻抗的超精密的发热丝，能够制造出直径为0.8mm以下，每100mm长为1kΩ以下的发热线；与原丝结合的碳素不会因湿度和冲击而出现散乱或分解现象。
附图说明：
图1为本发明的工作流程示意图；
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明做进一步的描述：
实施例1：
如图1所示，加工时将带原丝的线轴放在轴架上，原丝通过绕线轴架进行碳素的涂层处理，使原丝维持适当的张力无拧结地布置进入涂层区间；经设在第一浸碳区旋转机械和控制辊进入一次涂层，原丝在碳素墨水槽水面位置120mm的位置进入，第一次涂层后的原丝通过上方的刷子后进入锥形内孔拉缩成型模初径口，其圆孔进入口为0.7mm，吐出口为0.5mm，原丝经初径吐出后进入硬化区间，再进入干燥炉干燥，在干燥炉长度3.4m区间必须进行每分钟6.8m以内的干燥；将通过进行碳素墨水涂层处理得到阻抗值的发热线各通过一股，第1次干燥后的原丝将干燥炉中得到的热量自然蒸发后经设在第二浸碳区上的控制辊进入第二浸碳区内的黑碳素墨水槽，原丝通过第2次涂层后再进入第2次干燥炉初径口，径的进入口为0.8mm时，吐出口为0.6mm，最后进入第3次涂层后进入干燥炉初径口，径的进入口为0.9mm时，吐出口为0.7mm。经三次涂层干燥后的原丝进入到10m长的高温固化区进行成熟，将原丝和炭黑Black Carbon完全接结；将经高温固化区成熟后的原丝经方向控制辊送入自动检测设备区间，其温度维持常温22℃。经过阻抗检测后的原丝即为发热线经绕线机绕线包装。
实施例2：
如图1所示，加工时将带原丝的线轴放在轴架上，原丝通过绕线轴架进行碳素的涂层处理，使原丝维持适当的张力无拧结地布置进入涂层区间；经设在第一浸碳区旋转机械和控制辊进入一次涂层，原丝在碳素墨水槽水面位置140mm的位置进入，第一次涂层后的原丝通过位于碳素墨水(Carbon ink)水面15mm的上方的刷子后进入锥形内孔拉缩成型模初径口，其圆孔进入口为0.7mm，吐出口为0.5mm，原丝经初径吐出后进入250mm硬化区间，再进入干燥炉干燥，在干燥炉长度3.4m区间必须进行每分钟6.8m以内的干燥；将通过进行碳素墨水涂层处理得到阻抗值的发热线各通过一股，第1次干燥后的原丝将干燥炉中得到的热量自然蒸发后经设在第二浸碳区上的控制辊进入第二浸碳区内的黑碳素墨水槽，原丝通过第2次涂层后再进入第2次干燥炉初径口，径的进入口为0.8mm时，吐出口为0.6mm，最后进入第3次涂层后进入干燥炉初径口，径的进入口为0.9mm时，吐出口为0.7mm。经三次涂层干燥后的原丝进入到10m长的高温固化区进行成熟，将原丝和炭黑Black Carbon完全接结；将经高温固化区成熟后的原丝经方向控制辊送入自动检测设备区间，其温度维持常温25℃。经过阻抗检测后的原丝即为发热线经绕线机绕线包装。
实施例3：
加工时将带原丝的线轴放在轴架上，原丝通过绕线轴架进行碳素的涂层处理，使原丝维持适当的张力无拧结地布置进入涂层区间；经设在第一浸碳区旋转机械和控制辊进入一次涂层，原丝在碳素墨水槽水面位置150mm的位置进入，第一次涂层后的原丝通过位于碳素墨水(Carbon ink)水面20mm的上方的刷子后进入锥形内孔拉缩成型模初径口，其圆孔进入口为0.7mm，吐出口为0.5mm，原丝经初径吐出后进入350mm硬化区间，再进入干燥炉干燥，在干燥炉长度3.4m区间必须进行每分钟6.8m以内的干燥；将通过进行碳素墨水涂层处理得到阻抗值的发热线各通过一股，第1次干燥后的原丝将干燥炉中得到的热量自然蒸发后经设在第二浸碳区上的控制辊进入第二浸碳区内的黑碳素墨水槽，原丝通过第2次涂层后再进入第2次干燥炉初径口，径的进入口为0.8mm时，吐出口为0.6mm，最后进入第3次涂层后进入干燥炉初径口，径的进入口为0.9mm时，吐出口为0.7mm。经三次涂层干燥后的原丝进入到10m长的高温固化区进行成熟，将原丝和炭黑Black Carbon完全接结；将经高温固化区成熟后的原丝经方向控制辊送入自动检测设备区间，其温度维持常温23℃。经过阻抗检测后的原丝即为发热线经绕线机绕线包装。
Claims (1)
1.湿浸拉缩法生产碳素电热线的工艺，其特征在于具体加工方法如下：将经并丝和捻丝后的原丝线轴放在轴架上，原丝通过绕线轴架进行碳素的涂层处理，使原丝维持适当的张力无拧结地布置进入涂层区间；经设在第一浸碳区旋转机械和控制辊进入一次涂层，经控制辊的原丝在高于碳素墨水槽水面位置120mm到150mm的位置进入，第一次涂层后的原丝通过上方的刷子后进入锥形内孔拉缩成型模初径，其圆孔进入口为0.7mm，吐出口为0.5mm，原丝经初径吐出口后进入硬化区间，再进入干燥炉干燥，在干燥炉长度3.4m区间必须进行每分钟6.8m以内的干燥；第1次干燥后的原丝将干燥炉中得到的热量自然蒸发后经设在第二浸碳区上的控制辊进入第二浸碳区内的黑碳素墨水槽，原丝通过第2次涂层后再进入第2次干燥炉初径，初径的进入口为0.8mm时，吐出口为0.6mm，最后进入第3次涂层后进入干燥炉初径，初径的进入口为0.9mm时，吐出口为0.7mm；经三次涂层干燥后的原丝进入到10m长的高温固化区进行成熟，将原丝和炭黑完全接结；将经高温固化区成熟后的原丝经方向控制辊送入自动检测设备区间，其温度维持常温22℃；经加工过的原丝即为电热线，再经过阻抗检测后的电热线，经绕线机绕线成轴，再用纸箱包装。
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