CN102264163A - 一种电热膜及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电热膜及其制造方法，该电热膜结构主要由纳米膜、导电铜带、导电银带、碳墨发热体和聚酯薄膜构成。采用本发明电热膜，不需要用燃烧煤炭等不可再生能源方式取暖，因而具有节能、环保的优点。该电热膜厚度只有几毫米，而且安装简单，无需建锅炉房等设施，可大大降低建筑成本，加快施工进度。该电热膜能耗低、能效高，可使用寿命长达50年，在与采用水循环暖取方式等同效果的情况下，成本不足前者的三分之一，而且电热膜基本免维护，因而可节省大量的人力、物力和财力。

Description

一种电热膜及其制造方法

技术领域

本发明涉及电致热取暖技术，尤其涉及一种电热膜及其制造方法。

背景技术

环保节能是当今我国政府重点关注的两大问题，我们每个人都有责任节约能源，减少污染，保护好我们子孙后代赖以生存的家园。在历史上，没有任何一个时期比21世纪人类面临的环境威胁更加严峻，大规模的污染在灭绝某些生物的同时也在危及人类自升身的安全，臭氧层的破坏、酸雨，土壤衰竭，河水断流，洪水爆发导致的灾难时有发生，全球有限的自然资源正日趋枯竭，石油、煤炭等不可再生的资源行将耗尽，对这些资源的争夺已经引发了局部战争并有愈演愈烈之势，人类与环境的关系已处在一个危机四伏的时期，人类若不采取措施依靠目前的速度，无节制的消耗地球资源，那么地球上所有的资源都将耗尽。

因此，推广清洁能源与应用于各个领域的节能技术具有非常重要的意义。例如：应用电致热技术进行采暖、保温即是这样的一个体现环保与节能理念的新技术。目前，随着电力体制改革的不断深入及建筑节能的推广应用，智能化电采暖系统已悄悄进入中国城市的领域。并逐步形成了除集体供热、燃气供热之外的又一新的供热方式。近年来，随着环保法规的确立和环保意识的增强，以及城市节能、节水的要求，电力供暖作为清洁能源，以其清洁环保、节省能源、运行费用低等优越性已走进城市供暖领域，而辐射电热膜供暖系统就是电力供暖方式中最具有代表性的一种方式。

采用辐射电热供暖系统供暖，可以作为热电连产的重要补充形式，符合目前城市建设和公用事业发展需要。既减少了政府巨大的城建投资，形成了市场化运作，又治理了大气污染，解决了燃眉之急，并且运行非常节能。然而，辐射电热膜作为一种新技术和新材料，其制造技术我国刚刚起步，没有成熟的技术，尤其在膜材料制造、质量稳定性和安全性方面存在许多难题亟待克服。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种电热膜及其制造方法，利用该电热膜通电发热进行取暖、保温等，以达到节能、环保、提高能效和降低采暖费用的效果。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电热膜，该电热膜主要包括纳米膜、导电铜带、导电银带、碳墨发热体层和聚酯薄膜；其中，聚酯薄膜上印刷有碳墨发热体层，该碳墨发热体层上印刷有银浆即导电银带，该碳墨发热体层上还辐射有与导电银带平行的导电铜带；该包含碳墨发热体、导电银带和导电铜带的电热膜本体上部，覆盖有粘合所述聚酯薄膜的纳米膜。

其中，所述聚酯薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET。

所述碳墨发热体层由碳墨粉构成。

所述导电银带由银浆印刷制成。

所述导电铜带为金属铜线或铜箔构成。

所述纳米膜为具有热传导性纳米材料制成。

一种电热膜制造方法，该方法包括如下步骤：

A、在印刷机上安装聚酯薄膜；

B、印刷碳墨发热体层；

C、印刷导电银带；

D、缠绕薄膜；

E、粘合薄膜。

其中，所述步骤A前进一步包括：检验PET薄膜是否完好和是否有异物的步骤。

所述步骤B和步骤C之后进一步包括用于烘干碳墨发热体层或烘干导电银带的步骤。

本发明所提供的电热膜及其制造方法，具有以下优点：

采用本发明电热膜，不需要用燃烧煤炭等不可再生能源方式取暖，因而具有节能、环保的优点。该电热膜厚度只有几毫米，而且安装简单，无需建锅炉房等设施，可大大降低建筑成本，加快施工进度。该电热膜能耗低、能效高，可使用寿命长达50年，在与采用水循环暖取方式等同效果的情况下，成本不足前者的三分之一，而且电热膜基本免维护，因而可节省大量的人力、物力和财力。另外，还具有温度可自我掌控、方便设置等优点。

附图说明

图1为本发明的电热膜结构示意图；

图2为本发明的电热膜制造方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法作进一步详细的说明。

低温辐射电热膜是一种通电后能发热的半透明聚酯薄膜，由可导电的特制油墨、金属载流条经加工、热压在绝缘聚酯薄膜间制成。工作时以电热膜为发热体，将热量以辐射的形式送入空间，使人体和物体首先得到温暖，其综合效果优于传统的对流供暖方式。低温辐射电热膜系统由电源、温控器、连接件、绝缘层、电热膜及饰面层构成。电源经导线连通电热膜，将电能转化为热能。由于电热膜为纯电阻电路，故其电热膜自身电热转换率近100％，节能效果十分显著。该低温辐射电热膜供暖技术最初应用于航天，随着其技术的成熟和制造成本的降低，逐步转为民用并应用于建筑采暖，至今已有几十年的历史。近二十年来，电热供暖技术发展迅速，几乎各类建筑中均有应用实例，特别是在韩国日本欧美等国家应用更为普遍。目前，该系统在全球应用面积达数亿平方米，广泛应用于民用住宅、宾馆、办公楼等建筑取暖以及工业管道设备的加温防冻、农业蓄热保温、融消冰雪和军事。

图1为本发明的电热膜结构示意图，如图1所示，该电热膜的结构主要包括纳米膜1、导电铜带2、导电银带3、碳墨发热体层4和聚酯薄膜5共五个部分。其中，聚酯薄膜5上印刷有碳墨发热体层4，该碳墨发热体层4上印刷有银浆即导电银带3，与之并列的是，该碳墨发热体层4上还辐射有与导电银带3平行的导电铜带2；该包含碳墨发热体4、导电银带3和导电铜带2的电热膜本体上部，覆盖有粘合聚酯薄膜5的纳米膜1。

所述聚酯薄膜5，可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，该PET属于线型饱和聚酯树脂，具有优良的特性，如耐热性、耐化学药品性、强韧性和电绝缘性。

所述碳墨发热体层4，由碳墨粉经高温印刷、再经烘干形成，具有一定导电性能。

所述导电银带3，由银(粉)浆经印刷、烘干后形成，具有良好导电性能。

所述导电铜带2，与导电银带3并列置于碳墨发热体层4和纳米膜1之间，即导电铜带2(或金属铜线、铜箔等)与导电银带3并列平行夹在聚酯薄膜5和纳米膜1之间进行粘合。

所述纳米膜1，为具有良好热传导性的纳米材料制成，如，强化纤维塑胶、陶瓷等。

通过采用低温粘合技术将该纳米膜1与所述聚酯薄膜5连同二者夹层中的碳墨发热体4、导电银带3和导电铜带2粘合成一整体，即电热膜。

图2为本发明的电热膜制造方法流程图，如图2所示，该电热膜的制造过程如下所述：

步骤201、安装聚酯薄膜。具体包括：检查聚酯薄膜的薄膜层是否完好、检查聚酯薄膜表面是否有异物，若有异物，则用专用洗涤剂洗净备用；如果聚酯薄膜干净可用，则揭开聚酯薄膜(如PET薄膜)两端的黏贴标签，然后将聚酯薄膜5横置于工作台上，将该聚酯薄膜5起始端放于半自动碳墨印刷机平台上，并调节该展平机的电子装置，设定好转速和转率；

步骤202、印刷碳墨发热体层。具体为：将刮板和挡板分别安装在上述半自动碳墨印刷机的顶架上；调整顶架上的固定滑轮，固定刮板，并调整顶架上的角度滑轮，设定刮板角度；将碳墨倒入印刷网的后端，然后将聚酯薄膜与平台上的刻度对齐，保持水平；然后，再踩动脚动开关开始印刷。

另外，印刷碳墨发热体层4后，还需要对碳墨进行烘干处理，其处理过程为：调整干燥机控制板上的温控装置，设定所需温度；然后调整干燥机控制板上的换流器装置，设定所需电流；调整干燥机控制板上的速度调节装置，设定所需速度；然后将印刷碳墨发热体的聚酯薄膜放入干燥机进行烘干。

步骤203、印刷导电银带。具体为：将刮板和挡板分别安装在半自动银浆印刷机顶架上；调整顶架上的固定滑轮对刮板进行固定，并调整顶架上的角度滑轮，设定刮板角度；将银浆倒在印刷网的后端，然后将聚酯薄膜与平台上的刻度对齐，保持水平；然后再踩动开关，进行印刷，形成导电银带。

另外，印刷完银浆后，还需要对导电银带进行进行烘干处理，其处理过程为：调整干燥机控制板上的温控装置，设定所需温度；然后调整干燥机控制板上的换流器装置，设定所需电流；调整干燥机控制板上的速度调节装置，设定所需速度；然后将印刷银浆后的聚酯薄膜放入干燥机进行烘干。

步骤204、缠绕薄膜。具体为：将印有碳墨发热体层和导电银带后的聚酯薄膜固定于缠绕机的滚轴上，然后调节缠绕机控制板上的速度调节装置，设定好所需速度；开启电子装置开关，进行缠绕。

步骤205、粘合薄膜。具体为：调节粘合机控制台上的温度调节装置，设定所需温度；调节粘合机控制台上的速度调节装置，设定所需速度；将印有碳墨发热体层和银浆即导电银带的聚酯薄膜置于粘合机下方支撑架上；再将纳米膜置于粘合机上端支撑架上，将铜条置于中间支撑架上；将聚酯薄膜和纳米膜对齐，置于上下滚轴之间，并将导电铜带(铜条或铜箔也可)置于上述两层薄膜之间；然后向右旋转滚轴滑轮，将其固定，并将粘合好的成品一端固定于另一端滚轴之上，再调整控制台上速度调节装置，设定所需速度，最后开启电子装置开关进行粘合作业。

上述电热膜，利用热传导性纳米材料在聚酯薄膜上印刷碳墨发热体和产生与其面积耗电量相对应的阻抗，并用导电铜带(铜条或铜箔也可)作电极，用纳米膜做处理的远红外线发热体。

本电热膜全部采用国产原辅材料，采用低温粘合技术，运用尖端设备完善解决薄膜变形；可生产30cm～100cm宽度的电热膜，确保了产品在稳定性和安全性。该电热膜的主要技术参数及性能指标为：

法向全发射率为：0.87(高于国家标准)；

电热辐射转换效率为：59％(高于国家标准)；

红外线辐射波长范围：5μm～15μm；

输入功率偏差：+2％；

工作温度下的泄露电流：0.016A(安培)；

工作温度下的电气强度：在3750V电压下1分钟无击穿；

工作环境温度：-40度～100度；

耐燃性能：700度高温情况下无自燃。

另外，该产品具有较好的远红外效果：远红外线具有保证营养均衡、促进新陈代谢，促进身体发育，促进废弃物的排除和中和恶臭，保持身体适当体温，均衡供给养分和保住人体水分的优点。负离子效果：空气净化，血液净化，增强抵抗力，增强神经系统功能，增强细胞活力安定神经。产品抗衰减性已超过9000个时长，属国际领先水平，超宽100cm电热膜属国内最先进的电热膜产品。其厚度只有几毫米，而且安装简单，可大大降低建筑成本，加快施工进度。

最后，再简单介绍一下电热膜地暖辐射采暖应用系统的结构组成：电热膜、发热元件、连接卡、绝缘罩和温控器。其中，电热膜、发热元件、连接卡由特殊的合金材料制成。安装时用专用工具钳将连接卡的一端固定在电热膜的载流条上，然后将另一端压接在导线上。绝缘罩起绝缘和保护连接卡的作用。温控器用于设定、控制室内温度。根据实际需要，通过温控器的调节与设定，可以随时调节室内温度(5～30℃)，起到节能作用并保持室温恒定。该电热膜配套部件中，还可以采用液晶显示模式功能，具有断电参数保护，传感器故障提示，手动强制运行等功能。支持设置7个工作8时段和上、下限温度，用户可以根据自己的主观愿望和天气变化随意调节温度和加热时间，可大幅度降低群暖运行费用。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电热膜，其特征在于，该电热膜主要包括纳米膜、导电铜带、导电银带、碳墨发热体层和聚酯薄膜；其中，聚酯薄膜上印刷有碳墨发热体层，该碳墨发热体层上印刷有银浆即导电银带，该碳墨发热体层上还辐射有与导电银带平行的导电铜带；该包含碳墨发热体、导电银带和导电铜带的电热膜本体上部，覆盖有粘合所述聚酯薄膜的纳米膜。

2.根据权利要求1所述的电热膜，其特征在于，所述聚酯薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET。

3.根据权利要求1所述的电热膜，其特征在于，所述碳墨发热体层由碳墨粉构成。

4.根据权利要求1所述的电热膜，其特征在于，所述导电银带由银浆印刷制成。

5.根据权利要求1所述的电热膜，其特征在于，所述导电铜带为金属铜线或铜箔构成。

6.根据权利要求1所述的电热膜，其特征在于，所述纳米膜为具有热传导性纳米材料制成。

7.一种电热膜制造方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

A、在印刷机上安装聚酯薄膜；

B、印刷碳墨发热体层；

C、印刷导电银带；

D、缠绕薄膜；

E、粘合薄膜。

8.根据权利要求7所述的电热膜制造方法，其特征在于，所述步骤A前进一步包括：检验PET薄膜是否完好和是否有异物的步骤。

9.根据权利要求7所述的电热膜制造方法，其特征在于，所述步骤B和步骤C之后进一步包括用于烘干碳墨发热体层或烘干导电银带的步骤。

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