CN104492667A - 一种电热网涂覆层的制备方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电热网涂覆层的制备方法和设备，所述方法具体为，将待涂覆的基底材料浸没于涂覆层材料的浆料中，然后先进行热风干燥，再在热风下进行热固化，操作简单，产品性能稳定，质量易于控制，使用寿命长。所述设备包括依次布置的浸涂槽、热风干燥区、热固化区。结构简单，使用方便，可以进行大规模的连续生产。采用该设备即可以制备导电层也可以制备绝缘层，制备的涂覆层结构均一、性能稳定。

Description

一种电热网涂覆层的制备方法和设备

技术领域

本发明属于电热网的制备领域，具体涉及一种电热网涂覆层的制备方法和设备。

技术背景

目前，现有的电热网通常是在网状玻纤织物上涂敷导电硅橡胶形成导电网状结构，通常还需要在导电硅橡胶层外围再涂覆绝缘层。硅橡胶由于其良好的耐高低温特性，将硅橡胶、碳素粒子及玻纤聚合成网状的发热体，是传统的导电性发热体材料之一，同时硅橡胶也是制备绝缘层的可选材料。现有技术中制备电热网涂覆层的设备大多比较复杂，制作工序也比较繁琐，产品质量不好控制。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种电热网涂覆层的制备方法。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种电热网涂覆层的制备方法，将待涂覆的基底材料浸没于涂覆层材料的浆料中，然后先进行热风干燥，再在热风下进行热固化。采用浆料浸涂再进行热风干燥和热风固化，操作简单，产品性能稳定，质量易于控制，使用寿命长。该方法尤其适用于采用包绕线编织的发热网的表面涂覆层的制备，所述包绕线包括芯线和包覆纱，所述包覆纱缠绕在所述芯线的外围。所述包覆纱缠绕线之间保留适当的距离，使所述芯线部分被包覆，部分裸露在外。进一步的，所述芯线是由多股纤维线叠加绕线构成的捻纱。

作为可选方式，在上述在电热网涂覆层的制备方法中，整个制备过程中使所述基底材料始终处于绷紧状态，保留织造过程中存在于各编织线之间的张力，这样可以避免因张力不足导致网状结构松散和滑动，也避免张力的较大变化导致涂覆层出现裂纹。还可以对纺织好的网状结构不做储存，直接在保持张力处于绷紧状态下进行涂覆处理，既更有利于保持张力，又可以节省编织过程中的产品收集和存储设备。

作为可选方式，在上述在电热网涂覆层的制备方法中，包括导电硅橡胶层的制备，其步骤具体为：制备导电硅橡胶浆料；将电热网网状编织结构浸没于导电硅橡胶浆料中；然后先进行热风干燥，再在热风下进行热固化。

作为可选方式，在上述在电热网涂覆层的制备方法中，包括绝缘硅橡胶层的制备，其步骤具体为：制备绝缘硅橡胶浆料；将涂覆了导电层的电热网网状编织结构浸没于绝缘硅橡胶浆料中；然后先进行热风干燥，再在热风下进行热固化。

作为可选方式，在上述在电热网涂覆层的制备方法中，所述热风干燥具体为在105~115℃的热风下干燥2-3分钟。

作为可选方式，在上述在电热网涂覆层的制备方法中，所述热固化具体为在200~220℃的热风固化4-6分钟。

作为可选方式，在上述在电热网涂覆层的制备方法中，保证所述涂覆层材料的浆料的黏度(mPa.s, 25℃)范围在10至5000。

为了增加涂层厚度，还可以采用上述方法进行多次重复浸涂。

本发明还提供了一种用于制备电热网涂覆层的设备，包括依次设置的浸涂区、热风干燥区、热固化区。使用时，将涂覆层材料的浆料注入浸涂区，然后将待涂覆的基底材料送人浸涂区浸没于涂覆层材料的浆料中，使涂覆层材料的浆料浸润基底材料表面，然后立即送入热风干燥区，在热风作用下使涂覆在基底材料表面的涂覆层材料的浆料逐渐干燥，然后在送入热固化区，在温度更高的热风作用下实现涂覆层的热固化。采用该设备结构简单，操作方便，制备的涂覆层结构均一、性能稳定。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，还包括导向辊和牵引机构。通过牵引机构牵引制得的产品，带动待涂覆的基底材料在设备中移动，可以实现大规模的连续生产，通过在适当的位置导向辊可以实现产品或基底材料的顺利转向，使其移动更顺畅，同时可以是产品或基底材料始终保持一定的张力。作为可选，可以采用带驱动装置的滚筒，通过转动滚筒将产品卷到滚筒上，同时实现牵引和产品收集的功效。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述浸涂区主要由含有导向辊的浸涂槽构成。便于在浸涂过程使网状结构始终保持一定的张力，避免因张力不足导致网状结构松散和滑动，也避免张力的较大变化导致涂覆层出现裂纹。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述浸涂区包括多个浸涂槽和导向辊。便于进行多次重复浸涂。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述设备整体呈塔形，所述浸涂区、热风干燥区、热固化区由下至上依次分布于塔体中。将设备的主要部件由下而上的集中设置在一个塔形结构中，整体结构更紧凑，节省空间，且有利于生产的连续性，生产效率高。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述热风干燥区和热固化区通过送风管道分别与高温炉和风机相连通，通过风机将高温炉中产生的高温空气分别送入热风干燥区和热固化区，同时将热风干燥区和热固化区中温度降低后的空气回收或排空。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述塔体中设置有多个导向辊，所述塔体外设置有牵引机构，所述牵引机构用于牵引产品带动待涂覆的基底材料在所述设备中移动。采用一个牵引机构就能带动基底材料在各区域的顺利移动。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，多个塔体串联设置。多个塔体中的基底材料可以一个牵引机构的作用下顺利移动，并保持一定的张力。通过串联设置的塔体可以重复涂覆过程增加涂覆层的厚度，还可以通过在靠前的塔体的浸涂区中加入导电层材料的浆料，在靠后的塔体的浸涂区中加入绝缘层材料的浆料，实现导电层涂覆和绝缘层涂覆在一套设备中顺利完成。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，在一个塔体中设置多个浸涂槽，即可实现多次重复进行浸涂-干燥-固化过程。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述浸涂区包括第一浸涂槽和第二浸涂槽，基底材料在第一浸涂槽中完成浸涂后依次进行干燥和热固化再进入第二浸涂槽重复浸涂-干燥-固化过程。在所述第一浸涂槽和第二浸涂槽中基底材料的进入方式相反，例如在第一浸涂槽中按逆时针方向进入，在第一浸涂槽中按顺时针方向进入。当浸涂区主要由含有导向辊的浸涂槽构成时，为了使基底材料出于绷紧状态，保持一定的张力，基底材料需要贴着导向辊进入浸涂槽，由于与导向辊的摩擦作用，基底材料与导向辊接触的一面的涂覆量通常略少，会在一定程度上造成两面涂覆不均匀，通过第一浸涂槽和第二浸涂槽使基底材料分别以相反的面贴合导向辊进行浸涂，可以提高提层的均匀性。作为可选方式，可以在一个塔体中设置多个第一浸涂槽和第二浸涂槽，操作过程中可以使基底材料按照1-2-1-2…的顺序进入浸涂槽，也可以按1-1…-2-2…的顺序进入浸涂槽。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述浸涂槽通过管道与浸涂浆料供应装置相连。直接通过管道提供浆料，操作方便。还可以在所述管道上设置控制阀。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述设备的进料直接与电热网网状结构织造设备的出料相连。可以保留织造过程中存在于各编织线之间的张力，也可以简化整个系统的设备。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合

本发明的有益效果：

本发明所述方法采用浆料浸涂再进行热风干燥和热风固化，操作简单，产品性能稳定，质量易于控制，使用寿命长。所述的用于制备电热网涂覆层的设备，结构简单，使用方便，可以进行大规模的连续生产。采用该设备即可以制备导电层也可以制备绝缘层，制备的涂覆层结构均一、性能稳定。

附图说明：

图1为实施例2所述设备的示意图；

图2为实施例3所述设备的示意图；

图3为实施例4中所述的包绕线的结构示意图。

附图标记：11为芯线，12为包覆纱，81为塔体，82为浸涂区，83为热风干燥区， 84为热固化区，85为牵引机构，86为高温炉和风机，87为导向辊，A为第一浸涂槽，B为第二浸涂槽。

具体实施方式：

以下通过实施例的具体实施方式再对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应当将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明的精神和原则之内做的任何修改，以及根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的等同替换或者改进，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1

一种用于制备电热网涂覆层的设备，包括依次设置的浸涂区、热风干燥区、热固化区。使用时，将涂覆层材料的浆料注入浸涂区，然后将待涂覆的基底材料送人浸涂区浸没于涂覆层材料的浆料中，使涂覆层材料的浆料浸润基底材料表面，然后立即送入热风干燥区，在热风作用下使涂覆在基底材料表面的涂覆层材料的浆料逐渐干燥，然后在送入热固化区，在温度更高的热风作用下实现涂覆层的热固化。采用该设备结构简单，操作方便，制备的涂覆层结构均一、性能稳定。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，还包括导向辊和牵引机构。通过牵引机构牵引制得的产品，带动待涂覆的基底材料在设备中移动，可以实现大规模的连续生产，通过在适当的位置导向辊可以实现产品或基底材料的顺利转向，使其移动更顺畅，同时可以是产品或基底材料始终保持一定的张力。作为可选，可以采用带驱动装置的滚筒，通过转动滚筒将产品卷到滚筒上，同时实现牵引和产品收集的功效。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述浸涂区主要由含有导向辊的浸涂槽构成。便于在浸涂过程使网状结构始终保持一定的张力，避免因张力不足导致网状结构松散和滑动，也避免张力的较大变化导致涂覆层出现裂纹。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述浸涂区包括多个浸涂槽和导向辊。便于进行多次重复浸涂。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述设备整体呈塔形，所述浸涂区、热风干燥区、热固化区由下至上依次分布于塔体中。将设备的主要部件由下而上的集中设置在一个塔形结构中，整体结构更紧凑，节省空间，且有利于生产的连续性，生产效率高。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述热风干燥区和热固化区通过送风管道分别与高温炉和风机相连通，通过风机将高温炉中产生的高温空气分别送入热风干燥区和热固化区，同时将热风干燥区和热固化区中温度降低后的空气回收或排空。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述塔体中设置有多个导向辊，所述塔体外设置有牵引机构，所述牵引机构用于牵引产品带动待涂覆的基底材料在所述设备中移动。采用一个牵引机构就能带动基底材料在各区域的顺利移动。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，多个塔体串联设置。多个塔体中的基底材料可以一个牵引机构的作用下顺利移动，并保持一定的张力。通过串联设置的塔体可以重复涂覆过程增加涂覆层的厚度，还可以通过在靠前的塔体的浸涂区中加入导电层材料的浆料，在靠后的塔体的浸涂区中加入绝缘层材料的浆料，实现导电层涂覆和绝缘层涂覆在一套设备中顺利完成。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，在一个塔体中设置多个浸涂槽，即可实现多次重复进行浸涂-干燥-固化过程。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述浸涂区包括第一浸涂槽和第二浸涂槽，基底材料在第一浸涂槽中完成浸涂后一次进行干燥和热固化再进入第二浸涂槽重复浸涂-干燥-固化过程。在所述第一浸涂槽和第二浸涂槽中基底材料的进入方式相反，例如在第一浸涂槽中按逆时针方向进入，在第一浸涂槽中按顺时针方向进入。当浸涂区主要由含有导向辊的浸涂槽构成时，为了使基底材料出于绷紧状态，保持一定的张力，基底材料需要贴着导向辊进入浸涂槽，由于与导向辊的摩擦作用，基底材料与导向辊接触的一面的涂覆量通常略少，会在一定程度上造成两面涂覆不均匀，通过第一浸涂槽和第二浸涂槽使基底材料分别以相反的面贴合导向辊进行浸涂，可以提高提层的均匀性。作为可选方式，可以在一个塔体中设置多个第一浸涂槽和第二浸涂槽，操作过程中可以使基底材料按照1-2-1-2…的顺序进入浸涂槽，也可以按1-1…-2-2…的顺序进入浸涂槽。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述浸涂槽通过管道与浸涂浆料供应装置相连。直接通过管道提供浆料，操作方便。还可以在所述管道上设置控制阀。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述设备的进料直接与电热网网状结构织造设备的出料相连。可以保留织造过程中存在于各编织线之间的张力，也可以简化整个系统的设备。

实施例2

如图1所示，一种用于制备电热网涂覆层的设备，设备整体呈塔形，包括塔体以及由下至上依次分布于塔体中浸涂区、热风干燥区、热固化区，所述热风干燥区和热固化区通过送风管道分别与高温炉和风机相连通，通过风机将高温炉中产生的高温空气分别送入热风干燥区和热固化区，同时将热风干燥区和热固化区中温度降低后的空气回收或排空，所述塔体中设置有多个导向辊，所述塔体外设置有牵引机构，所述牵引机构用于牵引产品带动待涂覆的基底材料在所述设备中移动，所述浸涂区浸涂区主要由含有导向辊的浸涂槽构成，包括一个第一浸涂槽和一个第二浸涂槽，基底材料在第一浸涂槽中完成浸涂后依次进行干燥和热固化再进入第二浸涂槽重复浸涂-干燥-固化过程。在所述第一浸涂槽和第二浸涂槽中基底材料的进入方式相反，例如在第一浸涂槽中按逆时针方向进入，在第一浸涂槽中按顺时针方向进入。为了使基底材料出于绷紧状态，保持一定的张力，基底材料需要贴着导向辊进入浸涂槽，由于与导向辊的摩擦作用，基底材料与导向辊接触的一面的涂覆量通常略少，会在一定程度上造成两面涂覆不均匀，通过第一浸涂槽和第二浸涂槽使基底材料分别以相反的面贴合导向辊进行浸涂，可以提高提层的均匀性。

作为可选方式，可以采用带驱动装置的滚筒，通过转动滚筒将产品卷到滚筒上，同时实现牵引和产品收集的功效。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，多个塔体串联设置。多个塔体中的基底材料可以一个牵引机构的作用下顺利移动，并保持一定的张力。通过串联设置的塔体可以重复涂覆过程增加涂覆层的厚度，还可以通过在靠前的塔体的浸涂区中加入导电层材料的浆料，在靠后的塔体的浸涂区中加入绝缘层材料的浆料，实现导电层涂覆和绝缘层涂覆在一套设备中顺利完成。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述浸涂槽通过管道与浸涂浆料供应装置相连。直接通过管道提供浆料，操作方便。还可以在所述管道上设置控制阀。

作为可选方式，在上述用于制备电热网涂覆层的设备中，所述设备的进料直接与电热网网状结构织造设备的出料相连。可以保留织造过程中存在于各编织线之间的张力，也可以简化整个系统的设备。

实施例3

一种用于制备电热网涂覆层的设备，所述设备已实施例2中所述设备的区别点仅在于：所述塔体中的浸涂区域包括包括两个第一浸涂槽和两个第二浸涂槽。使用时基材先进入第一个第一浸涂槽进行浸涂然后向上依次穿过热风干燥区和热固化区进行干燥和热固化，再向下进入第二个第一浸涂槽然后向上依次穿过热风干燥区和热固化区进行干燥和热固化，再向下第一个第二浸涂槽然后向上依次穿过热风干燥区和热固化区进行干燥和热固化再向下第二个第二浸涂槽，然后向上依次穿过热风干燥区和热固化区进行干燥和热固化（该过程即属于按1-1…-2-2…的顺序进入浸涂槽），最后在中牵引机构的牵引下收集产品。

作为可选方式，还可以通过在上述装置中合理的设置导向辊，使所述基底材料按照1-2-1-2…的顺序进入浸涂槽。

实施例4

采用实施例1-3在所述的任意一种设备，将待涂覆的基底材料浸没于涂覆层材料的浆料中，然后先进行热风干燥，再在热风下进行热固化。本例中所用的网状结构基底材料具体为采用包绕线编织而成，所述包绕线包括芯线和包覆纱（如图3），所述包覆纱缠绕在所述芯线的外围。所述包覆纱缠绕线之间保留适当的距离，使所述芯线部分被包覆，部分裸露在外。进一步的，所述芯线是由多股纤维线叠加绕线构成的捻纱。

作为可选方式，在上述在电热网涂覆层的制备方法中，整个制备过程中使所述基底材料始终处于绷紧状态，保留织造过程中存在于各编织线之间的张力，这样可以避免因张力不足导致网状结构松散和滑动，也避免张力的较大变化导致涂覆层出现裂纹。还可以对纺织好的网状结构不做储存，直接在保持张力处于绷紧状态下进行涂覆处理，既更有利于保持张力，又可以节省编织过程中的产品收集和存储设备。

作为可选方式，在上述在电热网涂覆层的制备方法中，包括导电硅橡胶层的制备，其步骤具体为：制备导电硅橡胶浆料；将电热网网状编织结构浸没于导电硅橡胶浆料中；然后先进行热风干燥，再在热风下进行热固化。

作为可选方式，在上述在电热网涂覆层的制备方法中，包括绝缘硅橡胶层的制备，其步骤具体为：制备绝缘硅橡胶浆料；将涂覆了导电层的电热网网状编织结构浸没于绝缘硅橡胶浆料中；然后先进行热风干燥，再在热风下进行热固化。

作为可选方式，在上述在电热网涂覆层的制备方法中，所述热风干燥具体为在105~115℃的热风下干燥2-3分钟。

作为可选方式，在上述在电热网涂覆层的制备方法中，所述热固化具体为在200~220℃的热风固化4-6分钟。

作为可选方式，在上述在电热网涂覆层的制备方法中，保证所述涂覆层材料的浆料的黏度(mPa.s, 25℃)范围在10至5000。

本实施例中制得的发热网中导电硅橡胶层与网状结构结合紧密，涂覆层与编织线的涂覆截面接近圆形，可以获得厚度较大的导电层和绝缘层，且有效避免了编织线表面毛刺的影响，导电层和绝缘层不易破损，使用寿命长。另外，通电时电流呈螺旋线，可以产生磁场可选择电磁波。

以上所述仅为本发明的优选实施例，对本发明而言仅是说明性的，而非限制性的；本领域普通技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效变更，但都将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电热网涂覆层的制备方法，其特征在于，将待涂覆的基底材料浸没于涂覆层材料的浆料中，然后先进行热风干燥，再在热风下进行热固化。

2.根据权利要求1所述的电热网涂覆层的制备方法，其特征在于，在整个制备过程中使所述基底材料始终处于绷紧状态，保留织造过程中存在于各编织线之间的张力。

3.根据权利要求1所述的电热网涂覆层的制备方法，其特征在于，包括导电硅橡胶层的制备，其步骤具体为：制备导电硅橡胶浆料；将电热网网状编织结构浸没于导电硅橡胶浆料中；然后先进行热风干燥，再在热风下进行热固化。

4.根据权利要求1所述的电热网涂覆层的制备方法，其特征在于，包括绝缘硅橡胶层的制备，其步骤具体为：制备绝缘硅橡胶浆料；将涂覆了导电层的电热网网状编织结构浸没于绝缘硅橡胶浆料中；然后先进行热风干燥，再在热风下进行热固化。

5.根据权利要求1所述的电热网涂覆层的制备方法，其特征在于，所述热风干燥具体为在105~115℃的热风下干燥2-3分钟。

6.根据权利要求1所述的电热网涂覆层的制备方法，其特征在于，所述热固化具体为在200~220℃的热风固化4-6分钟。

7.一种用于制备电热网涂覆层的设备，其特征在于，包括依次布置的浸涂槽、热风干燥区、热固化区，还包括导向辊和牵引机构。

8.根据权利要求7所述的用于制备电热网涂覆层的设备，其特征在于，包括多个浸涂槽和导向辊。

9.根据权利要求7所述的用于制备电热网涂覆层的设备，其特征在于，所述设备整体呈塔形，所述浸涂槽、热风干燥区、热固化区由下至上依次分布于塔体中，所述牵引机构设置与塔体外。

10.根据权利要求7所述的用于制备电热网涂覆层的设备，其特征在于，多个塔体串联设置。