CN104831584A - 一种涤纶纤维导电纸及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涤纶纤维导电纸及其制备方法。本发明涤纶纤维导电纸包括短切碳纤维、涤纶超短纤维、低熔点超短纤维、木浆纤维。本发明制备过程是先制造导电纸，然后热压榨加工处理。本发明不仅保留了造纸工艺木浆导电纸的优点即厚度均匀，碳纤维分布均匀，发热温度均匀，而且弥补了木浆导电纸强度低，抗水性低，不透气，潮湿功率衰减无法回复的缺点，满足了电热产品自动化生产工艺，克服了生产产品和使用产品过程中导电纸易破裂和分层，消除了导电纸材料使用过程中故障率和功率衰减发生，极大的提高了电热产品的质量和使用寿命，是电热发热材料技术当中一次飞跃升级和变革性的创新突破。

Description

一种涤纶纤维导电纸及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种导电发热材料的制造技术，具体地说是一种涤纶纤维导电纸及其制备方法。

背景技术

碳纤维是目前世界上优秀的半导体发热材料，是航天军用高科技走向民用的产品，它以电为能源产生远红外辐射电磁波热源，是一种新型的电采暖发热材料，是采暖领域的新革命。而涤纶短纤维是由聚酯再纺成丝束切后得到的短纤维，涤纶纤维绝缘性好强度高弹性好，吸水不变性能的特性，涤纶纤维的强度比棉花高近1倍，比羊毛高3倍，比木浆纤维高5倍，因此涤纶织物结实耐用，可在70～170C使用，是合成纤维中耐热性和热稳定性最好的同时具有强度高、耐磨、耐酸碱、耐高温、耐水、电绝缘性好及不怕吸潮等特点的纤维。

目前，碳纤维发热材料采用以下几种方法制造；

1)造纸工艺法，把纸浆和短切碳纤维混合打浆抄纸法生产导热纸；1优点是导电纸碳纤维分布均匀，纸张厚度均匀。2缺点是导电纸强度低，不透气，抗水性极低，被寖水后强度减弱70％，导电性能降低60％，电阻率增大60％以上，导致功率大幅度下降。3生产电热产品当中因导电纸抗水性极低，易容易裂纹和分层，导致产品合格率低，使用当中导致使用寿命短。

2)电工无纺工艺法，把1.5d长度38毫米涤纶纤维和长度30毫米碳纤维混合梳理后热压轧辊机压榨后制造成导电无纺布；1优点是强度高，抗水性好，透气和透水性好。2缺点是厚度均匀性差，横向与纵向强度差异大，因梳理机对纤维材料长度要求不能低于30毫米，导致碳纤维分布均匀性差，使用当中温度不均匀。

发明内容

本发明的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种涤纶纤维导电纸及其制备方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种涤纶纤维导电纸，包括短切碳纤维、涤纶超短纤维、低熔点超短纤维、木浆纤维。

进一步的，本发明涤纶纤维导电纸包括以下重量比组分：短切碳纤维3％-15％、涤纶超短纤维50％-60％、低熔点超短纤维3％-5％、木浆纤维20％-30％。

进一步的，所述短切碳纤维的长度为6-10mm。

进一步的，所述低熔点超短纤维熔点为130-150℃，长度6-10mm，粗细为0.8-2坦。

进一步的，所述涤纶超短纤维的长度为6-10mm，粗细为0.8-1.6坦。

进一步的，所述木浆纤维为化纤本色木浆。

进一步的，本发明还提供了所述涤纶纤维导电纸的制备方法，包括以下步骤：

1)按重量比称取涤纶超短纤维、低熔点超短纤维、短切碳纤维、木浆纤维；

2)将上述已称取的涤纶超短纤维、低熔点超短纤维、木浆纤维，投入碎浆机进行碎浆和开松处理，得到混合浆料；

3)将步骤2)中混合浆料送入打浆机进行打浆处理；

4)将步骤3)中打浆处理后的混合浆料进行疏解处理，然后投放到浆池内；

5)向浆池内投放已称取的短切碳纤维进行倒浆搅拌混合处理；

6)将步骤5)中混合处理后的混合浆料送入抄前池调节浆浓度，进一步混合处理；

7)将步骤6)中充分混合的浆料送入抄纸机进行抄纸，得到导电纸；

8)用高温压榨辊机在240～260℃对步骤7)中的导电纸进行热压榨处理，制造成涤纶纤维导电纸。

进一步的，在所述涤纶纤维导电纸的制备方法中，所述短切碳纤维的长度为6-10mm。

进一步的，在所述涤纶纤维导电纸的制备方法中，所述低熔点超短纤维熔点为130-150℃，长度6-10mm，粗细为0.8-2坦，所述涤纶超短纤维的长度为6-10mm，粗细为0.8-1.6坦。

进一步的，在所述涤纶纤维导电纸的制备方法中，所述木浆纤维为化纤本色木浆。

本发明涤纶纤维导电纸及其制备方法与现有技术相比，所产生的有益效果是：

(1)本发明技术保留了造纸工艺木浆导电纸的优点即厚度均匀，碳纤维分布均匀，发热温度均匀。

(2)本发明弥补了木浆导电纸强度低，抗水性低，不透气，潮湿功率衰减无法回复的缺点，满足了电热产品自动化生产工艺。

(3)本发明克服了生产产品和使用产品过程中导电纸易破裂和分层，消除了导电纸材料使用过程中故障率和功率衰减发生，极大的提高了电热产品的质量和使用寿命。

(4)本发明是电热发热材料技术当中一次飞跃升级和变革性的创新突破。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明流程示意图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

下面对本发明一种涤纶纤维导电纸及其制备方法作以下详细地说明。

本发明的一种涤纶纤维导电纸，该导电纸包括短切碳纤维3％-15％、涤纶超短纤维50％-60％、低熔点超短纤维3％-5％、木浆纤维20％-30％。其中短切碳纤维的长度为6-10mm；低熔点超短纤维熔点为130-150℃，长度6-10mm，粗细为0.8-2坦；涤纶超短纤维的长度为6-10mm，粗细为0.8-1.6坦；木浆纤维为化纤本色木浆。

图1为本发明流程示意图，涤纶纤维导电纸制备方法是按照以下步骤进行的：

(1)首先按重量比称取涤纶超短纤维50％-60％，低熔点超短纤维3％-5％，木浆纤维20％-30％，短切碳纤维3％-15％。

(2)将木浆纤维投入碎浆机进行碎浆和开松处理后打入1号浆池。

(3)将1号浆池内的木浆用浆泵送入3台串联打浆机里进行打浆处理，然后打入2号打浆池内。

(4)向2号打浆池内投放涤纶超短纤维、低熔点超短纤维进行打浆混合。

(5)将2号打浆池内混合浆料用浆泵送入疏解机进行疏解处理后再投放到3号打浆池内，并向3号打浆池内投放短切碳纤维。

(6)将3号打浆池混合浆料充分混合后用浆泵打入抄纸前浆池里调节浆浓度和进一步混合处理。

(7)将抄前浆池里充分混合的有一定浆浓度的混合浆料送入抄纸机制造导电纸。

(8)用高温压榨辊机在240～260℃对步骤(7)中的导电纸进行热压榨处理，制造成涤纶纤维导电纸。

表征数据

将本发明的一种涤纶纤维导电纸与现有技术的导电木浆纸在水中浸泡10秒钟后，进行比较。

(1)纸张性能数据如下：

如表所示，涤纶纤维导电纸在纸张紧度、抗张强度、湿强度、表面吸收性都显示出了良好的效果。其中，纸张紧度达到了3.7g/cm³，抗张强度达到18kn/m，湿强度增加至17kn/m，表面吸收性大大降低，仅为16g/V，性能显著增加。

(2)性能强度试验，测试方法采用GB/T451.2，GB/T451.3，由于碳纤维电热板生产过程中被环氧树脂胶水浸透，所以用水来代替测试实际应用中的性能强度。

纯木浆纸和纸浆中添加一定量的涤纶超短纤维后的强度比较；

a.提高纸张撕裂强度

如上表所示，在添加50％涤纶超短纤维后的涤纶纤维导电纸，无论是纵向撕裂强度MPa还是横向撕裂强度MPa均比天然木浆纸提高了2-3倍，体现出了卓越的性能。

b.提高透气度

如上表所示，在添加50％涤纶超短纤维后的涤纶纤维导电纸，透气度比天然纸浆提高了2.5倍，透气度增加。

(3)热效率；木浆纤维不是绝缘材料，根据实验数据木浆纤维电热纸热效率为86％，而涤纶纤维导电纸热效率达到96％，其主要原因是涤纶纤维是很好的绝缘材料，在一定程度上提高了涤纶纤维导电纸的导电率和热转换效率。

由上述比较得知，涤纶纤维导电纸强度比木浆导电纸高，弹性好，抗水性好，在水和胶水中不变性能和强度的特点，克服了无纺工艺碳纤维混合不均匀性，克服了木浆导电纸接触胶水易被裂损坏电热产品的最大缺点，保留了木浆导电纸和导电无纺布的优点，延长了使用寿命，提高了导电纸材料质量，满足了在产业化大批量电热产品生产工艺需求，把电热产品升级了一代。

尽管上面对本发明的优选实例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涤纶纤维导电纸，其特征在于：包括短切碳纤维、涤纶超短纤维、低熔点超短纤维、木浆纤维。

2.根据权利要求1所述的一种涤纶纤维导电纸，其特征在于：包括以下重量比组分：短切碳纤维3％-15％、涤纶超短纤维50％-60％、低熔点超短纤维3％-5％、木浆纤维20％-30％。

3.根据权利要求1或2所述的一种涤纶纤维导电纸，其特征在于：所述短切碳纤维的长度为6-10mm。

4.根据权利要求1或2所述的一种涤纶纤维导电纸，其特征在于：所述低熔点超短纤维熔点为130-150℃，长度6-10mm，粗细为0.8-2坦。

5.根据权利要求1或2所述的一种涤纶纤维导电纸，其特征在于：所述涤纶超短纤维的长度为6-10mm，粗细为0.8-1.6坦。

6.根据权利要求1或2所述的一种涤纶纤维导电纸，其特征在于：所述木浆纤维为化纤本色木浆。

7.根据权利要求1所述的一种涤纶纤维导电纸的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)按重量比称取涤纶超短纤维、低熔点超短纤维、短切碳纤维、木浆纤维；

2)将上述已称取的涤纶超短纤维、低熔点超短纤维、木浆纤维，投入碎浆机进行碎浆和开松处理，得到混合浆料；

3)将步骤2)中混合浆料送入打浆机进行打浆处理；

4)将步骤3)中打浆处理后的混合浆料进行疏解处理，然后投放到浆池内；

5)向浆池内投放已称取的短切碳纤维进行倒浆搅拌混合处理；

6)将步骤5)中混合处理后的混合浆料送入抄前池调节浆浓度，进一步混合处理；

7)将步骤6)中充分混合的浆料送入抄纸机进行抄纸，得到导电纸；

8)用高温压榨辊机在240～260℃对步骤7)中的导电纸进行热压榨处理，制造成涤纶纤维导电纸。

8.根据权利要求7所述的一种涤纶纤维导电纸的制备方法，其特征在于：所述短切碳纤维的长度为6-10mm。

9.根据权利要求7所述的一种涤纶纤维导电纸的制备方法，其特征在于：所述低熔点超短纤维熔点为130-150℃，长度6-10mm，粗细为0.8-2坦，所述涤纶超短纤维的长度为6-10mm，粗细为0.8-1.6坦。

10.根据权利要求7所述的一种涤纶纤维导电纸的制备方法，其特征在于：所述木浆纤维为化纤本色木浆。