CN105367104A - 电热地板的制备方法 - Google Patents

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本发明涉及一种地板瓷砖制备技术,具体为一种电热地板的制备方法。其特征是原料为:高岭土50-70份、石英12-15份、长石4-6份、白云石9-11份、锂瓷石9-11份、方解石5-7份、滑石粉15-20份、上述物质总量的15%的石墨纤维,石墨纤维的规格,3-10mm,直径50-100微米,搅拌混合后按照瓷砖工艺生产即可。使用时候,对地板两端加电压后,电流通过石墨纤维后会发热,而且发热,发热均匀,因为地板都为无基材料充填制成,可以避免火灾发生,也不怕水浸泡。

Description

电热地板的制备方法
技术领域
本发明涉及一种地板瓷砖制备技术,具体为一种电热地板的制备方法。
背景技术
暖气是北方过冬的重要保障之一,传统的供暖区域的暖气系统是利用燃煤加热水或者利用当地电厂的余热产生的热水,并通过循环系统使热水进入千家万户。在每家每户中,有壁挂式的暖气片,也有埋入地板下的地暖。
但是我们注意到,每到冬季,北方城市的环境污染变得非常严重,雾霾已经司空见惯。经过分析,原因主要是来自于取暖燃烧燃煤产生的污染所致。我们既要生活在无污染的环境中,还要享受暖气,真是一种矛盾状态。以及近年来南方的一些城市也要求住宅增加暖气设备。南方的供热期其实很短暂,铺设庞大的供暖设施比较浪费。
随着清洁能源的兴起,例如风能,太阳能以及天然气等能源的大量使用,我们暖气的供暖也相应的采用新能源,例如改为电供暖。
传统的电暖设备,生活中主要有,电热器,电热毯等。还有一种刚刚兴起的电热地板。电热地板的目前基本构造还是类似电热毯,是在地板中加装了弯曲排列的电热导线;还有一种结构是在地板中复合导电发热层,导电发热层能够均匀加热。
这些电热地板的共同特点是需要对地板进行数道程序的加工,增加了成本和工作量。
最为关键的是,上述结构制成的电加热地板都怕水,一旦进水,不但地板和线路受到损害,更重要的是可能引起漏电,导致人体被电击的事故。
申请号为200910182110.3公开了一种导电发热材料及包含该导电发热材料的地板和制造方法该导电发热材料包括基材,均匀附着在基材上的导电发热层,导电发热层由导电发热涂料制成,导电发热涂料包括导电发热基体材料和粘结剂。所述的导电发热基体材料选自天然石墨、人造石墨、导电碳黑;所述的粘结剂选自丙烯酸树脂、环氧树脂、聚胺酯树脂、明胶、羧甲基纤维素和聚乙烯醇等。
该技术的核心是在地板的基础上覆盖一层发热层,在使用中如果该发热层直接面向上,则容易被磨损。如果该发热层面向下,直接和底板水泥面接触,其发热量很大部分都传递给水泥中,而且该发热层中含有有机物,容易在电火花的作用下自然。
201110119848.2一种防静电瓷砖及其制备方法,其特征在于,它包括主要由陶瓷颗粒和填充陶瓷颗粒间隙的三维导电网络结构构成;制备方法包括:将导电材料进行球磨、烘干及造粒,过30目~600目筛,制备成导电粉体;采用二级混合工艺将第一步所制备的导电粉体按一定比例加入到陶瓷坯料后置于混料机中进行混合,后经多层等径筛孔进行均匀化处理,在陶瓷坯料颗粒表面均匀包覆一导电粉体层;将第二步制备得到的混合粉料压制成形,烧成得到防静电瓷砖。本发明采用陶瓷坯料颗粒表面覆盖一层导电粉体,在瓷砖内部构建导电网络,导电材料用量少,且不受坯料相组成的影响,防静电性能稳定,成本低、经济适用性强,并能够广泛的应用于各种陶瓷砖生产中,生产的陶瓷砖花色品种丰富,美观实用。
该文件提出了在地板中添加导电结构,可以使地板产生一定的导电效果,从而消除静电。申请人认为,如果对导电成分加以改进,使导电成分既可以发热,又可以导电防静电,其利用范围可以扩大,毕竟日常生活中,对于防静电和房屋加热来说,后者是主要需求。
发明内容
本发明为了解决瓷砖使用电加热升温的技术问题,提供了一种电热地板的制备方法。
本发明的技术方案是,一种电热地板的制备方法,原料为:高岭土50-70份、石英12-15份、长石4-6份、白云石9-11份、锂瓷石9-11份、方解石5-7份、滑石粉15-20份、上述物质总量的15%的石墨纤维,石墨纤维的规格,3-10mm,直径50-100微米,搅拌后按照瓷砖工艺生产即可。
石墨纤维,分子结构已石墨化、含碳量高于99%的具有层状六方晶格石墨结构的纤维。由于石墨纤维本身极其耐高温,瓷砖烧制温度不超过2000摄氏度,石墨纤维的形态和性能均不会发生改变,这是石墨纤维能够应用于地板的一个重要特征。
影响导电后发热性能的因素:石墨纤维的长度和石墨纤维的质量分数以及分散均匀度等因素。
按照本工艺路线形成的产品,具有导电功能的石墨纤维在地板形成的空间内呈现相互搭接的立体网状结构,石墨纤维混合在基体材料中,在三维空间内纵横交错,而且在单位空间内的纤维量一致,搭接均匀度一致,宏观上使石墨纤维形成的网络导电性非常均匀稳定,空间任意方向导电均匀性一致,保证了电流在导电纤维形成的网络中传递均匀。形成的导电碳纸产品任意形状剪切,任意方向放置,都不会影响导电性能。而且使用安全。如图1所示意,为分散均匀,纤维搭接效果良好的地板内部结构示意图,如图2所示意,为相同量的石墨纤维,搅拌时间断,导致石墨纤维在地板坯体内分散度差,且搭接不均匀的效果图。图3、4为石墨纤维含量低于10%。
使用时候,对地板两端加电压后,电流通过石墨纤维后会发热,而且发热,发热均匀,因为地板都为无基材料充填制成,可以避免火灾发生,也不怕水浸泡。
效果测试,1平方米的地板,在家用电源下通电测试,平均取5个点测试温度,最高温度25摄氏度,最低温度24.2摄氏度,完全满足室内冬季取暖的要求。
石墨纤维具有一定的抗拉强度,在地板内还能起到加强地板强度的作用,石墨纤维的导电性能也能使地板起到防静电的效果。
附图说明
图1为本发明所述的石墨纤维在坯体中均匀分散效果图
图2为石墨纤维分散度较差情况的效果图
图3为石墨纤维低用量效果图之一
图4为石墨纤维低用量效果图之二。
具体实施方式
实施例1、一种电热地板的制备方法。其原料为:高岭土50公斤、石英12公斤、长石4公斤、白云石9公斤、锂瓷石9公斤、方解石5公斤、滑石粉15公斤、上述物质总量的15%的石墨纤维,石墨纤维的规格,3-10mm,直径50-100微米。
制备方案是将除了石墨纤维之外的所有原料材料送入混合机,充分搅拌3-5小时,混合均匀,混合均匀的原料送入研磨机,研磨成粉末,研磨后的颗粒粒度直径在20-50目之间,再加入石墨纤维,送入混合机内搅拌5小时,再加入10%的水,搅拌均匀,将搅拌后的料冲压成型料,型料或者坯料在室温下干燥12至24小时,其间蒸发2%水分,再运至下一个干燥室开始干燥,干燥过程包括三个12小时的周期,每个周期的温度如下:第一个周期,100~110摄氏度;第二个周期,160~170摄氏度;第三个周期,210~230摄氏度。经过36小时的干燥之后,陶胚已不含水分,坯料喷彩釉成为釉面砖,釉面砖通过隧道窑的焙烧区,1500-2000摄氏度焙烧4小时结束。
使用时,可以在制成的地板两侧加装导电条,如铜箔、铝箔等材料,分别接正负极即可实现导电发热效果。
实施例2、一种电热地板的制备方法。其原料为:高岭土60公斤、石英13公斤、长石5公斤、白云石10公斤、锂瓷石10公斤、方解石6公斤、滑石粉17公斤、上述物质总量的15%的石墨纤维,石墨纤维的规格,3-10mm,直径50-100微米。制成坯料后,显微状态下纤维分布效果见图1。
实施例3、一种电热地板的制备方法。其原料为:高岭土70公斤、石英15公斤、长石6公斤、白云石11公斤、锂瓷石11公斤、方解石7公斤、滑石粉20公斤、上述物质总量的15%的石墨纤维,石墨纤维的规格,3-10mm,直径50-100微米。
比较例1、一种电热地板的制备方法。其原料为:高岭土50份、石英12份、长石4份、白云石9份、锂瓷石9份、方解石5份、滑石粉15份、上述物质总量的15%的石墨纤维,石墨纤维的规格,3-10mm,直径50-100微米。
制备方案中,搅拌时间为2小时,其余全部相同。效果见图2。
比较例2、一种电热地板的制备方法。其原料为:高岭土50份、石英12份、长石4份、白云石9份、锂瓷石9份、方解石5份、滑石粉15份、上述物质总量的5%的石墨纤维,石墨纤维的规格,3-10mm,直径50-100微米。
其余步骤同实施例1,效果见图3。
比较例3、一种电热地板的制备方法。其原料为:高岭土50份、石英12份、长石4份、白云石9份、锂瓷石9份、方解石5份、滑石粉15份、上述物质总量的10%的石墨纤维,石墨纤维的规格,3-10mm,直径50-100微米。
其余步骤同实施例1,效果见图4。
所使用的石墨纤维也可以使用申请号:201310637495.4技术方案中公开的炭纤维增强石墨电阻发热体。
也可以使用石墨烯纤维,但是其价格远远超出了石墨纤维本身,还是利用石墨纤维进行制备。
效果测试,1平方米的地板,在温度为6摄氏度的环境下,在家用电源下通电测试,0、10、20、30、40、50分钟分钟后平均取5个点测试温度,实施例1、2、3的最高温度25.2摄氏度,最低温度24.5摄氏度,20分钟后稳定在25摄氏度左右,完全满足室内冬季取暖的要求。而比较例1、2、3发热不达标,比较例4温度随时间线性上升,具有一定危险性。
下表为测试结果

Claims (2)

1.一种电热地板的制备方法,其特征是原料为:高岭土50-70份、石英12-15份、长石4-6份、白云石9-11份、锂瓷石9-11份、方解石5-7份、滑石粉15-20份、上述物质总量的15%的石墨纤维,石墨纤维的规格,3-10mm,直径50-100微米,搅拌混合后按照瓷砖工艺生产即可。
2.根据权利要求1所述的一种电热地板的制备方法,其特征是原料为:高岭土60公斤、石英13公斤、长石5公斤、白云石10公斤、锂瓷石10公斤、方解石6公斤、滑石粉17公斤、上述物质总量的15%的石墨纤维,石墨纤维的规格,3-10mm,直径50-100微米。
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