CN105636255A - 一种碳纤维伴热带的制备方法 - Google Patents

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谭广富
谭灵祎
谭灵威
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Abstract

本发明涉及一种碳纤维伴热带的制备方法，包括：①分别在两根铜线外包上云母带，再云母带外编制上玻璃纤维网形成两根初包装线；②将两根初包装线平行放置，并在其外包裹聚丙烯塑料使两根初包装线之间形成凹槽；③用氟塑料包裹碳纤维，并每间隔一段距离剥去一小节氟塑料，并将铜带包裹在剥去氟塑料的地方；④将包裹处理后的碳纤维放置在凹槽中，再用卡线机把两根初包装线和包裹铜带的部分卡接形成完整的电路，即为伴热带初品；⑤在伴热带初品外包上绝缘护套；⑥在绝缘护套外编制上防爆屏蔽网，即为碳纤维伴热带。该碳纤维伴热带节能环保、安全、使用寿命长、不易燃、免维护以及热能转换率高等。

Description

一种碳纤维伴热带的制备方法
技术领域
本发明涉及电热装置中的一种伴热带，具体涉及一种碳纤维伴热带的制备方法。
背景技术
伴热带是利用电伴热设备将电能转化为热能，通过直接或间接的热交换，补充被伴热设备通过保温材料所损失的热量，并采用温度控制，达到跟踪和控制伴热设备内介质的温度，使之维持在一个合理和经济的水平上。
现有的各种伴热带，按发热负载所用材料可分为金属和硅塑料两大类，其主要缺点是热能转换率低、易着火、维护费用高以及使用寿命短等。
发明内容
本发明的目的是提供一种碳纤维伴热带的制备方法，该碳纤维伴热带节能环保、安全、使用寿命长、不易燃、免维护以及热能转换率高等，克服了现有拌热带的一些不足。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种碳纤维伴热带的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
①准备两根铜线，用包线机分别把两根铜线包上云母带，再用编织机在云母带外编制上玻璃纤维网，形成两根初包装线；
②将步骤①中的两根初包装线平行放置，并在两根初包装线外包裹聚丙烯塑料，并使两根初包装线之间形成凹槽；
③用氟塑料包裹碳纤维，并将包裹后的碳纤维上每间隔6-18m剥去一节氟塑料，并将铜带包裹在剥去氟塑料的地方并包圆；
④将步骤③中包裹处理后的碳纤维放置在步骤②中所述的凹槽中，再用卡线机把两根初包装线和步骤③中包裹铜带的部分卡接形成完整的电路，即为伴热带初品；
⑤用塑料挤出机把步骤④所述的伴热带初品包上绝缘护套；
⑥在步骤⑤所述的绝缘护套外编制上防爆屏蔽网，即为碳纤维伴热带。
进一步地，步骤①中所述铜线的直径为2.5mm2、4mm2或6mm2。
进一步地，步骤②中平行放置后的两根初包装线的线心间距为3-6mm，线心间距优选为4-5mm。
进一步地，步骤③中在剥去氟塑料的地方涂上导电胶，再用铜带机将铜带包裹在剥去氟塑料的地方并包裹呈圆柱形。
进一步地，剥去氟塑料部分的长度为4-6mm。
进一步地，所述氟塑料为聚全氟乙丙烯，所述聚全氟乙丙烯为四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，即为F46。
进一步地，步骤③所述碳纤维为12k、24k或36k的碳纤维，其中：1K为1000根碳纤维。
进一步地，所述碳纤维为长丝碳纤维。
进一步地，步骤⑤所述的绝缘护套为聚氯乙烯。
进一步地，所述防爆屏蔽网为金属网。
本发明提供了碳纤维伴热带的制备方法，其主要具有的有益效果包括以下几点。
1、通过该方法制备的碳纤维伴热带具有节能、环保、安全、免维护以及使用寿命长等优点。
2、使用寿命长(30～50年)，现有的(金属带或硅胶带)使用寿命5～8年，碳纤维伴热带延长使用寿命25～40年；且其安装使用方便，不着火，免维护。
3、热能转换率高98～99％，现有的(金属带或硅胶带)热能转换率70～80％；且不受长度宽度限制，应用广泛，既能用于防冻又能用于保温，是油田、消防、机场和道桥融冰雪等的最佳产品，分高、中、低温三种类型，能取代现有的(金属带或硅胶带)伴热带。
4、该拌热带为一种等功率拌热带，其安装功率与电源功率相同(W1＝W2)，无超额启动电流，节约供电功率50～80％。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例所述的碳纤维伴热带的截面结构示意图；
图2是本发明实施例所述的纤维等功率伴热带的剖面结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明实施例所述的一种碳纤维伴热带的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
①准备两根铜线1，用包线机分别把两根铜线1包上云母带2，再用编织机在云母带2外编制上绝缘隔热层，形成两根初包装线；
②将步骤①中的两根初包装线平行放置，并在两根初包装线外包裹绝缘阻燃层，并使两根初包装线之间形成一个凹槽；
③用氟塑料包裹碳纤维11，并将包裹后的碳纤维上间隔6-18m剥去氟塑料，并用铜带机将铜带13包裹在剥去氟塑料的地方并包圆；
④将步骤③中包裹处理后的碳纤维放置在步骤②中所述的凹槽中，再用卡线机把两根初包装线和步骤③中包裹铜带13的部分卡接形成完整的并联电路，即为伴热带初品；
⑤用塑料挤出机把步骤④所述的伴热带初品包上绝缘护套；
⑥在步骤⑤所述的绝缘护套外用编织机把伴热带编制上防爆屏蔽网，即为碳纤维伴热带。
作为进一步优选地，步骤①中所述铜线的直径为2.5mm2、4mm2或6mm2。
作为进一步优选地，步骤①中所述的绝缘隔热层为玻璃纤维网3。
作为进一步优选地，步骤②中所述的绝缘阻燃层为聚丙烯塑料4。
作为进一步优选地，步骤②中平行放置后的两根初包装线的线心间距为3-6mm，更进一步优选地，线心间距为4-5mm。
作为进一步优选地，步骤③中在剥去氟塑料的地方涂上导电胶，再用铜带机将铜带包裹在剥去氟塑料的地方并包圆形成圆柱形，使包裹了氟塑料的碳纤维11形成串联电路。
作为进一步优选地，步骤③所述碳纤维为12k、24k或36k的碳纤维，其中：1K为1000根碳纤维。
作为进一步优选地，所述碳纤维11优选为长丝碳纤维。
作为进一步优选地，剥去氟塑料部分的长度为4-6mm。
作为进一步优选地，所述氟塑料为聚全氟乙丙烯12，所述聚全氟乙丙烯12为四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，即为F46。
作为进一步优选地，步骤⑤所述的绝缘护套为聚氯乙烯5。
作为进一步优选地，所述防爆屏蔽网为金属网6。
具体使用时，两根铜线1具有供电作用，其外包裹的云母带2具有绝缘隔热作用，云母带2外包裹的玻璃纤维网3(即玻纤网)具有绝缘隔热作用，而在玻璃纤维网3外包裹的聚丙烯塑料4为绝缘阻燃作用。长丝碳纤维为半导体电热负载，聚全氟乙丙烯(即F46)12为耐高温绝缘，用铜带13将剥去聚全氟乙丙烯12的地方包圆后使该处的半导体电热负载成为导体，并使碳纤维11形成不断线串联；再用卡线机把两根初包装线和包裹铜带13并包圆的部分卡接形成完整的线连接方式的电路；绝缘护套为聚氯乙烯塑料5，其具有绝缘阻燃作用，防爆屏蔽金属网6具有防爆屏蔽的作用。
下面以具体实验案例为例来说明具体实施方式，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种碳纤维伴热带的制备方法，包括以下步骤：①准备两根铜线1，用包线机分别把两根直径为2.5mm2的铜线1包上云母带2，再用编织机在云母带2外编制上玻璃纤维网3，形成两根初包装线；②将步骤①中的两根初包装线平行放置，平行放置后的两根初包装线的线心间距为5mm，并在两根初包装线外包裹聚丙烯塑料4，并使两根初包装线之间形成一个凹槽；③用聚全氟乙丙烯12包裹碳纤维11，并将包裹后的碳纤维上间隔10m剥去聚全氟乙丙烯12，剥去部分的长度为4-6mm，并用铜带机将铜带13包裹在剥去聚全氟乙丙烯12的地方并包圆；④将步骤③中包裹处理后的碳纤维放置在步骤②中所述的凹槽中，再用卡线机把两根初包装线和步骤③中包裹铜带13的部分卡接形成完整的并联电路，即为伴热带初品；⑤用塑料挤出机把步骤④所述的伴热带初品包上聚氯乙烯5；⑥在步骤⑤所述的绝缘护套外用编织机把伴热带编制上金属网6，即为碳纤维伴热带。
实施例2
一种碳纤维伴热带的制备方法，包括以下步骤：①准备两根铜线1，用包线机分别把两根直径为4mm2的铜线1包上云母带2，再用编织机在云母带2外编制上玻璃纤维网3，形成两根初包装线；②将步骤①中的两根初包装线平行放置，平行放置后的两根初包装线的线心间距为4mm，并在两根初包装线外包裹聚丙烯塑料4，并使两根初包装线之间形成一个凹槽；③用聚全氟乙丙烯12包裹碳纤维11，并将包裹后的碳纤维上间隔12m剥去聚全氟乙丙烯12，剥去部分的长度为5mm，并用铜带机将铜带13包裹在剥去聚全氟乙丙烯12的地方并包圆形成一个圆柱体，使包裹了聚全氟乙丙烯12的碳纤维1形成串联电路；④将步骤③中包裹处理后的碳纤维放置在步骤②中所述的凹槽中，再用卡线机把两根初包装线和步骤③中包裹铜带13的部分卡接形成完整的并联电路，即为伴热带初品；⑤用塑料挤出机把步骤④所述的伴热带初品包上聚氯乙烯5；⑥在步骤⑤所述的绝缘护套外用编织机把伴热带编制上金属网6，即为碳纤维伴热带。
实施例3
一种碳纤维伴热带的制备方法，包括以下步骤：①准备两根铜线1，用包线机分别把两根直径为6mm2的铜线1包上云母带2，再用编织机在云母带2外编制上玻璃纤维网3，形成两根初包装线；②将步骤①中的两根初包装线平行放置，平行放置后的两根初包装线的线心间距为4mm，并在两根初包装线外包裹聚丙烯塑料4，并使两根初包装线之间形成一个凹槽；③用聚全氟乙丙烯12包裹碳纤维11，该碳纤维11为24k的长丝碳纤维，并将包裹后的碳纤维上间隔12m剥去聚全氟乙丙烯12，剥去部分的长度为6mm，并用铜带机将铜带13包裹在剥去聚全氟乙丙烯12的地方并包圆形成一个圆柱体，使包裹了聚全氟乙丙烯12的碳纤维1形成串联电路；④将步骤③中包裹处理后的碳纤维放置在步骤②中所述的凹槽中，再用卡线机把两根初包装线和步骤③中包裹铜带13的部分卡接形成完整的并联电路，即为伴热带初品；⑤用塑料挤出机把步骤④所述的伴热带初品包上聚氯乙烯5；⑥在步骤⑤所述的绝缘护套外用编织机把伴热带编制上金属网6，即为碳纤维伴热带。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下所作的有关本发明的任何修饰或变更，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种碳纤维伴热带的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
①准备两根铜线，用包线机分别把两根铜线包上云母带，再在云母带外编制上玻璃纤维网，形成两根初包装线；
②将步骤①中的两根初包装线平行放置，并在两根初包装线外包裹聚丙烯塑料，并使两根初包装线之间形成凹槽；
③用氟塑料包裹碳纤维，并在包裹后的碳纤维上每间隔6-18m剥去一节氟塑料，再将铜带包裹在剥去氟塑料的地方；
④将步骤③中包裹处理后的碳纤维放置在步骤②中所述的凹槽中，再用卡线机把两根初包装线和步骤③中包裹铜带的部分卡接形成完整的电路，即为伴热带初品；
⑤用塑料挤出机把步骤④所述的伴热带初品包上绝缘护套；
⑥在步骤⑤所述的绝缘护套外编制上防爆屏蔽网，即为碳纤维伴热带。
2.根据权利要求1所述的碳纤维伴热带的制备方法，其特征在于：步骤①中所述铜线的直径为2.5mm2、4mm2或6mm2。
3.根据权利要求1所述的碳纤维伴热带的制备方法，其特征在于：步骤②中平行放置后的两根初包装线的线心间距为3-6mm。
4.根据权利要求1所述的碳纤维伴热带的制备方法，其特征在于：步骤③中在剥去氟塑料的地方涂上导电胶，再用铜带机将铜带包裹在剥去氟塑料的地方并包裹呈圆柱形。
5.根据权利要求4所述的碳纤维伴热带的制备方法，其特征在于：剥去氟塑料的长度为4-6mm。
6.根据权利要求5所述的碳纤维伴热带的制备方法，其特征在于：所述氟塑料为聚全氟乙丙烯。
7.根据权利要求1所述的碳纤维伴热带的制备方法，其特征在于：步骤③所述碳纤维为12k、24k或36k的碳纤维，1K为1000根碳纤维。
8.根据权利要求7所述的碳纤维伴热带的制备方法，其特征在于：所述碳纤维为长丝碳纤维。
9.根据权利要求1所述的碳纤维伴热带的制备方法，其特征在于：步骤⑤所述的绝缘护套为聚氯乙烯。
10.根据权利要求1所述的碳纤维伴热带的制备方法，其特征在于：所述防爆屏蔽网为金属网。
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