CN106231708A - 太阳能专用自控温电热带及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了太阳能专用自控温电热带，电热带为扁平状结构，电热带由内向外依次包括导线层、导电塑料芯带层、绝缘层、铝箔层、屏蔽层一、屏蔽层二、锡箔层以及防潮防腐层，导电塑料芯带层包括两端圆柱体结构以及中间方形体结构，在两个圆柱体结构内均设有导线层，导电塑料芯带层的中间方形体结构部分的上端面和下端面均设有传热条，屏蔽层一上还设有一圈曲面连接结构；锡箔层上还设有一圈对接凸起，且屏蔽层二与防潮防腐层之间通过一圈对接凸起配合连接；该太阳能专用自控温电热带不仅能够自动控制温度的变化，同时其层与层之间的连接紧密度提高，稳定性更好，密封性好，抗冲击性能强，使用寿命延长。
Description
技术领域
本发明涉及一种电热带，尤其涉及太阳能专用自控温电热带及其生产工艺。
背景技术
自控温电热带采用具有“PTC”特性的导电芯带及被覆盖绝缘护
层组成，可随着被伴热对象的温度变化自动调节输出功率及拌热的温度；还可任意截短或在一定范围内接长使用，具有良好的绝缘性能、抗老化性能、低压运行、安全可靠、柔软性好、便于安装、使用维护方便等优点。
自控温电热带适用于石油、化工、电力、码头、消防等行业的管线，并能快速启动，每一局部皆可因其被伴热处的温度变化自动调节，所以允许交叉重叠缠绕敷设而无过热及烧毁之处，若要求温度精确，可以加设温控系统，最高耐温约135℃，最大长度在100米左右。
太阳能专用自控温电热带不仅需要有一般自控温电热带的优良性能，而且根据其使用的特性，其需要更高的强度以及较长的使用寿命，但是现有的自控温电热带在结构上还存在一些缺陷，导致在使用一段时间后，电热带层与层之间的连接变得松弛，连接的密封性受到影响，稳固性也受到影响，进而影响电热带的抗击强度和使用寿命。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明旨在提供太阳能专用自控温电热带，该太阳能专用自控温电热带不仅能够自动控制温度的变化，同时其层与层之间的连接紧密度提高，稳定性更好，密封性好，抗冲击性能强，使用寿命延长。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
太阳能专用自控温电热带，所述电热带为扁平状结构，所述电热带由内向外依次包括导线层、导电塑料芯带层、绝缘层、铝箔层、屏蔽层一、屏蔽层二、锡箔层以及防潮防腐层，所述导电塑料芯带层包括两端圆柱体结构以及中间方形体结构，在两个所述圆柱体结构内均设有所述导线层，所述导电塑料芯带层的中间方形体结构部分的上端面和下端面均设有传热条，所述屏蔽层一上还设有一圈曲面连接结构；所述锡箔层上还设有一圈对接凸起，且所述屏蔽层二与所述防潮防腐层之间通过一圈所述对接凸起配合连接。
作为优选，每个所述传热条均为圆柱形，并且每个所述传热条的高度为所述中间方形体结构厚度的2/3。
作为优选，所述曲面连接结构包括圆弧形凸起和圆弧形凹槽，所述圆弧形凸起与所述圆弧形凹槽间隔设置。
作为优选，所述对接凸起包括两个上下对称的圆形凸起结构，所述屏蔽层二和所述防潮防腐层上均设有与所述圆形凸起结构配合连接的圆形槽。
作为优选，所述导电塑料芯带层为PTC特性的电伴热材料。
作为优选，所述绝缘层为改良型聚烯烃，所述屏蔽层为镀锡铜编织层。
太阳能专用自控温电热带的生产工艺，包括以下步骤：
1）芯料原料：高分子树脂75-80份、碳粒14-18份、增塑剂4-6份、抗氧剂1-2份；
2）原料处理：混合前将高分子树脂在60-65℃的温度下进行干燥，干燥时间46-48小时，干燥至水分含量不大于1%；同时在筛分机构内对碳粒进行粉碎，筛分，筛分过程中配合除铁装置除杂；
3）捏合：捏合前按照重量份数精确称取上述四种原料，并在高速混合机内混合，捏合温度在120-125℃，捏合时间10-20分钟；
4）降温：捏合完成后通过风冷降温方式对混料进行降温，物料散晾降温后，在40℃的密闭干燥空间储存，备用；
5）造粒：上述捏合的物料在塑料造粒机中造粒，加料前先将机器预热30分钟，加料制粒，制好的颗粒风晾降温后密封存储于40℃的干燥环境中；
6）挤制导电塑料芯带：在挤塑机中将上述造好的颗粒挤出导电塑料芯带层，并包覆在两根平行的导线层上，在挤出成型的过程中通过设置模具在导电塑料芯带层上一体成型有传热条；
7）包覆铝箔层：成型的导电塑料芯带二次加热，温度加热至60-80℃时，在导电塑料芯带上包覆一层铝箔层；
8）包覆屏蔽层一和屏蔽层二：铝箔层包覆完后，在其外周先包覆一层较厚的屏蔽层以，包覆完成后通过模具在屏蔽层一上压制成型有一圈曲面连接结构，压制完成后采用同样的包覆方法再包覆一层屏蔽层二，包覆完成后通过模具在屏蔽层二上压制成型有一圈圆形槽；
9）包覆锡箔层：屏蔽层二包覆完成后，将其表面温度加热至50-60℃时，在屏蔽层二上包覆一层锡箔层，所述锡箔层包覆之前在其表面加工有一圈对接凸起，锡箔层下方的对接凸起与屏蔽层二的圆形槽配合连接；
10）挤制防潮防腐层：通过挤塑机在屏蔽层上挤出防潮防腐层；
11）辐射交联：将包覆有防潮防腐层的电热带置于辐射场辐射后得到自控温电热带。
作为优选，所述步骤（2）“原料处理”中除铁装置设置架设在筛分机构的进料槽内，并且该除铁装置包括旋转辊，在所述旋转辊的外周上竖向设置一圈磁铁棒，所述旋转辊通过电机带动在进料的过程中匀速转动，除杂。
作为优选，所述步骤（8）“包覆屏蔽层一和屏蔽层二”中的曲面连接结构包括圆弧形凸起和圆弧形凹槽，所述圆弧形凸起与所述圆弧形凹槽间隔设置。
作为优选，所述步骤（9）“包覆锡箔层”中的所述对接凸起包括两个上下对称的圆形凸起结构，所述屏蔽层二和所述防潮防腐层上均设有与所述圆形凸起结构配合连接的圆形槽。
本发明的有益效果是：与现有技术中的电热带相比，
其一，本发明的电热带设置铝箔层，不仅能够提高导热和散热效果，而且还能提高屏蔽效果；
其二，本发明的电热带设置锡箔层，锡箔层不仅能够提高导热和散热效果，而且还能提高屏蔽效果，与铝箔层配合提高强度的同时还能提高屏蔽效果；
其三，本发明为了更好的提高发热效率，在导电塑料芯带层上一体挤塑成型有传热条，传热条的设置增大了传热面，并且向上下面进行辐射，传热、发热的效果更好、效率更高；
其四，为了杜绝外在磁场对导电塑料芯带层产生影响，故设置屏蔽层一和屏蔽层二，屏蔽层一设有一圈曲面连接结构，通过曲面连接结构能够更好的将屏蔽层一和屏蔽层二稳固连接，两者之间的连接稳固性得到提升，密封性以及抗冲击性也得到进一步的提升；本发明为了提高屏蔽层二与防潮防腐层挤塑成型的稳固性，在锡箔层上一体加工有一圈对接凸起，通过对接凸起形成的上下圆形凸起结构能够更好的将屏蔽层二和防潮防腐层一体成型，两者之间的连接稳固性得到提升，密封性以及抗冲击性也得到进一步的提升；
其五，本发明还公开了制备带低温自控温电热带的生产方法，主要在导电塑料芯带层的制备上进行改进，因导电塑料芯带层是整个自控温电热带的核心，自控温的实现主要是通过导电塑料芯带层来实现的，故在导电塑料芯带层的制备上改进，通过对原料的处理等，能够制造出性能更强的导电塑料芯带层，进而提高自控温电热带的性能。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
其中：1-导线层、2-导电塑料芯带层、3-绝缘层、4-铝箔层、5-屏蔽层一、6-屏蔽层二、7-锡箔层、8-防潮防腐层、9-传热条，10-对接凸起，11-曲面连接结构。
具体实施方式
为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。
实施例：参照附图1所示，太阳能专用自控温电热带，所述电热带为扁平状结构，所述电热带由内向外依次包括导线层1、导电塑料芯带层2、绝缘层3、铝箔层4、屏蔽层一5、屏蔽层二6、锡箔层7以及防潮防腐层8，铝箔层4由若干铝箔压制成型，锡箔层7也是由若干锡箔压制成型，所述导电塑料芯带层2为PTC特性的电伴热材料，导电塑料芯带层22具有正电阻温度系数，具有一定的机械强度和电特性，所述绝缘层33为改良型聚烯烃，所述屏蔽层为镀锡铜编织层，所述防潮防腐层8为阻燃聚烯烃，具有优良的安全性能和使用寿命；所述导电塑料芯带层2包括两端圆柱体结构以及中间方形体结构，在两个所述圆柱体结构内均设有所述导线层1，所述导电塑料芯带层2的中间方形体结构部分的上端面和下端面均设有传热条9，每个所述传热条9均为圆柱形，并且每个所述传热条9的高度为所述中间方形体结构厚度的2/3。
在本发明中，所述屏蔽层一5上还设有一圈曲面连接结构11，所述曲面连接结构11包括圆弧形凸起和圆弧形凹槽，所述圆弧形凸起与所述圆弧形凹槽间隔设置，通过曲面连接结构11形成的圆槽能够更好的将屏蔽层一5和屏蔽层二6一体成型，两者之间的连接稳固性得到提升，密封性以及抗冲击性也得到进一步的提升。
在本发明中，所述锡箔层7上还设有一圈对接凸起10，且所述屏蔽层二6与所述防潮防腐层8之间通过一圈所述对接凸起10配合连接，所述对接凸起10包括两个上下对称的圆形凸起结构，所述屏蔽层二6和所述防潮防腐层8上均设有与所述圆形凸起结构配合连接的圆形槽，下对接凸起10与屏蔽层二6上的圆形槽配合连接，上对接凸起10在挤塑成型时能够在防潮防腐层8上挤制出上圆形槽，锡箔层7的对接凸起10设置在屏蔽层二6和防潮防腐层8之间，起到之间连接作用，既能实现较好的屏蔽效果，又能将屏蔽层二6与防潮防腐层8更好的密封连接子啊一起，并且进一步的提升电热带的抗冲击性能。。
作为优选，所述导电塑料芯带层2为PTC特性的电伴热材料。
作为优选，所述绝缘层3为改良型聚烯烃，所述屏蔽层为镀锡铜编织层。
太阳能专用自控温电热带的生产工艺，包括以下步骤：
1）芯料原料：高分子树脂75-80份、碳粒14-18份、增塑剂4-6份、抗氧剂1-2份；
2）原料处理：混合前将高分子树脂在60-65℃的温度下进行干燥，干燥时间46-48小时，干燥至水分含量不大于1%；同时在筛分机构内对碳粒进行粉碎，筛分，筛分过程中配合除铁装置除杂；
除铁装置设置架设在筛分机构的进料槽内，并且该除铁装置包括旋转辊，在所述旋转辊的外周上竖向设置一圈磁铁棒，所述旋转辊通过电机带动在进料的过程中匀速转动，除杂，除铁装置的原理就是在碳粒进料的过程中，通过电机带动旋转辊匀速转动，在进料的过程中碳粒中的含铁杂质就会吸在磁铁棒上，并定期对磁铁棒进行清理，通过除铁装置处理的碳粒纯度高，颗粒均匀，特性好；
3）捏合：捏合前按照重量份数精确称取上述四种原料，并在高速混合机内混合，捏合温度在120-125℃，捏合时间10-20分钟；捏合时要注意防尘，捏合出来的物料要不起灰烟，不粘手，要结块但还没结块则为优质料；
4）降温：捏合完成后通过风冷降温方式对混料进行降温，物料散晾降温后，在40℃的密闭干燥空间储存，备用；
5）造粒：上述捏合的物料在塑料造粒机中造粒，加料前先将机器预热30分钟，加料制粒，制好的颗粒风晾降温后密封存储于40℃的干燥环境中；塑料造粒机包括主机、切粒机、风机以及加热系统，在制粒过程中，主机与切粒机的转速均为400转/分钟，造粒的直径为30-35mm；
6）挤制导电塑料芯带：在挤塑机中将上述造好的颗粒挤出导电塑料芯带层2，并包覆在两根平行的导线层1上，在挤出成型的过程中通过设置模具在导电塑料芯带层2上一体成型有传热条9；
7）包覆铝箔层4：成型的导电塑料芯带二次加热，温度加热至60-80℃时，在导电塑料芯带上包覆一层铝箔层4；
8）包覆屏蔽层一5和屏蔽层二6：铝箔层4包覆完后，在其外周先包覆一层较厚的屏蔽层以，包覆完成后通过模具在屏蔽层一5上压制成型有一圈曲面连接结构11，压制完成后采用同样的包覆方法再包覆一层屏蔽层二6，包覆完成后通过模具在屏蔽层二6上压制成型有一圈圆形槽；
9）包覆锡箔层7：屏蔽层二6包覆完成后，将其表面温度加热至50-60℃时，在屏蔽层二6上包覆一层锡箔层7，所述锡箔层7包覆之前在其表面加工有一圈对接凸起10，锡箔层7下方的对接凸起10与屏蔽层二6的圆形槽配合连接；所述对接凸起10包括两个上下对称的圆形凸起结构；
10）挤制防潮防腐层8：通过挤塑机在屏蔽层上挤出防潮防腐层8；
11）辐射交联：将包覆有防潮防腐层8的电热带置于辐射场辐射后得到自控温电热带。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.太阳能专用自控温电热带，其特征在于：所述电热带为扁平状结构，所述电热带由内向外依次包括导线层、导电塑料芯带层、绝缘层、铝箔层、屏蔽层一、屏蔽层二、锡箔层以及防潮防腐层，所述导电塑料芯带层包括两端圆柱体结构以及中间方形体结构，在两个所述圆柱体结构内均设有所述导线层，所述导电塑料芯带层的中间方形体结构部分的上端面和下端面均设有传热条，所述屏蔽层一上还设有一圈曲面连接结构；所述锡箔层上还设有一圈对接凸起，且所述屏蔽层二与所述防潮防腐层之间通过一圈所述对接凸起配合连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能专用自控温电热带，其特征在于：每个所述传热条均为圆柱形，并且每个所述传热条的高度为所述中间方形体结构厚度的2根据权利要求1所述的太阳能专用自控温电热带，其特征在于：所述曲面连接结构包括圆弧形凸起和圆弧形凹槽，所述圆弧形凸起与所述圆弧形凹槽间隔设置。
3.根据权利要求1所述的太阳能专用自控温电热带，其特征在于：所述对接凸起包括两个上下对称的圆形凸起结构，所述屏蔽层二和所述防潮防腐层上均设有与所述圆形凸起结构配合连接的圆形槽。
4.根据权利要求1所述的太阳能专用自控温电热带，其特征在于：所述导电塑料芯带层为PTC特性的电伴热材料。
5.根据权利要求1所述的太阳能专用自控温电热带，其特征在于：所述绝缘层为改良型聚烯烃，所述屏蔽层为镀锡铜编织层。
6.太阳能专用自控温电热带的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）芯料原料：高分子树脂75-80份、碳粒14-18份、增塑剂4-6份、抗氧剂1-2份；
2）原料处理：混合前将高分子树脂在60-65℃的温度下进行干燥，干燥时间46-48小时，干燥至水分含量不大于1%；同时在筛分机构内对碳粒进行粉碎，筛分，筛分过程中配合除铁装置除杂；
3）捏合：捏合前按照重量份数精确称取上述四种原料，并在高速混合机内混合，捏合温度在120-125℃，捏合时间10-20分钟；
4）降温：捏合完成后通过风冷降温方式对混料进行降温，物料散晾降温后，在40℃的密闭干燥空间储存，备用；
5）造粒：上述捏合的物料在塑料造粒机中造粒，加料前先将机器预热30分钟，加料制粒，制好的颗粒风晾降温后密封存储于40℃的干燥环境中；
6）挤制导电塑料芯带：在挤塑机中将上述造好的颗粒挤出导电塑料芯带层，并包覆在两根平行的导线层上，在挤出成型的过程中通过设置模具在导电塑料芯带层上一体成型有传热条；
7）包覆铝箔层：成型的导电塑料芯带二次加热，温度加热至60-80℃时，在导电塑料芯带上包覆一层铝箔层；
8）包覆屏蔽层一和屏蔽层二：铝箔层包覆完后，在其外周先包覆一层较厚的屏蔽层以，包覆完成后通过模具在屏蔽层一上压制成型有一圈曲面连接结构，压制完成后采用同样的包覆方法再包覆一层屏蔽层二，包覆完成后通过模具在屏蔽层二上压制成型有一圈圆形槽；
9）包覆锡箔层：屏蔽层二包覆完成后，将其表面温度加热至50-60℃时，在屏蔽层二上包覆一层锡箔层，所述锡箔层包覆之前在其表面加工有一圈对接凸起，锡箔层下方的对接凸起与屏蔽层二的圆形槽配合连接；
10）挤制防潮防腐层：通过挤塑机在屏蔽层上挤出防潮防腐层；
11）辐射交联：将包覆有防潮防腐层的电热带置于辐射场辐射后得到自控温电热带。
7.根据权利要求7所述的太阳能专用自控温电热带的生产工艺，其特征在于，所述步骤（2）“原料处理”中除铁装置设置架设在筛分机构的进料槽内，并且该除铁装置包括旋转辊，在所述旋转辊的外周上竖向设置一圈磁铁棒，所述旋转辊通过电机带动在进料的过程中匀速转动，除杂。
8.根据权利要求7所述的太阳能专用自控温电热带的生产工艺，其特征在于，所述步骤（8）“包覆屏蔽层一和屏蔽层二”中的曲面连接结构包括圆弧形凸起和圆弧形凹槽，所述圆弧形凸起与所述圆弧形凹槽间隔设置。
9.根据权利要求7所述的太阳能专用自控温电热带的生产工艺，其特征在于，所述步骤（9）“包覆锡箔层”中的所述对接凸起包括两个上下对称的圆形凸起结构，所述屏蔽层二和所述防潮防腐层上均设有与所述圆形凸起结构配合连接的圆形槽。
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