CN106900089A - 石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电热元件的改进领域，具体为一种石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜及制备方法。采用植物纤维浆、石墨烯粉体胶液、纳米竹炭纤维粉或纳米远红外负离子粉通过磨合、混合、搅拌、抄制、烘干、压制上卷工序制成；在制作过程中，通过磨合、混合、搅拌如下工序，将植物纤维通过盘磨机进行扫帚化处理后，使其更容易与石墨烯粉体胶液结合，加入石墨烯粉体胶液进行混合、搅拌，再加入纤维扩散剂和纳米竹炭纤维粉或纳米远红外负离子粉进行搅拌均匀。本发明具有表面电阻率可调的特点，可用于抗静电电路，能有效地将电荷释放掉，同时具有远红外发射和负离子释放的功能，起到净化消毒作用，又起到对人体健康的作用。
Description
技术领域
本发明涉及电热元件的改进领域，具体为一种石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜及制备方法。
背景技术
目前，市场上有金属与非金属等远红外加热方法，较为流行的是碳纤维碳晶电热产品，而且优点在于：导电性能稳定，强度大、比重小、厚度薄，使用方便，面状发热，其不足之处在于：发热温度的均匀度差，过热点多，温差大。虽然经过不断的改进，仍摆脱不了短切碳纤维分布不均的弱点。
发明内容
为了克服碳纤维制成制品发热膜存在的弱点和隐患，本发明的目的在于提供一种石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜及制备方法，石墨烯材料在新材料里导电性能最佳，导热性能比碳纤维性能更加优越，采用石墨烯材料制作的电热产品就更加完美、更加完善。
本发明的技术方案：
一种石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，包括植物纤维浆、石墨烯粉体胶液、纳米竹炭纤维粉或纳米远红外负离子粉、纤维扩散剂，按照重量份数计，植物纤维浆50～80份，石墨烯粉体胶液10～30份，纳米竹炭纤维粉或纳米远红外负离子粉5～10份，纤维扩散剂2～5份。
所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，植物纤维浆的组成如下，按重量份数计，氢氧化钠4～6份，植物纤维55～65份，水30～50份。
所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，石墨烯粉体胶液的组成如下，按重量份数计，石墨烯粉体30～40份，乙醇水溶液50～60份，改性松香胶粉乳液10～20份。
所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，在石墨烯粉体中，含有5～10层石墨烯粉体的重量百分比是30％～50％。
所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，乙醇水溶液是由纯度80wt％～90wt％的乙醇和水按10～20％的重量百分比混合的水溶液。
所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，改性松香胶粉乳液是由改性松香和乙醇按重量比例1：(5～15)混合而成的乳液，改性松香为脂松香、氢化松香、歧化松香或聚合松香。
所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，纳米竹炭纤维粉直径为10～100微米、长度10～20微米，发射远红外释放负离子数大于6500个/立方厘米。
所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，纤维扩散剂采用亚甲基二萘磺酸钠。
所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的制备方法，采用植物纤维浆、石墨烯粉体胶液、纳米竹炭纤维粉或纳米远红外负离子粉通过磨合、混合、搅拌、抄制、烘干、压制上卷工序制成；在制作过程中，通过磨合、混合、搅拌如下工序，将植物纤维通过盘磨机进行扫帚化处理后，使其更容易与石墨烯粉体胶液结合，加入石墨烯粉体胶液进行混合、搅拌，再加入纤维扩散剂和纳米竹炭纤维粉或纳米远红外负离子粉进行搅拌均匀。
所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的制备方法，具体步骤如下：
(1)将石墨烯粉体经过乙醇水溶液浸泡1～5小时后，使石墨烯粉体表面得到充分净化；
(2)浸泡时间满足后，加入改性松香胶粉乳液，使石墨烯粉体充分混合，充分搅拌后形成石墨烯粉体胶液，静置备用；
(3)将植物纤维用盘磨机磨到有扫帚状出现，将氢氧化钠、植物纤维、水混合，放到搅拌池继续搅拌，形成植物纤维浆；
(4)将石墨烯粉体胶液投放到搅拌池中，与植物纤维浆混合搅拌1～5小时，使植物纤维与石墨烯粉体充分结合复合成为一体，使植物纤维得到石墨烯粉体的充分包裹；
(5)加入纤维扩散剂和纳米竹炭纤维粉或纳米远红外负离子粉，继续1～5小时至搅拌均匀，得到用于制备石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的浆液；
(6)混合、搅拌完成后需要检验，检验合格后，经抄制、烘干、压制，形成石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜。
本发明的优点及有益效果是：
1、本发明制作的石墨烯远红外负离子导电发热膜具有表面电阻率可调的特点，可用于抗静电电路，能有效地将电荷释放掉，同时具有远红外发射和负离子释放的功能，起到净化消毒作用，又起到对人体健康的作用。
2、本发明所做的石墨烯远红外负离子导电发热膜，根据所需要的电热制品所需的电阻率进行含量调整，以适用不同电流电压制品，可满足1.5～380V交直流电压，从而可用做保健医疗、供暖、烘干等不同电热器体产品。
3、本发明石墨烯远红外负离子导电发热膜，可提高导电性、加强导热性，这些指标远远高于碳纤维导电发热性能。
4、本发明石墨烯远红外负离子导电发热膜，以植物纤维和石墨烯粉体为主、纳米竹炭纤维和添加剂为辅，经过磨制、混合搅拌、复合炒制、烘干压制、复合后制作而成。
5、与已有的技术相比，本发明技术工艺方案采用了石墨烯粉体与植物纤维更好的结合，复合制成后的发热膜电流分配更加完善，发热更加均匀，稳定性更好。同时，由于加入了纳米竹炭纤维具有远红外和负离子的功能，更加环保、更加健康。而且，竹炭纤维更有黑金之称，在制作过程中经过合理的工艺更加完善，增加辐射量提高，辐射强度言辞制成的成品比现有的产品更有发展。
6、本发明采用植物纤维是以原木浆为原材料，其污染小且成本低。
具体实施方式
在具体实施过程中，本发明石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，包括植物纤维浆、石墨烯粉体胶液、纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)和纤维扩散剂，按照重量份数计，植物纤维浆50～80份，石墨烯粉体胶液10～30份，纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)5～10份，纤维扩散剂2～5份。
植物纤维浆的组成如下，按重量份数计，氢氧化钠4～6份，植物纤维55～65份，水30～50份。植物纤维可以在市场上采购，如：植物纤维为一年生或多年生的原木、稻草秸秆儿、芦苇等植物纤维经过化学处理，完全可以使用。另外，亦可用原木纸浆进行加工使用。
石墨烯粉体胶液的组成如下，按重量份数计，石墨烯粉体30～40份，乙醇水溶液50～60份，改性松香胶粉乳液10～20份。在石墨烯粉体中，含有5～10层石墨烯粉体的重量百分比是30％～50％，常州二维碳素科技股份有限公司制造。乙醇水溶液是由纯度80wt％～90wt％的乙醇和水按10～20％的重量百分比混合的水溶液。改性松香胶粉乳液是由改性松香和乙醇按重量比例1：(5～15)混合而成的乳液，改性松香为脂松香、氢化松香、歧化松香或聚合松香。
纳米竹炭纤维粉具有释放负离子、发射远红外抗菌吸附功能，通过高效吸收和发射远红外释放负离子，具有保温、改善微循环系统，促进血液循环，抑制微生物生长等保健功能。纳米竹炭纤维粉直径为10～100微米、长度10～20微米，发射远红外释放负离子数大于6500个/立方厘米，纳米竹炭纤维粉为市购产品，采用上海沪正纳米科技有限公司生产的纳米竹炭纤维粉。另外，为了降低成本，本发明还可以采用市购的纳米远红外负离子粉代替纳米竹炭纤维。另外，纤维扩散剂采用亚甲基二萘磺酸钠。
本发明石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的制备方法，采用植物纤维浆、石墨烯粉体胶液、纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)等通过磨合、混合、搅拌、抄制、烘干、压制上卷等工序制成。在制作过程中，通过磨合、混合、搅拌如下工序，将植物纤维通过盘磨机进行扫帚化处理后，使其更容易与石墨烯粉体胶液结合，加入石墨烯粉体胶液进行混合、搅拌，再加入纤维扩散剂和纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)进行搅拌均匀。其具体的制备过程如下：
1、将石墨烯粉体经过乙醇水溶液浸泡1～5小时后，使石墨烯粉体表面得到充分净化；
2、浸泡时间满足后，加入改性松香胶粉乳液，使石墨烯粉体充分混合，充分搅拌后形成石墨烯粉体胶液，静置备用；
3、将植物纤维用盘磨机磨到有扫帚状出现，将氢氧化钠、植物纤维、水混合，放到搅拌池继续搅拌，形成植物纤维浆；
4、将石墨烯粉体胶液投放到搅拌池中，与植物纤维浆混合搅拌1～5小时，使植物纤维与石墨烯粉体充分结合复合成为一体，使植物纤维得到石墨烯粉体的充分包裹；
5、加入纤维扩散剂和纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)，继续1～5小时至搅拌均匀，得到用于制备石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的浆液；
6、混合、搅拌完成后需要检验，检验合格后，经抄制、烘干、压制，形成石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜。采用200～300目筛网在所得浆液中10厘米以下深度，取样三次以上，压干水分、光照去除水分，通过目测是否均匀。然后进行电阻测量，要求三次以上阻值之间误差在2～5％内范围之内，电阻率在2～2000欧姆单位厘米范围内，可以根据需要进行调整。
下面，通过实施例对本发明进一步详细阐述。
实施例1
本实施例中，石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，包括植物纤维浆、石墨烯粉体胶液、纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)和纤维扩散剂，按照重量份数计，植物纤维(如：原木纤维)浆70份，石墨烯粉体胶液20份，纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)7份，纤维扩散剂3份。
植物纤维浆的组成如下，按重量份数计，氢氧化钠5份，植物纤维60份，水35份。石墨烯粉体胶液的组成如下，按重量份数计，石墨烯粉体35份，乙醇水溶液50份，改性松香胶粉乳液15份。在石墨烯粉体中，含有5～10层石墨烯粉体的重量百分比是40％。乙醇水溶液是由纯度85wt％的乙醇和水按15％的重量百分比混合的水溶液。改性松香胶粉乳液是由改性松香和乙醇按重量比例1：10混合而成的乳液，改性松香为脂松香。纳米竹炭纤维粉直径为10～100微米、长度10～20微米，纤维扩散剂采用亚甲基二萘磺酸钠。
本实施例中，石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的制备过程如下：
1、将石墨烯粉体经过乙醇水溶液浸泡2小时后，使石墨烯粉体表面得到充分净化；
2、浸泡时间满足后，加入改性松香胶粉乳液，使石墨烯粉体充分混合，充分搅拌后形成石墨烯粉体胶液，静置备用；
3、将植物纤维用盘磨机磨到有扫帚状出现，将氢氧化钠、植物纤维、水混合，放到搅拌池继续搅拌，形成植物纤维浆；
4、将石墨烯粉体胶液投放到搅拌池中，与植物纤维浆混合搅拌3小时，使植物纤维与石墨烯粉体充分结合复合成为一体，使植物纤维得到石墨烯粉体的充分包裹；
5、加入纤维扩散剂和纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)，继续2小时至搅拌均匀，得到用于制备石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的浆液；
6、混合、搅拌完成后需要检验，检验合格后，经抄制、烘干、压制，形成石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜。采用300目筛网在所得浆液中10厘米以下深度，取样五次，压干水分、光照去除水分，通过目测是否均匀。然后进行电阻测量，要求五次阻值之间误差在2～5％内范围之内。
本实施例石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，电阻率为40至80欧姆/厘米，可用作取暖用电热板，如：地暖板棚、暖板、电热画、电暖器、脚踏板等。
实施例2
本实施例中，石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，包括植物纤维浆、石墨烯粉体胶液、纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)和纤维扩散剂，按照重量份数计，植物纤维(如：原木纤维)浆65份，石墨烯粉体胶液25份，纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)6份，纤维扩散剂4份。
植物纤维浆的组成如下，按重量份数计，氢氧化钠5份，植物纤维60份，水35份。石墨烯粉体胶液的组成如下，按重量份数计，石墨烯粉体35份，乙醇水溶液55份，改性松香胶粉乳液10份。在石墨烯粉体中，含有5～10层石墨烯粉体的重量百分比是50％。乙醇水溶液是由纯度90wt％的乙醇和水按20％的重量百分比混合的水溶液。改性松香胶粉乳液是由改性松香和乙醇按重量比例1：5混合而成的乳液，改性松香为氢化松香。纳米竹炭纤维粉直径为10～100微米、长度10～20微米，纤维扩散剂采用亚甲基二萘磺酸钠。
本实施例中，石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的制备过程如下：
1、将石墨烯粉体经过乙醇水溶液浸泡1小时后，使石墨烯粉体表面得到充分净化；
2、浸泡时间满足后，加入改性松香胶粉乳液，使石墨烯粉体充分混合，充分搅拌后形成石墨烯粉体胶液，静置备用；
3、将植物纤维用盘磨机磨到有扫帚状出现，将氢氧化钠、植物纤维、水混合，放到搅拌池继续搅拌，形成植物纤维浆；
4、将石墨烯粉体胶液投放到搅拌池中，与植物纤维浆混合搅拌2小时，使植物纤维与石墨烯粉体充分结合复合成为一体，使植物纤维得到石墨烯粉体的充分包裹；
5、加入纤维扩散剂和纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)，继续1小时至搅拌均匀，得到用于制备石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的浆液；
6、混合、搅拌完成后需要检验，检验合格后，经抄制、烘干、压制，形成石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜。采用200目筛网在所得浆液中10厘米以下深度，取样八次，压干水分、光照去除水分，通过目测是否均匀。然后进行电阻测量，要求八次阻值之间误差在2～5％内范围之内。
本实施例石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，电阻率为10至30欧姆/厘米，可以作为低电压的电产品。
实施例3
本实施例中，石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，包括植物纤维浆、石墨烯粉体胶液、纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)和纤维扩散剂，按照重量份数计，植物纤维(如：原木纤维)浆60份，石墨烯粉体胶液30份，纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)5份，纤维扩散剂5份。
植物纤维浆的组成如下，按重量份数计，氢氧化钠5份，植物纤维60份，水35份。石墨烯粉体胶液的组成如下，按重量份数计，石墨烯粉体35份，乙醇水溶液50份，改性松香胶粉乳液15份。在石墨烯粉体中，含有5～10层石墨烯粉体的重量百分比是30％。乙醇水溶液是由纯度90wt％的乙醇和水按10％的重量百分比混合的水溶液。改性松香胶粉乳液是由改性松香和乙醇按重量比例1：15混合而成的乳液，改性松香为歧化松香。纳米竹炭纤维粉直径为10～100微米、长度10～20微米，纤维扩散剂采用亚甲基二萘磺酸钠。
本实施例中，石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的制备过程如下：
1、将石墨烯粉体经过乙醇水溶液浸泡2小时后，使石墨烯粉体表面得到充分净化；
2、浸泡时间满足后，加入改性松香胶粉乳液，使石墨烯粉体充分混合，充分搅拌后形成石墨烯粉体胶液，静置备用；
3、将植物纤维用盘磨机磨到有扫帚状出现，将氢氧化钠、植物纤维、水混合，放到搅拌池继续搅拌，形成植物纤维浆；
4、将石墨烯粉体胶液投放到搅拌池中，与植物纤维浆混合搅拌3小时，使植物纤维与石墨烯粉体充分结合复合成为一体，使植物纤维得到石墨烯粉体的充分包裹；
5、加入纤维扩散剂和纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)，继续2小时至搅拌均匀，得到用于制备石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的浆液；
6、混合、搅拌完成后需要检验，检验合格后，经抄制、烘干、压制，形成石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜。采用300目筛网在所得浆液中10厘米以下深度，取样十次，压干水分、光照去除水分，通过目测是否均匀。然后进行电阻测量，要求十次阻值之间误差在2～5％内范围之内。
本实施例石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，电阻率为2至10欧姆/厘米，做出的制品可用作1.5V至36V低压保健品或生活用品的电热产品。
实施例4
本实施例中，石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，包括植物纤维浆、石墨烯粉体胶液、纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)和纤维扩散剂，按照重量份数计，植物纤维(如：原木纤维)浆70份，石墨烯粉体胶液15份，纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)10份，纤维扩散剂5份。
植物纤维浆的组成如下，按重量份数计，氢氧化钠5份，植物纤维60份，水35份。石墨烯粉体胶液的组成如下，按重量份数计，石墨烯粉体35份，乙醇水溶液50份，改性松香胶粉乳液15份。在石墨烯粉体中，含有5～10层石墨烯粉体的重量百分比是40％。乙醇水溶液是由纯度85wt％的乙醇和水按15％的重量百分比混合的水溶液。改性松香胶粉乳液是由改性松香和乙醇按重量比例1：10混合而成的乳液，改性松香为聚合松香。纳米竹炭纤维粉直径为10～100微米、长度10～20微米，纤维扩散剂采用亚甲基二萘磺酸钠。
本实施例中，石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的制备过程如下：
1、将石墨烯粉体经过乙醇水溶液浸泡2小时后，使石墨烯粉体表面得到充分净化；
2、浸泡时间满足后，加入改性松香胶粉乳液，使石墨烯粉体充分混合，充分搅拌后形成石墨烯粉体胶液，静置备用；
3、将植物纤维用盘磨机磨到有扫帚状出现，将氢氧化钠、植物纤维、水混合，放到搅拌池继续搅拌，形成植物纤维浆；
4、将石墨烯粉体胶液投放到搅拌池中，与植物纤维浆混合搅拌3小时，使植物纤维与石墨烯粉体充分结合复合成为一体，使植物纤维得到石墨烯粉体的充分包裹；
5、加入纤维扩散剂和纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)，继续2小时至搅拌均匀，得到用于制备石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的浆液；
6、混合、搅拌完成后需要检验，检验合格后，经抄制、烘干、压制，形成石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜。采用300目筛网在所得浆液中10厘米以下深度，取样五次，压干水分、光照去除水分，通过目测是否均匀。然后进行电阻测量，要求五次阻值之间误差在2～5％内范围之内。
本实施例石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，导电率为50欧姆/厘米，制作出的产品适用于电暖器。
实施例5
本实施例中，石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，包括植物纤维浆、石墨烯粉体胶液、纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)和纤维扩散剂，按照重量份数计，植物纤维(如：原木纤维)浆80份，石墨烯粉体胶液13份，纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)5份，纤维扩散剂2份。
植物纤维浆的组成如下，按重量份数计，氢氧化钠5份，植物纤维60份，水35份。石墨烯粉体胶液的组成如下，按重量份数计，石墨烯粉体35份，乙醇水溶液55份，改性松香胶粉乳液10份。在石墨烯粉体中，含有5～10层石墨烯粉体的重量百分比是50％。乙醇水溶液是由纯度90wt％的乙醇和水按20％的重量百分比混合的水溶液。改性松香胶粉乳液是由改性松香和乙醇按重量比例1：5混合而成的乳液，改性松香为脂松香。纳米竹炭纤维粉直径为10～100微米、长度10～20微米，纤维扩散剂采用亚甲基二萘磺酸钠。
本实施例中，石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的制备过程如下：
1、将石墨烯粉体经过乙醇水溶液浸泡1小时后，使石墨烯粉体表面得到充分净化；
2、浸泡时间满足后，加入改性松香胶粉乳液，使石墨烯粉体充分混合，充分搅拌后形成石墨烯粉体胶液，静置备用；
3、将植物纤维用盘磨机磨到有扫帚状出现，将氢氧化钠、植物纤维、水混合，放到搅拌池继续搅拌，形成植物纤维浆；
4、将石墨烯粉体胶液投放到搅拌池中，与植物纤维浆混合搅拌2小时，使植物纤维与石墨烯粉体充分结合复合成为一体，使植物纤维得到石墨烯粉体的充分包裹；
5、加入纤维扩散剂和纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)，继续1小时至搅拌均匀，得到用于制备石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的浆液；
6、混合、搅拌完成后需要检验，检验合格后，经抄制、烘干、压制，形成石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜。采用200目筛网在所得浆液中10厘米以下深度，取样八次，压干水分、光照去除水分，通过目测是否均匀。然后进行电阻测量，要求八次阻值之间误差在2～5％内范围之内。
本实施例石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，电阻率为60欧姆/厘米，制作出的产品适用于电热画。
实施例6
本实施例中，石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，包括植物纤维浆、石墨烯粉体胶液、纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)和纤维扩散剂，按照重量份数计，植物纤维(如：原木纤维)浆73份，石墨烯粉体胶液18份，纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)5份，纤维扩散剂4份。
植物纤维浆的组成如下，按重量份数计，氢氧化钠5份，植物纤维60份，水35份。石墨烯粉体胶液的组成如下，按重量份数计，石墨烯粉体35份，乙醇水溶液50份，改性松香胶粉乳液15份。在石墨烯粉体中，含有5～10层石墨烯粉体的重量百分比是30％。乙醇水溶液是由纯度90wt％的乙醇和水按10％的重量百分比混合的水溶液。改性松香胶粉乳液是由改性松香和乙醇按重量比例1：15混合而成的乳液，改性松香为歧化松香。纳米竹炭纤维粉直径为10～100微米、长度10～20微米，纤维扩散剂采用亚甲基二萘磺酸钠。
本实施例中，石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的制备过程如下：
1、将石墨烯粉体经过乙醇水溶液浸泡2小时后，使石墨烯粉体表面得到充分净化；
2、浸泡时间满足后，加入改性松香胶粉乳液，使石墨烯粉体充分混合，充分搅拌后形成石墨烯粉体胶液，静置备用；
3、将植物纤维用盘磨机磨到有扫帚状出现，将氢氧化钠、植物纤维、水混合，放到搅拌池继续搅拌，形成植物纤维浆；
4、将石墨烯粉体胶液投放到搅拌池中，与植物纤维浆混合搅拌3小时，使植物纤维与石墨烯粉体充分结合复合成为一体，使植物纤维得到石墨烯粉体的充分包裹；
5、加入纤维扩散剂和纳米竹炭纤维粉(或纳米远红外负离子粉)，继续2小时至搅拌均匀，得到用于制备石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的浆液；
6、混合、搅拌完成后需要检验，检验合格后，经抄制、烘干、压制，形成石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜。采用300目筛网在所得浆液中10厘米以下深度，取样十次，压干水分、光照去除水分，通过目测是否均匀。然后进行电阻测量，要求十次阻值之间误差在2～5％内范围之内。
本实施例石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，电阻率为100至200欧姆/厘米，制作出的产品适用于电热墙暖板、地暖板。
Claims (10)
1.一种石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，其特征在于，包括植物纤维浆、石墨烯粉体胶液、纳米竹炭纤维粉或纳米远红外负离子粉、纤维扩散剂，按照重量份数计，植物纤维浆50～80份，石墨烯粉体胶液10～30份，纳米竹炭纤维粉或纳米远红外负离子粉5～10份，纤维扩散剂2～5份。
2.按照权利要求1所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，其特征在于，植物纤维浆的组成如下，按重量份数计，氢氧化钠4～6份，植物纤维55～65份，水30～50份。
3.按照权利要求1所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，其特征在于，石墨烯粉体胶液的组成如下，按重量份数计，石墨烯粉体30～40份，乙醇水溶液50～60份，改性松香胶粉乳液10～20份。
4.按照权利要求1所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，其特征在于，在石墨烯粉体中，含有5～10层石墨烯粉体的重量百分比是30％～50％。
5.按照权利要求1所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，其特征在于，乙醇水溶液是由纯度80wt％～90wt％的乙醇和水按10～20％的重量百分比混合的水溶液。
6.按照权利要求1所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，其特征在于，改性松香胶粉乳液是由改性松香和乙醇按重量比例1：(5～15)混合而成的乳液，改性松香为脂松香、氢化松香、歧化松香或聚合松香。
7.按照权利要求1所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，其特征在于，纳米竹炭纤维粉直径为10～100微米、长度10～20微米，发射远红外释放负离子数大于6500个/立方厘米。
8.按照权利要求1所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜，其特征在于，纤维扩散剂采用亚甲基二萘磺酸钠。
9.一种权利要求1至8之一所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的制备方法，其特征在于，采用植物纤维浆、石墨烯粉体胶液、纳米竹炭纤维粉或纳米远红外负离子粉通过磨合、混合、搅拌、抄制、烘干、压制上卷工序制成；在制作过程中，通过磨合、混合、搅拌如下工序，将植物纤维通过盘磨机进行扫帚化处理后，使其更容易与石墨烯粉体胶液结合，加入石墨烯粉体胶液进行混合、搅拌，再加入纤维扩散剂和纳米竹炭纤维粉或纳米远红外负离子粉进行搅拌均匀。
10.按照权利要求9所述的石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将石墨烯粉体经过乙醇水溶液浸泡1～5小时后，使石墨烯粉体表面得到充分净化；
(2)浸泡时间满足后，加入改性松香胶粉乳液，使石墨烯粉体充分混合，充分搅拌后形成石墨烯粉体胶液，静置备用；
(3)将植物纤维用盘磨机磨到有扫帚状出现，将氢氧化钠、植物纤维、水混合，放到搅拌池继续搅拌，形成植物纤维浆；
(4)将石墨烯粉体胶液投放到搅拌池中，与植物纤维浆混合搅拌1～5小时，使植物纤维与石墨烯粉体充分结合复合成为一体，使植物纤维得到石墨烯粉体的充分包裹；
(5)加入纤维扩散剂和纳米竹炭纤维粉或纳米远红外负离子粉，继续1～5小时至搅拌均匀，得到用于制备石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜的浆液；
(6)混合、搅拌完成后需要检验，检验合格后，经抄制、烘干、压制，形成石墨烯纳米远红外负离子复合纤维导电发热膜。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170627 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |