CN108124322A - 一种纳米碳素纤维与木材纤维融合的发热芯片的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米碳素纤维与木材纤维融合的发热芯片的制备方法，通过用水性分散剂使得碳素纤维在水中的充分分离，利用酸碱平衡中和特点，使得碳素纤维材料与植物纤维材料充分融合，加以纳米级石墨导电颗粒对植物纤维毛孔的填充，关键点是使用电流流向的作用让纤维材料在制作的工程中形成一个特定的规律，使得发热芯片电阻均匀性大大增强，更加稳定。
Description
技术领域
本发明涉及发热地板技术领域，尤其涉及一种纳米碳素纤维与木材纤维融合的发热芯片的制备方法。
背景技术
发热地板顾名思义就是能发热的地板，可以给房屋提供热量的地板。在十余年前，德国、美国、日本等国家的科学家，就不约而同地把热能高效技术作为研究课题，谋求发明一种应用于航天、科技、民用领域的高效、节能、环保、低碳的热能高效转换材料。以地板为载体的室内地面取暖材料，或者说它是一种功能性地板，它的外观与普通地板无异，只是在地板中间内置了一种高科技发热层，它的显著特点是通电后地板本身能够源源不断地产生热量并向室内空间释放。
发热地板做为一个新型的技术，具有如下优点：
1，舒适、卫生、保健：地面供暖是最舒适的供暖方式，室内地表温度均匀，室温由下而上逐渐递减，给人以脚温头凉的良好感觉；不易造成污浊空气对流，室内空气洁净；改善血液循环，促进新陈代谢。
2，节约空间、美化居室：室内取消了暖气片及其支管，增加使用面积，便于装修和家居布置。
3，高效节能：地热供暖方式较对流供暖方式热效率高，热量集中在人体受益的高度内；传送过程中热量损失小；低温地面辐射供暖可实行分户分室控制，用户可根据情况进行调控，有效节约能源。
4，地热稳定性好：地面供暖地面层及混凝土层蓄热量大，热稳定性好，在间歇供暖的条件下，室内温度变化缓慢。
5，运行费用低：较其它供暖设备节能20%，可充分利用低温热水资源或利用电价政策，降低运行费用。
6，使用寿命长：不结垢、不腐蚀，无人为破坏，使用寿命与建筑物同步。
目前市场的技术主要存在碳素材料和植物纤维材料融合不充分，碳素材料主要是依附与植物纤维的表面，电阻均匀性差的缺点。本发明提供了一种在电能的驱动下将源源不断地向外空间持续散发40℃左右的非可见远红外光，与冬季太阳光的主要成分一致，隐形、温暖、舒适、健康的木质板材发热芯片的制备方法。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种纳米碳素纤维与木材纤维融合的发热芯片的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种纳米碳素纤维与木材纤维融合的发热芯片的制备方法，包括以下步骤：
A、将导电碳素纤维放进旋涡式分散机内，放入清水，添加水性分散剂，开启旋涡式分散机，工作1-2个小时，作用是使得碳素纤维可以充分在水中分离；
B、然后添加强碱溶液，再工作0.2-0.8小时后关闭分散机；强碱溶液作用是使得碳素纤维表面强碱性状态；
C、在分散机第一次工作的同时，把植物纤维放进另一台旋涡式分散机内，放入清水，开启分散机分散；
D、把前面那个分散机中已经处理好的碳素纤维取出来，倒入后面放植物纤维的分散机中；然后开启分散机工作1.5-2.5小时；
E、然后放入纳米级石墨导电颗粒，再工作1.5-2.5小时；分散机中的碳素纤维和植物纤维通过酸碱平衡的作用下充分融合在一起，碳素纤维都会进入植物纤维的毛孔中，纳米级石墨导电颗粒会填充植物纤维毛孔中的空隙部分；
F、然后取出混合好的材料倒入电梳理池进行碳素石墨材料电流向梳理，最后通过压制烘干的工艺，制作成纳碳木发热芯片。
优选的，所述的步骤A中，导电碳素纤维和清水的质量比为1：（80-120）。
优选的，所述的步骤A中，导电碳素纤维和水性分散剂的质量比为1:（0.1-0.5）。
优选的，所述的步骤B中，所述的强碱溶液为质量分数为30-60%的氢氧化钠溶液，加入量为80-450g。
优选的，所述的步骤C中，所述的植物纤维与清水额质量比为1：（8-15）。
优选的，所述的步骤D中，导电碳素纤维与植物纤维的质量比为1：（30-80）。
优选的，所述的步骤E中，导电碳素纤维与纳米级石墨导电颗粒的质量比为1：（2-6）。
本发明的有益之处在于：本专利通过用水性分散剂使得碳素纤维在水中的充分分离，利用酸碱平衡中和特点，使得碳素纤维材料与植物纤维材料充分融合，加以纳米级石墨导电颗粒对植物纤维毛孔的填充，关键点是使用电流流向的作用让纤维材料在制作的工程中形成一个特定的规律，使得发热芯片电阻均匀性大大增强，更加稳定。
具体实施方式
实施例1：
一种纳米碳素纤维与木材纤维融合的发热芯片的制备方法，包括以下步骤：
A、1公斤导电碳素纤维放进旋涡式分散机内，放入100公斤干净的清水，添加300g的水性分散剂，开启旋涡式分散机，工作1.5小时；
B、然后添加质量分数为40%的氢氧化钠溶液，加入量为120g，再工作0.5小时后关闭分散机；
C、在分散机第一次工作的同时，把50公斤植物纤维放进另一台旋涡式分散机内，放入500公斤干净的清水，开启分散机分散；
D、把前面那个分散机中已经处理好的碳素纤维取出来，倒入后面放植物纤维的分散机中；然后开启分散机工作2小时；
E、然后放入5公斤的纳米级石墨导电颗粒，再工作2小时；
F、然后取出混合好的材料倒入电梳理池进行碳素石墨材料电流向梳理，最后通过压制烘干的工艺，制作成纳碳木发热芯片。
实施例2：
一种纳米碳素纤维与木材纤维融合的发热芯片的制备方法，包括以下步骤：
A、1公斤导电碳素纤维放进旋涡式分散机内，放入80公斤干净的清水，添加500g的水性分散剂，开启旋涡式分散机，工作1小时；
B、然后添加质量分数为30%的氢氧化钠溶液，加入量为450g，再工作0.8小时后关闭分散机；
C、在分散机第一次工作的同时，把30公斤植物纤维放进另一台旋涡式分散机内，放入450公斤干净的清水，开启分散机分散；
D、把前面那个分散机中已经处理好的碳素纤维取出来，倒入后面放植物纤维的分散机中；然后开启分散机工作2.5小时；
E、然后放入3公斤的纳米级石墨导电颗粒，再工作2.5小时；
F、然后取出混合好的材料倒入电梳理池进行碳素石墨材料电流向梳理，最后通过压制烘干的工艺，制作成纳碳木发热芯片。
实施例3：
一种纳米碳素纤维与木材纤维融合的发热芯片的制备方法，包括以下步骤：
A、1公斤导电碳素纤维放进旋涡式分散机内，放入120公斤干净的清水，添加100g的水性分散剂，开启旋涡式分散机，工作2小时；
B、然后添加质量分数为60%的氢氧化钠溶液，加入量为80g，再工作0.2小时后关闭分散机；
C、在分散机第一次工作的同时，把80公斤植物纤维放进另一台旋涡式分散机内，放入640公斤干净的清水，开启分散机分散；
D、把前面那个分散机中已经处理好的碳素纤维取出来，倒入后面放植物纤维的分散机中；然后开启分散机工作1.5小时；
E、然后放入6公斤的纳米级石墨导电颗粒，再工作1.5小时；
F、然后取出混合好的材料倒入电梳理池进行碳素石墨材料电流向梳理，最后通过压制烘干的工艺，制作成纳碳木发热芯片。
本发明的优点在于：碳素纤维发热材料平面电阻如果发热不均匀可造成平面电阻局部高温现象，因为载体是植物纤维，当局部高温出现时植物纤维会碳化，而造成发热芯片的局部击穿损坏，电阻发热均匀可以使得客户使用时体感更好，传统。运用本发明专利制作的发热产品其特点是使用寿命长10万个小时寿命检测实验其老化在4.5-5.5%，可以保证正常使用10年以上。而传统的发热电热膜使用寿命在5年以内。另外本专利的发热芯片运用到地板中去，其发热时地板表面的温差＜5℃；表面发热均匀不容易产生高温点，其制作过程中的产品下线率大大降低了。市面上类似的发热芯片运用到地板中去。其地板表面的温差≥5度，因为电阻分布不均匀，很容易造成内部单点过热现象。其制作过程中的产品下线率极高，并在今后的使用中带来很大隐患。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种纳米碳素纤维与木材纤维融合的发热芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将导电碳素纤维放进旋涡式分散机内，放入清水，添加水性分散剂，开启旋涡式分散机，工作1-2个小时；
B、然后添加强碱溶液，再工作0.2-0.8小时后关闭分散机；
C、在分散机第一次工作的同时，把植物纤维放进另一台旋涡式分散机内，放入清水，开启分散机分散；
D、把前面那个分散机中已经处理好的碳素纤维取出来，倒入后面放植物纤维的分散机中；然后开启分散机工作1.5-2.5小时；
E、放入纳米级石墨导电颗粒，再工作1.5-2.5小时；
F、取出混合好的材料倒入电梳理池进行碳素石墨材料电流向梳理，最后通过压制烘干的工艺，制作成纳碳木发热芯片。
2.如权利要求1所述的纳米碳素纤维与木材纤维融合的发热芯片的制备方法，其特征在于，所述的步骤A中，导电碳素纤维和清水的质量比为1：（80-120）。
3.如权利要求1所述的纳米碳素纤维与木材纤维融合的发热芯片的制备方法，其特征在于，所述的步骤A中，导电碳素纤维和水性分散剂的质量比为1:（0.1-0.5）。
4.如权利要求1所述的纳米碳素纤维与木材纤维融合的发热芯片的制备方法，其特征在于，所述的步骤B中，所述的强碱溶液为质量分数为30-60%的氢氧化钠溶液，加入量为80-450g。
5.如权利要求1所述的纳米碳素纤维与木材纤维融合的发热芯片的制备方法，其特征在于，所述的步骤C中，所述的植物纤维与清水额质量比为1：（8-15）。
6.如权利要求1所述的纳米碳素纤维与木材纤维融合的发热芯片的制备方法，其特征在于，所述的步骤D中，导电碳素纤维与植物纤维的质量比为1：（30-80）。
7.如权利要求1所述的纳米碳素纤维与木材纤维融合的发热芯片的制备方法，其特征在于，所述的步骤E中，导电碳素纤维与纳米级石墨导电颗粒的质量比为1：（2-6）。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110205860A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-09-06 | 上海海沃斯实业发展有限公司 | 一种微米级石墨碳素微晶发热芯片的制造技术 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1770930A (zh) * | 2005-09-20 | 2006-05-10 | 中国江南航天工业集团江南工业贸易公司 | 一种碳素材料电发热膜及制备方法 |
| CN101193466A (zh) * | 2006-11-29 | 2008-06-04 | 湖南大学 | 纳米碳纤维电热体的制备方法 |
| CN102182100A (zh) * | 2011-04-12 | 2011-09-14 | 武汉赛洋暖通设备有限公司 | 一种碳纤维发热纸及其制备方法 |
| CN103103869A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-05-15 | 东华大学 | 一种碳纤维复合功能纸的制备方法 |
| CN104910398A (zh) * | 2014-03-12 | 2015-09-16 | 中国科学院金属研究所 | 以纳米纤维素辅助制备高含量石墨烯柔性导电复合膜方法 |
| CN105155815A (zh) * | 2015-09-10 | 2015-12-16 | 浙江康辉木业有限公司 | 一种新型纳米碳纤维发热地板及其制备方法 |
| CN106044753A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-10-26 | 江苏省特种设备安全监督检验研究院 | 一种高取向石墨烯膜的制备方法 |
| WO2017057393A1 (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 株式会社クラレ | 炭素繊維用分散剤、炭素繊維分散組成物、および炭素繊維シートの製造方法 |
| CN106930151A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-07-07 | 王敏 | 一种燃料电池电极用石墨烯碳素纤维导电纸的制备方法 |
| CN107105528A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-08-29 | 北京绿能嘉业新能源有限公司 | 石墨烯复合纤维远红外负离子柔性导电发热板及制作工艺 |
-
2017
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1770930A (zh) * | 2005-09-20 | 2006-05-10 | 中国江南航天工业集团江南工业贸易公司 | 一种碳素材料电发热膜及制备方法 |
| CN101193466A (zh) * | 2006-11-29 | 2008-06-04 | 湖南大学 | 纳米碳纤维电热体的制备方法 |
| CN102182100A (zh) * | 2011-04-12 | 2011-09-14 | 武汉赛洋暖通设备有限公司 | 一种碳纤维发热纸及其制备方法 |
| CN103103869A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-05-15 | 东华大学 | 一种碳纤维复合功能纸的制备方法 |
| CN104910398A (zh) * | 2014-03-12 | 2015-09-16 | 中国科学院金属研究所 | 以纳米纤维素辅助制备高含量石墨烯柔性导电复合膜方法 |
| CN105155815A (zh) * | 2015-09-10 | 2015-12-16 | 浙江康辉木业有限公司 | 一种新型纳米碳纤维发热地板及其制备方法 |
| WO2017057393A1 (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 株式会社クラレ | 炭素繊維用分散剤、炭素繊維分散組成物、および炭素繊維シートの製造方法 |
| CN106044753A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-10-26 | 江苏省特种设备安全监督检验研究院 | 一种高取向石墨烯膜的制备方法 |
| CN106930151A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-07-07 | 王敏 | 一种燃料电池电极用石墨烯碳素纤维导电纸的制备方法 |
| CN107105528A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-08-29 | 北京绿能嘉业新能源有限公司 | 石墨烯复合纤维远红外负离子柔性导电发热板及制作工艺 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110205860A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-09-06 | 上海海沃斯实业发展有限公司 | 一种微米级石墨碳素微晶发热芯片的制造技术 |
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180605 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |