CN110421952A - 一种石墨烯发热膜平带复合机及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯发热膜平带复合机，包括放卷机构、平带复合机构、牵引机构、收卷机构，所述放卷机构包括石墨烯薄膜放卷器、载流条放卷器、热熔膜放卷器、上覆膜放卷器、下覆膜放卷器，所述平带复合机构包括上回转平带、下回转平带、驱动电机、主动辊、从动辊、支承架、机架，所述加热板靠近石墨烯发热膜材料，叠放后的石墨烯发热膜通过所述上回转平带、下回转平带加热、受压复合，所述牵引机构位于所述平带复合机构和收卷机构之间，将复合后的石墨烯发热膜输送至收卷机构，所述收卷机构将石墨烯发热膜转动卷合。本发明采用平带复合机构替代辊筒，一次成型，加工的石墨烯发热膜平整、质量好，加工效率高。
Description
技术领域
本发明属于复合机领域，具体涉及一种石墨烯发热膜平带复合机及其加工方法。
背景技术
随着人们生活品质的提高和政府大力提倡清洁取暖，便于自主控制的个性化采暖或理疗产品越来越受到民众们的喜爱，其中以电热膜的下游产品更快的受到喜爱。电热膜，顾名思义是一种通电之后就能发热的膜状结构，通常是由电绝缘材料与封装其内的发热电阻材料组成的平面型发热元件组成。其下游产品包括远红外理疗护具、挂在墙上的发热壁画、电热毯、整家电暖等等，这些产品已经走进了千家万户，成为了我们生活中不可远离的生活用品。
传统的电阻丝发热膜，就是利用在绝缘材料内部加入电阻丝，从而在通电之后电流经过电阻丝产生热量。但是传统的电阻丝发热膜有发热不均匀、局部温度过高导致烫伤、电——热装换率低下等等缺点，同时电阻丝如果发生折断可能导致漏电这样严重的后果。
而石墨烯发热膜是所有电热膜里面，没有掺杂其他物质的纯碳原子的柔性膜，它是通过化学气相沉积生长出来的单层碳原子，其特征是安全、电热转换效率高，在能量转换过程中几乎没有任何其他形式的能量损失，如机械能、光能、化学能等，电热转换效率接近99％。纯石墨烯发热膜，使用安全电压，具有温度面均衡、快速发热、释放的远红外更为纯净等性能。
目前石墨烯发热膜的组成从上到下分为上覆膜、热熔膜、载流条、石墨烯薄膜、下覆膜，目前的加工方式为采用加热的辊筒，通过一次或多次挤压复合，存在以下问题：
1、由于辊筒为圆柱状，而石墨烯发热膜的组成层数多，载流条为金属，导致加工后的石墨烯发热膜出现弯曲情况，不平整；
2、多次复合时需多台设备，无法一次复合完成，转移和搬运麻烦。
发明内容
针对现有技术所存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是石墨烯发热膜层数多，采用辊筒复合时，弯曲，不平整，效率较低。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种石墨烯发热膜平带复合机包括，包括放卷机构、平带复合机构、牵引机构、收卷机构，
所述放卷机构包括石墨烯薄膜放卷器、载流条放卷器、热熔膜放卷器、上覆膜放卷器、下覆膜放卷器，材料依次放卷后通过压辊挤压后，按照上覆膜、热熔膜、载流条、石墨烯薄膜、下覆膜的顺序由上而下叠放在一次，并输送至平带复合机构，
所述平带复合机构包括上回转平带、下回转平带、驱动电机、主动辊、从动辊、支承架、机架，所述上回转平带、下回转平带分别环绕在上架体和下架体，所述上架体和下架体之间通过支承架连接，所述驱动电机带动主动辊转动，主动辊电动所述上回转平带、下回转平带，所述从动辊在另一端起平衡作用；
所述上回转平带、下回转平带接近部分水平平行，且留有间隙，所述间隙大小根据石墨烯发热膜厚度和要求调节，所述上回转平带、下回转内侧分别设置有加热板，所述加热板靠近石墨烯发热膜材料，叠放后的石墨烯发热膜通过所述上回转平带、下回转平带加热、受压复合，
所述牵引机构位于所述平带复合机构和收卷机构之间，将复合后的石墨烯发热膜输送至收卷机构，所述收卷机构将石墨烯发热膜转动卷合。
进一步地，石墨烯薄膜放卷器、载流条放卷器、热熔膜放卷器、上覆膜放卷器、下覆膜放卷器、牵引机构处设置自动纠偏器。
进一步地，由于热熔膜价格相对较高，为了节约成本，不与载流条接触，且位于反面，所述下覆膜表面附着热熔粉。
进一步地，所述平带复合机构的机架底部安装有多个支脚，便于调整平带复合机构的高度和水平度。
进一步地，所述平带复合机构还包括冷却板，所述冷却板在输送方向上位于所述加热板的后方，加速石墨烯发热膜的冷却。
进一步地，所述平带复合机构和收卷机构之间带有冷却和切边装置，采用风机给加热后的石墨烯发热膜散热降温，切边装置切除石墨烯发热膜两侧的毛边。
进一步地，所述收卷机构为不停机的双工位收卷器。
进一步，所述载流条放卷器上安装银箔或铜箔，所述上覆膜放卷器、下覆膜放卷器上安装无纺布或绝缘聚酯薄膜。
进一步，输送平带复合机构的上回转平带、下回转平带为无缝平带。
相应地，一种石墨烯发热膜平带复合机的加工方法，包括以下步骤：
1)石墨烯薄膜放卷器放卷，石墨烯薄膜输送后，载流条放卷器放卷，位于石墨烯薄膜上部，热熔膜放卷器放卷，热熔膜覆盖在载流条上部，上覆膜放卷器和下覆膜放卷器分别放卷，上覆膜位于热熔膜上部，下覆膜位于石墨烯薄膜下部，下覆膜上附着热熔粉；
2)叠放后的材料经自动纠偏器纠偏后进入平带复合机构，驱动电机带动主动辊转动，从而驱动上回转平带、下回转平带转动，从动辊被带动，前端的上回转平带、下回转平带挤压叠放的上覆膜、热熔膜、载流条、石墨烯薄膜、下覆膜，在加热板作用下，热熔膜、热熔粉融化，复合石墨烯发热膜；
3)平带复合机构后半段，冷却板使石墨烯发热膜冷却，牵引机构带动复合后的石墨烯发热膜进入收卷机构，进行收卷。
本发明的原理为：辊筒为圆柱形，挤压时材料为线接触，受力容易不均匀，会导致多层机构，带有载流条的石墨烯发热膜弯曲、不平整。本发明选用带有加热和冷却功能的平带复合机构，通过放卷机构将上覆膜、热熔膜、载流条、石墨烯薄膜、下覆膜叠合输送，在平整、均匀的压力下一次成型，并进行冷却、收卷。
本发明的有益效果是：
1、采用平带复合机构替代辊筒，一次成型，加工的石墨烯发热膜平整、质量好。
2、无缝平带比焊接平带质量更好，更能承受压力，防止焊接接缝断裂导致停机，不会在石墨烯发热膜上产生压痕、纹路；
3、放卷、复合、收卷集成为一套设备上，效率较高。
附图说明
图1为本发明所述的石墨烯发热膜平带复合机侧面装配图。
图中：1、放卷机构；11、石墨烯薄膜放卷器；12、载流条放卷器；13、热熔膜放卷器；14、上覆膜放卷器；15、下覆膜放卷器；2、平带复合机构；21、上回转平带；22、下回转平带；23、驱动电机；24、主动辊；25、从动辊；26、支脚；27、支承架；28、机架；3、牵引机构；4、收卷机构。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例详细描述一下本发明的具体内容。
如图1所示，一种石墨烯发热膜平带复合机包括，包括放卷机构1、平带复合机构2、牵引机构3、收卷机构4，
所述放卷机构1包括石墨烯薄膜放卷器11、载流条放卷器12、热熔膜放卷器13、上覆膜放卷器14、下覆膜放卷器15，材料依次放卷后通过压辊挤压后，按照上覆膜、热熔膜、载流条、石墨烯薄膜、下覆膜的顺序由上而下叠放在一次，并输送至平带复合机构2，
所述平带复合机构2包括上回转平带21、下回转平带22、驱动电机23、主动辊24、从动辊25、支承架27、机架28，所述上回转平带21、下回转平带22分别环绕在上架体和下架体，所述上架体和下架体之间通过支承架27连接，所述驱动电机23带动主动辊24转动，主动辊24电动所述上回转平带21、下回转平带22，所述从动辊25在另一端起平衡作用；
所述上回转平带21、下回转平带22接近部分水平平行，且留有间隙，所述间隙大小根据石墨烯发热膜厚度和要求调节，所述上回转平带21、下回转内侧分别设置有加热板，所述加热板靠近石墨烯发热膜材料，叠放后的石墨烯发热膜通过所述上回转平带21、下回转平带22加热、受压复合，
所述牵引机构3位于所述平带复合机构2和收卷机构4之间，将复合后的石墨烯发热膜输送至收卷机构4，所述收卷机构4将石墨烯发热膜转动卷合。
在实际应用中，所述石墨烯薄膜放卷器11、载流条放卷器12、热熔膜放卷器13、上覆膜放卷器14、下覆膜放卷器15、牵引机构3处设置自动纠偏器。
在实际应用中，由于热熔膜价格相对较高，为了节约成本，不与载流条接触，且位于反面，所述下覆膜表面附着热熔粉。
在实际应用中，所述平带复合机构2的机架28底部安装有多个支脚26，便于调整平带复合机构2的高度和水平度。
在实际应用中，所述平带复合机构2还包括冷却板，所述冷却板在输送方向上位于所述加热板的后方，加速石墨烯发热膜的冷却。
在实际应用中，所述平带复合机构2和收卷机构4之间带有冷却和切边装置，采用风机给加热后的石墨烯发热膜散热降温，切边装置切除石墨烯发热膜两侧的毛边。
在实际应用中，所述收卷机构4为不停机的双工位收卷器。
在实际应用中，所述载流条放卷器12上安装银箔或铜箔，所述上覆膜放卷器14、下覆膜放卷器15上安装无纺布或绝缘聚酯薄膜。
在实际应用中，输送平带复合机构2的上回转平带21、下回转平带22为无缝平带。
在实际应用中，一种石墨烯发热膜平带复合机的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)石墨烯薄膜放卷器11放卷，石墨烯薄膜输送后，载流条放卷器12放卷，位于石墨烯薄膜上部，热熔膜放卷器13放卷，热熔膜覆盖在载流条上部，上覆膜放卷器14和下覆膜放卷器15分别放卷，上覆膜位于热熔膜上部，下覆膜位于石墨烯薄膜下部，下覆膜上附着热熔粉；
2)叠放后的材料经自动纠偏器纠偏后进入平带复合机构2，驱动电机23带动主动辊24转动，从而驱动上回转平带21、下回转平带22转动，从动辊25被带动，前端的上回转平带21、下回转平带22挤压叠放的上覆膜、热熔膜、载流条、石墨烯薄膜、下覆膜，在加热板作用下，热熔膜、热熔粉融化，复合石墨烯发热膜；
3)平带复合机构2后半段，冷却板使石墨烯发热膜冷却，牵引机构3带动复合后的石墨烯发热膜进入收卷机构4，进行收卷。
本发明的原理为：辊筒为圆柱形，挤压时材料为线接触，受力容易不均匀，会导致多层机构，带有载流条的石墨烯发热膜弯曲、不平整。本发明选用带有加热和冷却功能的平带复合机构2，通过放卷机构1将上覆膜、热熔膜、载流条、石墨烯薄膜、下覆膜叠合输送，在平整、均匀的压力下一次成型，并进行冷却、收卷。
综上所述，本发明采用平带复合机构替代辊筒，一次成型，加工的石墨烯发热膜平整、质量好，加工效率高。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种石墨烯发热膜平带复合机包括，其特征在于：包括放卷机构(1)、平带复合机构(2)、牵引机构(3)、收卷机构(4)，
所述放卷机构(1)包括石墨烯薄膜放卷器(11)、载流条放卷器(12)、热熔膜放卷器(13)、上覆膜放卷器(14)、下覆膜放卷器(15)，材料依次放卷后通过压辊挤压后，按照上覆膜、热熔膜、载流条、石墨烯薄膜、下覆膜的顺序由上而下叠放在一次，并输送至平带复合机构(2)，
所述平带复合机构(2)包括上回转平带(21)、下回转平带(22)、驱动电机(23)、主动辊(24)、从动辊(25)、支承架(27)、机架(28)，所述上回转平带(21)、下回转平带(22)分别环绕在上架体和下架体，所述上架体和下架体之间通过支承架(27)连接，所述驱动电机(23)带动主动辊(24)转动，主动辊(24)电动所述上回转平带(21)、下回转平带(22)，所述从动辊(25)在另一端起平衡作用；
所述上回转平带(21)、下回转平带(22)接近部分水平平行，且留有间隙，所述间隙大小根据石墨烯发热膜厚度和要求调节，所述上回转平带(21)、下回转内侧分别设置有加热板，所述加热板靠近石墨烯发热膜材料，叠放后的石墨烯发热膜通过所述上回转平带(21)、下回转平带(22)加热、受压复合，
所述牵引机构(3)位于所述平带复合机构(2)和收卷机构(4)之间，将复合后的石墨烯发热膜输送至收卷机构(4)，所述收卷机构(4)将石墨烯发热膜转动卷合。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯发热膜平带复合机，其特征在于：所述石墨烯薄膜放卷器(11)、载流条放卷器(12)、热熔膜放卷器(13)、上覆膜放卷器(14)、下覆膜放卷器(15)、牵引机构(3)处设置自动纠偏器。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯发热膜平带复合机，其特征在于：所述下覆膜表面附着热熔粉。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯发热膜平带复合机，其特征在于：所述平带复合机构(2)的机架(28)底部安装有多个支脚(26)，便于调整平带复合机构(2)的高度和水平度。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯发热膜平带复合机，其特征在于：所述平带复合机构(2)还包括冷却板，所述冷却板在输送方向上位于所述加热板的后方，加速石墨烯发热膜的冷却。
6.根据权利要求5所述的一种石墨烯发热膜平带复合机，其特征在于：所述平带复合机构(2)和收卷机构(4)之间带有冷却和切边装置，采用风机给加热后的石墨烯发热膜散热降温，切边装置切除石墨烯发热膜两侧的毛边。
7.根据权利要求5所述的一种石墨烯发热膜平带复合机，其特征在于：所述收卷机构(4)为不停机的双工位收卷器。
8.根据权利要求5所述的一种石墨烯发热膜平带复合机，其特征在于：所述载流条放卷器(12)上安装银箔或铜箔，所述上覆膜放卷器(14)、下覆膜放卷器(15)上安装无纺布或绝缘聚酯薄膜。
9.根据权利要求5所述的一种石墨烯发热膜平带复合机，其特征在于：输送平带复合机构(2)的上回转平带(21)、下回转平带(22)为无缝平带。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种石墨烯发热膜平带复合机的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)石墨烯薄膜放卷器(11)放卷，石墨烯薄膜输送后，载流条放卷器(12)放卷，位于石墨烯薄膜上部，热熔膜放卷器(13)放卷，热熔膜覆盖在载流条上部，上覆膜放卷器(14)和下覆膜放卷器(15)分别放卷，上覆膜位于热熔膜上部，下覆膜位于石墨烯薄膜下部，下覆膜上附着热熔粉；
2)叠放后的材料经自动纠偏器纠偏后进入平带复合机构(2)，驱动电机(23)带动主动辊(24)转动，从而驱动上回转平带(21)、下回转平带(22)转动，从动辊(25)被带动，前端的上回转平带(21)、下回转平带(22)挤压叠放的上覆膜、热熔膜、载流条、石墨烯薄膜、下覆膜，在加热板作用下，热熔膜、热熔粉融化，复合石墨烯发热膜；
3)平带复合机构(2)后半段，冷却板使石墨烯发热膜冷却，牵引机构(3)带动复合后的石墨烯发热膜进入收卷机构(4)，进行收卷。
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