CN112469151B - 一种24v的安全石墨烯电热膜的生产工艺 - Google Patents
一种24v的安全石墨烯电热膜的生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112469151B CN112469151B CN202011399230.1A CN202011399230A CN112469151B CN 112469151 B CN112469151 B CN 112469151B CN 202011399230 A CN202011399230 A CN 202011399230A CN 112469151 B CN112469151 B CN 112469151B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- film
- heating
- graphene
- carbon
- semi
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 92
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 56
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 claims abstract description 37
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 17
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 21
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 18
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 15
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 13
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims description 12
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 11
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 11
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 6
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 claims description 4
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 3
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003851 corona treatment Methods 0.000 claims description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 3
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 claims description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 3
- 229920001909 styrene-acrylic polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 7
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 206010013781 dry mouth Diseases 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- -1 graphite alkene Chemical class 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000005653 Brownian motion process Effects 0.000 description 1
- 208000005946 Xerostomia Diseases 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005537 brownian motion Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
- H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/04—Waterproof or air-tight seals for heaters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/017—Manufacturing methods or apparatus for heaters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明提供了一种24V的安全石墨烯电热膜的生产工艺，包括以下步骤：准备材料、制备石墨烯微晶颗粒、制备发热浆料、制备导电浆料、印刷成膜、热压处理和接驳电源线；本发明通过将可导电的特殊石墨烯微晶颗粒配合纳米高分子材料、远红外无机纳米粉体制成发热浆料，通过原料纤维配合银浆、铜粉和锡粉制备导电浆料，印刷后再加上金属载流条附着在两层绝缘聚酯薄膜中热压制成整体，具有柔韧性好，防水抗拉、热效率高等特点，通电后发出红外光波，由专业检测机构检测为9.5微米的远红外线波长，具有人体保健功能，无任何损害，用本发明电热膜制成的采暖系统，热转换效率达99％以上，自下而上形成梯度温差，人体感觉舒适，室内空气清新。
Description
技术领域
本发明涉及石墨烯技术领域，尤其涉及一种24V的安全石墨烯电热膜的生产工艺。
背景技术
近年来，电采暖技术和市场发展迅速，特别是在国家北方煤改电政策支持下，越来越多的电采暖设备进入寻常百姓家庭，满足了北方家庭采暖季安全、高效的采暖需求，也为北方主要城市的空气质量持续改善提供了重要产品和技术支撑；
传统的取暖方式多为空调，水暖，电暖等取暖方式，存在热转化效率低，耗电量大，噪音大，不稳定，安装复杂等居多的问题，且这些取暖方式容易造成空气污浊、室内燥热、异味、皮肤失水、口干舌燥、室内尘埃等情况，影响身体健康，而石墨烯电热膜采暖不同于传统取暖方式，这是一种新型采暖系统，但是存在一些制备工艺的缺陷，例如发热浆料不完善等问题，因此，本发明提出一种24V的安全石墨烯电热膜的生产工艺以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种24V的安全石墨烯电热膜的生产工艺，该24V的安全石墨烯电热膜的生产工艺制备的电热膜具有柔韧性好，防水抗拉、热效率高等特点，通电后发出红外光波，具有人体保健功能，无任何损害。
为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种24V的安全石墨烯电热膜的生产工艺，包括以下步骤：
步骤一：准备材料
选择聚脂薄膜作为基底材料，选择氧化石墨烯、高表面活性炭和碳纳米管材料作为核心材料，选择银浆、铜粉、锡粉和原料纤维作为导电材料，选择银金属作为金属载流条；
步骤二：制备石墨烯微晶颗粒
将氧化石墨烯和高表面活性炭相互包覆，放入加热炉中，在真空状态下加热，同时加入碳纳米管材料作为催化剂进行沉积，得到氧化石墨烯、高表面活性炭和碳纳米管催化剂混合材料，向混合材料中通入含炭气源，得到石墨烯、高表面活性炭和碳纳米管混合材料，再升温，对混合材料高温除杂，然后将混合材料导入研磨机进行研磨，制成石墨烯微晶颗粒；
步骤三：制备发热浆料
向石墨烯微晶颗粒中加入纳米高分子材料、远红外无机纳米粉体，得到石墨烯颗粒混合材料，将石墨烯颗粒混合材料再次导入研磨机内进行研磨，并将研磨后的粉体加入分散机内进行高速分散，接着将粉体导入搅拌桶，并加入树脂、调节油和去离子水进行充分混合，制得发热浆料；
步骤四：制备导电浆料
将准备好的原料纤维放在惰性气体中，经热稳定氧化、碳化及石墨化处理制成碳纤维，将碳纤维丝剪切成紊乱短纤维，放入银浆中，同时加入铜粉和锡粉进行搅拌，得到导电浆料；
步骤五：印刷成膜
使用印刷设备将导电浆料按照预设图案进行印刷，制作成为具有屏蔽电路的银浆薄膜，然后，使用印刷设备将发热浆料按照预先设计的导电电路图印刷在具有屏蔽电路的薄膜的反面，接着将印刷后的材料移至烘干机内，进行定型和烘干，定型时将烘道温度控制为70-90℃并不通风，烘干时将烘道温度设置为110-130℃并设置通风，最终得到半成品薄膜；
步骤六：热压处理
先将聚脂薄膜的表面进行吸附清洁处理，去除浮尘，再采用除静电仪对聚脂薄膜的表面进行消除静电处理，接着采用电晕机对聚脂薄膜表面进行电晕处理，然后将金属载流条、半成品薄膜以及聚脂薄膜使用复合机进行热压复合，其中，在半成品薄膜的两面均热压聚脂薄膜，并在发热浆料面和上层聚酯薄膜之间热压金属载流条，金属载流条输送电流部位和银浆薄膜接触而不和发热浆料接触，同时，在下层聚脂薄膜和具有屏蔽电路的薄膜之间，再次热压金属载流条，制作成为具有泄漏电流吸收层的电热膜；
步骤七：接驳电源线
将步骤六制备的电热膜按照要求使用冷压端子进行电源线的接驳，其中，下层聚脂薄膜和具有屏蔽电路的薄膜之间的金属载流条连通接驳电源的零线，发热浆料面和上层聚酯薄膜之间的金属载流条分别接驳电源的零线和火线，最后，将接驳好电源的电热膜放入预先制作完成的绝缘密封袋中，完成制备。
进一步改进在于：所述步骤一中，聚脂薄膜选择熔点为150-260℃的薄膜，原料纤维选择含炭量90％以上的纤维。
进一步改进在于：所述步骤二中，在真空状态下加热至550℃-1100℃，加热时长为9-15h，且步骤二中，升温至1500-1700℃，升温时长为4-6h，对混合材料高温除杂。
进一步改进在于：所述步骤三中，搅拌桶中，混合的的转速控制在900-1500r/min，混合的温度控制为常温，且步骤三中，树脂为水溶性丙烯酸树脂、丙烯酸丁酯、苯丙乳液和水性聚氨酯中的一种。
进一步改进在于：所述步骤四中，碳纤维选择聚丙烯腈(PAN)基、沥青基和粘胶基碳纤维中的一种。
进一步改进在于：所述步骤五中，得到半成品薄膜后，对其进行检测，检测其电阻，通过公式R＝(ρ/d)计算理论方阻R，其中ρ为半成品薄膜通电后的的电阻率，d为半成品薄膜的厚度，计算方阻R后和所需规格进行对比，确定半成品薄膜是否合格。
进一步改进在于：所述步骤六中，将金属载流条、半成品薄膜以及聚脂薄膜使用复合机进行热压复合，热压处理温度为140-350℃，热压压力为2-10MPa，且步骤六中，热压完成后，将电热膜放入烘干箱中进行烘干，制干燥温度50-70℃，烘干时间6-8h。
进一步改进在于：所述步骤七中，将接驳好电源的电热膜放入绝缘密封袋中，先对袋的两端进行密封处理并伸出电源线，再利用真空抽气机将袋内空气抽空。
本发明的有益效果为：本发明通过将可导电的特殊石墨烯微晶颗粒配合纳米高分子材料、远红外无机纳米粉体制成发热浆料，通过原料纤维配合银浆、铜粉和锡粉制备导电浆料，印刷后再加上金属载流条附着在两层绝缘聚酯薄膜中热压制成整体，具有柔韧性好，防水抗拉、热效率高等特点，通电后发出红外光波，由专业检测机构检测为9.5微米的远红外线波长，具有人体保健功能，无任何损害，用本发明电热膜制成的采暖系统，将大部分热量以辐射形式送入房间，它不单纯加热空气，而是首先加热室内的墙壁、地面、家具等实密物体，然后由这些物体散发辐射热，来自然、均匀的升高室内温度，热转换效率达99％以上，这种远红外石墨烯电热传递方式利用热传导和远红外热辐射送暖，从脚下开始热，自下而上形成梯度温差，人体感觉舒适，室内空气清新，温暖、干净，不会造成室内燥热、异味、皮肤失水、口干舌燥、室内尘埃、污浊空气对流等，整个发热过程无声无污染。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
根据图1所示，本实施例提出了一种24V的安全石墨烯电热膜的生产工艺，包括以下步骤：
步骤一：准备材料
选择熔点150-260℃的聚脂薄膜作为基底材料，选择氧化石墨烯、高表面活性炭和碳纳米管材料作为核心材料，选择银浆、铜粉、锡粉和原料纤维作为导电材料，其中，原料纤维选择含炭量90％以上的纤维，选择银金属作为金属载流条；
步骤二：制备石墨烯微晶颗粒
将氧化石墨烯和高表面活性炭相互包覆，放入加热炉中，在真空状态下加热至550℃-1100℃，加热时长为9-15h，同时加入碳纳米管材料作为催化剂进行沉积，得到氧化石墨烯、高表面活性炭和碳纳米管催化剂混合材料，向混合材料中通入含炭气源，得到石墨烯、高表面活性炭和碳纳米管混合材料，再升温至1500-1700℃，升温时长为4-6h，对混合材料高温除杂，然后将混合材料导入研磨机进行研磨，制成石墨烯微晶颗粒；
步骤三：制备发热浆料
向石墨烯微晶颗粒中加入纳米高分子材料、远红外无机纳米粉体，得到石墨烯颗粒混合材料，将石墨烯颗粒混合材料再次导入研磨机内进行研磨，并将研磨后的粉体加入分散机内进行高速分散，接着将粉体导入搅拌桶，并加入树脂、调节油和去离子水进行充分混合，树脂为水溶性丙烯酸树脂、丙烯酸丁酯、苯丙乳液和水性聚氨酯中的一种，混合的的转速控制在900-1500r/min，混合的温度控制为常温，制得发热浆料；
步骤四：制备导电浆料
将准备好的原料纤维放在惰性气体中，碳纤维选择聚丙烯腈(PAN)基、沥青基和粘胶基碳纤维中的一种，经热稳定氧化、碳化及石墨化处理制成碳纤维，将碳纤维丝剪切成紊乱短纤维，放入银浆中，同时加入铜粉和锡粉进行搅拌，得到导电浆料；
步骤五：印刷成膜
使用印刷设备将导电浆料按照预设图案进行印刷，制作成为具有屏蔽电路的银浆薄膜，然后，使用印刷设备将发热浆料按照预先设计的导电电路图印刷在具有屏蔽电路的薄膜的反面，接着将印刷后的材料移至烘干机内，进行定型和烘干，定型时将烘道温度控制为70-90℃并不通风，烘干时将烘道温度设置为110-130℃并设置通风，最终得到半成品薄膜，接着对其进行检测，检测其电阻，通过公式R＝(ρ/d)计算理论方阻R，其中ρ为半成品薄膜通电后的的电阻率，d为半成品薄膜的厚度，计算方阻R后和所需规格进行对比，确定半成品薄膜是否合格；
步骤六：热压处理
先将聚脂薄膜的表面进行吸附清洁处理，去除浮尘，再采用除静电仪对聚脂薄膜的表面进行消除静电处理，接着采用电晕机对聚脂薄膜表面进行电晕处理，然后将金属载流条、半成品薄膜以及聚脂薄膜使用复合机进行热压复合，热压处理温度为140-350℃，热压压力为2-10MPa，其中，在半成品薄膜的两面均热压聚脂薄膜，并在发热浆料面和上层聚酯薄膜之间热压金属载流条，金属载流条输送电流部位和银浆薄膜接触而不和发热浆料接触，同时，在下层聚脂薄膜和具有屏蔽电路的薄膜之间，再次热压金属载流条，制作成为具有泄漏电流吸收层的电热膜，完成后，将电热膜放入烘干箱中进行烘干，制干燥温度50-70℃，烘干时间6-8h；
步骤七：接驳电源线
将步骤六制备的电热膜按照要求使用冷压端子进行电源线的接驳，其中，下层聚脂薄膜和具有屏蔽电路的薄膜之间的金属载流条连通接驳电源的零线，发热浆料面和上层聚酯薄膜之间的金属载流条分别接驳电源的零线和火线，最后，将接驳好电源的电热膜放入预先制作完成的绝缘密封袋中，对袋的两端进行密封处理并伸出电源线，再利用真空抽气机将袋内空气抽空，完成制备。
验证例：采暖技术分析比较
发热原理：本发明的电热膜在电场的作用下，发热体中的碳分子团产生“布朗运动”，碳分子之间发生剧烈的摩擦和撞击，产生的热能以远红外辐射和对流的形式对外传递，其电能与热能的转换率高达98％以上。碳分子的作用使电热膜餐暖系统表面迅速升温。将远红外采暖系统安装在地面上，热能就会源源不断地均匀传递到房间的每一个角落。远红外发热电热膜之所以能够对空间起到迅速升温的作用，就在于其100％的电能输入被有效地转换成了超过66％的远红外辐射能和33％的对流热能。
该24V的安全石墨烯电热膜的生产工艺通过将可导电的特殊石墨烯微晶颗粒配合纳米高分子材料、远红外无机纳米粉体制成发热浆料，通过原料纤维配合银浆、铜粉和锡粉制备导电浆料，印刷后再加上金属载流条附着在两层绝缘聚酯薄膜中热压制成整体，具有柔韧性好，防水抗拉、热效率高等特点，通电后发出红外光波，由专业检测机构检测为9.5微米的远红外线波长，具有人体保健功能，无任何损害，用本发明电热膜制成的采暖系统，将大部分热量以辐射形式送入房间，它不单纯加热空气，而是首先加热室内的墙壁、地面、家具等实密物体，然后由这些物体散发辐射热，来自然、均匀的升高室内温度，热转换效率达99％以上，这种远红外石墨烯电热传递方式利用热传导和远红外热辐射送暖，从脚下开始热，自下而上形成梯度温差，人体感觉舒适，室内空气清新，温暖、干净，不会造成室内燥热、异味、皮肤失水、口干舌燥、室内尘埃、污浊空气对流等，整个发热过程无声无污染。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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 (8)
1.一种24V的安全石墨烯电热膜的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：准备材料
选择聚脂薄膜作为基底材料，选择氧化石墨烯、高表面活性炭和碳纳米管材料作为核心材料，选择银浆、铜粉、锡粉和原料纤维作为导电材料，选择银金属作为金属载流条；
步骤二：制备石墨烯微晶颗粒
将氧化石墨烯和高表面活性炭相互包覆，放入加热炉中，在真空状态下加热，同时加入碳纳米管材料作为催化剂进行沉积，得到氧化石墨烯、高表面活性炭和碳纳米管催化剂混合材料，向混合材料中通入含炭气源，得到石墨烯、高表面活性炭和碳纳米管混合材料，再升温，对混合材料高温除杂，然后将混合材料导入研磨机进行研磨，制成石墨烯微晶颗粒；
步骤三：制备发热浆料
向石墨烯微晶颗粒中加入纳米高分子材料、远红外无机纳米粉体，得到石墨烯颗粒混合材料，将石墨烯颗粒混合材料再次导入研磨机内进行研磨，并将研磨后的粉体加入分散机内进行高速分散，接着将粉体导入搅拌桶，并加入树脂、调节油和去离子水进行充分混合，制得发热浆料；
步骤四：制备导电浆料
将准备好的原料纤维放在惰性气体中，经热稳定氧化、碳化及石墨化处理制成碳纤维，将碳纤维丝剪切成紊乱短纤维，放入银浆中，同时加入铜粉和锡粉进行搅拌，得到导电浆料；
步骤五：印刷成膜
使用印刷设备将导电浆料按照预设图案进行印刷，制作成为具有屏蔽电路的银浆薄膜，然后，使用印刷设备将发热浆料按照预先设计的导电电路图印刷在具有屏蔽电路的薄膜的反面，接着将印刷后的材料移至烘干机内，进行定型和烘干，定型时将烘道温度控制为70-90℃并不通风，烘干时将烘道温度设置为110-130℃并设置通风，最终得到半成品薄膜；
步骤六：热压处理
先将聚脂薄膜的表面进行吸附清洁处理，去除浮尘，再采用除静电仪对聚脂薄膜的表面进行消除静电处理，接着采用电晕机对聚脂薄膜表面进行电晕处理，然后将金属载流条、半成品薄膜以及聚脂薄膜使用复合机进行热压复合，其中，在半成品薄膜的两面均热压聚脂薄膜，并在发热浆料面和上层聚酯薄膜之间热压金属载流条，金属载流条输送电流部位和银浆薄膜接触而不和发热浆料接触，同时，在下层聚脂薄膜和具有屏蔽电路的薄膜之间，再次热压金属载流条，制作成为具有泄漏电流吸收层的电热膜；
步骤七：接驳电源线
将步骤六制备的电热膜按照要求使用冷压端子进行电源线的接驳，其中，下层聚脂薄膜和具有屏蔽电路的薄膜之间的金属载流条连通接驳电源的零线，发热浆料面和上层聚酯薄膜之间的金属载流条分别接驳电源的零线和火线，最后，将接驳好电源的电热膜放入预先制作完成的绝缘密封袋中，完成制备。
2.根据权利要求1所述的一种24V的安全石墨烯电热膜的生产工艺，其特征在于：所述步骤一中，聚脂薄膜选择熔点为150-260℃的薄膜，原料纤维选择含炭量90％以上的纤维。
3.根据权利要求1所述的一种24V的安全石墨烯电热膜的生产工艺，其特征在于：所述步骤二中，在真空状态下加热至550℃-1100℃，加热时长为9-15h，且步骤二中，升温至1500-1700℃，升温时长为4-6h，对混合材料高温除杂。
4.根据权利要求1所述的一种24V的安全石墨烯电热膜的生产工艺，其特征在于：所述步骤三中，搅拌桶中，混合的转速控制在900-1500r/min，混合的温度控制为常温，且步骤三中，树脂为水溶性丙烯酸树脂、丙烯酸丁酯、苯丙乳液和水性聚氨酯中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种24V的安全石墨烯电热膜的生产工艺，其特征在于：所述步骤四中，碳纤维选择聚丙烯腈(PAN)基、沥青基和粘胶基碳纤维中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种24V的安全石墨烯电热膜的生产工艺，其特征在于：所述步骤五中，得到半成品薄膜后，对其进行检测，检测其电阻，通过公式R＝(ρ/d)计算理论方阻R，其中ρ为半成品薄膜通电后的电阻率，d为半成品薄膜的厚度，计算方阻R后和所需规格进行对比，确定半成品薄膜是否合格。
7.根据权利要求1所述的一种24V的安全石墨烯电热膜的生产工艺，其特征在于：所述步骤六中，将金属载流条、半成品薄膜以及聚脂薄膜使用复合机进行热压复合，热压处理温度为140-350℃，热压压力为2-10MPa，且步骤六中，热压完成后，将电热膜放入烘干箱中进行烘干，制干燥温度50-70℃，烘干时间6-8h。
8.根据权利要求1所述的一种24V的安全石墨烯电热膜的生产工艺，其特征在于：所述步骤七中，将接驳好电源的电热膜放入绝缘密封袋中，先对袋的两端进行密封处理并伸出电源线，再利用真空抽气机将袋内空气抽空。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011399230.1A CN112469151B (zh) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | 一种24v的安全石墨烯电热膜的生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011399230.1A CN112469151B (zh) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | 一种24v的安全石墨烯电热膜的生产工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112469151A CN112469151A (zh) | 2021-03-09 |
| CN112469151B true CN112469151B (zh) | 2022-08-23 |
Family
ID=74806133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011399230.1A Active CN112469151B (zh) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | 一种24v的安全石墨烯电热膜的生产工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112469151B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114205930A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-03-18 | 浙江波仕科技有限公司 | 一种印刷电热膜的生产工艺 |
| CN113983531A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-01-28 | 武汉万盛翔化学工业有限公司 | 一种多功能发热涂料及其电暖涂料系统 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106470505A (zh) * | 2016-07-29 | 2017-03-01 | 李哲元 | 节能环保耐高温型远红外线保健半导体发热浆料 |
| CN109714837A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-03 | 珠海聚碳复合材料有限公司 | 一种石墨烯电热膜 |
| CN110127671A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-08-16 | 中国烟草总公司郑州烟草研究院 | 一种还原氧化石墨烯基复合膜的通用制备方法 |
| CN110650552A (zh) * | 2019-09-16 | 2020-01-03 | 台州思碳科技有限公司 | 一种石墨烯电热膜的生产方法 |
| CN111770593B (zh) * | 2020-05-26 | 2023-01-20 | 深圳麦克韦尔科技有限公司 | 发热体及其制备方法和加热装置 |
-
2020
- 2020-12-04 CN CN202011399230.1A patent/CN112469151B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112469151A (zh) | 2021-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112469151B (zh) | 一种24v的安全石墨烯电热膜的生产工艺 | |
| CN106255238B (zh) | 一种石墨烯电热材料及其应用 | |
| CN108774890B (zh) | 基于石墨烯的有机ptc自控温电热纤维及其制备方法和应用 | |
| CN103338538A (zh) | 一种石墨烯辐射发热膜及其制备方法和应用 | |
| CN108584942A (zh) | 一种石墨烯泡沫炭复合材料的制备方法 | |
| CN102182100A (zh) | 一种碳纤维发热纸及其制备方法 | |
| CN107493612A (zh) | 柔性纳米碳复合材料高温电发热膜及其制备方法 | |
| CN106784706A (zh) | 一种炭微球作为过渡层碳化钛原位生长CNTs三维复合材料及其制备方法 | |
| CN107628628A (zh) | 一种石墨烯改性无机材料、制备方法和用途 | |
| CN105155815B (zh) | 一种纳米碳纤维发热地板的制备方法 | |
| CN106396680A (zh) | 一种柔性超薄碳纳米管纸的制备方法 | |
| CN210670598U (zh) | 一种安全石墨烯电热膜及用该电热膜的装修结构 | |
| Xiao et al. | Polybenzimidazole/conductive carbon black composite driven at low voltage for high-temperature heaters | |
| CN101896014A (zh) | 远红外负离子电热布及其生产设备 | |
| KR102111962B1 (ko) | 피치계 하이브리드 탄소섬유 종이 및 이를 이용한 탄소발열체 | |
| TW202120775A (zh) | 石墨片的製造方法 | |
| CN106273921B (zh) | 一种基于改性碳纤维热芯层的碳纤维热芯地板 | |
| CN109208323A (zh) | 一种石墨烯导电纤维的制作工艺 | |
| CN205822682U (zh) | 一体化自发热地板 | |
| CN104270838A (zh) | 界面通电与界面发热用电热涂层及其制备方法 | |
| CN104244474B (zh) | 一种远红外电热膜 | |
| CN107522890A (zh) | 一种pet/微晶石墨烯复合材料导热膜及其制备方法 | |
| CN110344099A (zh) | 一种高导热氧化石墨烯复合薄膜材料的制备方法 | |
| CN110149738A (zh) | 一种基于石墨烯/氧化铁复合材料的电热膜及其制备方法 | |
| CN109487569A (zh) | 一种碳纤维/氧化石墨烯改性酚醛树脂发热膜及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |