CN211702424U - 一种高电-热辐射转换效率的电热膜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高电‑热辐射转换效率的电热膜，其特征在于，所述高电‑热辐射转换效率的电热膜依次包括第一保护层、发热层、辐射增强颗粒层、胶粘剂层和第二保护层。本文所述电热膜的发热部分是平整的，但是表面的辐射增强颗粒层是不平整的，因此具有更高的实际表面积，使所得电热膜的电‑热辐射转化率得以进一步提高，单面提高幅度在10％以上。
Description
技术领域
本实用新型涉及电热膜技术领域，具体涉及一种高电-热辐射转换效率的电热膜。
背景技术
电热供暖是一种新型的供暖方式，它通过电加热装置使电能转化为热能，相比于传统水管加热具有节能、经济等优点，现已经得到人们的认可和广泛应用。其主要供暖方式为远红外辐射。具体来说，是通过其导电介质在通电的情况下进行电热转换，提升自身温度。再通过材料本身特性的将能量以远红外辐射的方式传递出去。在对电热膜进行评价时，通常会使用电-热辐射转化率作为评价指标，该指标可以反映该电热膜将电能转化为远红外辐射的能力。
然而，目前很多电热膜的电-热辐射转化率虽然达到国标下限要求，但还是具有很大的上升空间。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高电-热辐射转换效率的电热膜。
为了实现本实用新型之目的，本申请提供以下技术方案。
在第一方面中，本申请提供一种高电-热辐射转换效率的电热膜，其特征在于，所述高电-热辐射转换效率的电热膜依次包括第一保护层、发热层、辐射增强颗粒层、胶粘剂层和第二保护层。
在第一方面的一种实施方式中，所述第一保护层和所述第二保护层为聚酯塑料膜。
在第一方面的一种实施方式中，所述发热层包括导电涂层和设置在该导电涂层之上的电极。
在第一方面的一种实施方式中，所述导电涂层靠近所述第一保护层，且所述电极直接接触所述辐射增强颗粒层。
在第一方面的一种实施方式中，所述电极由金属箔或金属浆制成。
在第一方面的一种实施方式中，所述辐射增强颗粒层包括具有远红外辐射能力的微米尺寸颗粒和/或纳米尺寸颗粒，且为碳素材料和陶瓷材料中的一种或多种。
在第一方面的一种实施方式中，所述碳素材料为炭黑、石墨、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、乙炔黑和富勒烯中的一种或几种。
在第一方面的一种实施方式中，所述陶瓷材料为托玛琳、麦饭石、电气石和高岭土中的一种或几种。
在第一方面的一种实施方式中，所述胶粘剂层为热敏胶粘剂层。
在第一方面的一种实施方式中，所述辐射增强颗粒层和胶粘剂层集成为一层。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本文所述电热膜的发热部分是平整的，但是表面的辐射增强颗粒层是不平整的，因此具有更高的实际表面积，使所得电热膜的电-热辐射转化率得以进一步提高，单面提高幅度在10％以上。
附图说明
图1显示根据本申请的一种实施方式的高电-热辐射转换效率的电热膜的示意图。
图2显示根据本申请的另一种实施方式的高电-热辐射转换效率的电热膜的示意图。
图3显示用于制造根据本申请的高电-热辐射转换效率的电热膜的凹版印刷装置的示意图。
在附图中，附图标记含义如下：
1：第一保护层
2：发热层
201：导电涂层
202：电极
3：辐射增强颗粒层
4：胶粘剂层
5：第二保护层
301：震动筛
302：热压辊
303：普通辊
304：胶膜
305：含发热层的PET膜
306：本申请的电热膜。
具体实施方式
除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中列举的所有的从最低值到最高值之间的数值，是指当最低值和最高值之间相差两个单位以上时，最低值与最高值之间以一个单位为增量得到的所有数值。
以下将结合附图描述本实用新型的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本实用新型的实施方式进行修改和替换，所得实施方式也在本实用新型的保护范围之内。
在一种实施方式中，本申请提供一种高电-热辐射转换效率的电热膜，所述高电-热辐射转换效率的电热膜依次包括第一保护层、发热层、辐射增强颗粒层、胶粘剂层和第二保护层。与传统的电热膜相比，本文所述的电热膜的不同之处在于包括辐射增强颗粒层。
在一种实施方式中，保护层可为聚酯材料，一般为PET。
在一种实施方式中，导电涂层可为碳素材料，具有一定的导电能力。通电后可以发热。
在一种实施方式中，电极层可为金属箔、金属浆，一般为铜箔、银浆。
在一种实施方式中，辐射增强颗粒层为具有远红外辐射能力的粒子，一般为微米和/或纳米粒子。碳素材料和陶瓷材料中的一种或多种。碳素材料：炭黑、石墨、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、乙炔黑、富勒烯；陶瓷材料：托玛琳、麦饭石、电气石、高岭土。
胶粘剂层为热敏胶，一般来说胶粘剂层是预先设置在保护层上的，也称胶粘剂层。常温下不具有粘性，高温下胶粘剂层开始熔融，具有粘性和一定的流动性。
电-热辐射转化率的公式是：
其中S是面积，也就是说当同类的材料，在其它参数保持不变的情况下，其表面积越大，转换率越高。一般电热膜的表面积是按照长乘以宽计算的平面面积，如果仅仅简单的增加平面尺寸，会导致单位面积内的加热功率降低，无法保持参数“Tr”不变，最终无法达到提升转化率的目的。而通过在导电油墨内加入大颗粒物质来制造高粗糙度的话，会导致印刷不均匀，影响电热膜本身品质(如印刷缺陷、发热不匀等问题)。本申请所述电热膜的发热部分是平整的，这个特征可以确保其与传统电热膜具有相同的品质，但是表面的辐射增强层是不平整的，因此具有更高的实际表面积。因此电-热辐射转化率更高。
在一种实施方式中，如图1所示，本文所述的高电-热辐射转换效率的电热膜可依次包括第一保护层1、发热层2、辐射增强颗粒层3、胶粘剂层4和第二保护层5。发热层2可包括导电涂层201和设置在该导电涂层之上的电极202。
在另一种实施方式中，如图2所示，本文所述的高电-热辐射转换效率的电热膜可依次包括第一保护层1、发热层2、辐射增强颗粒层3、胶粘剂层4和第二保护层5。在该实施方式中，辐射增强颗粒层3和胶粘剂层4集成在一起。具体来说，辐射增强颗粒层3的辐射增强颗粒嵌入在胶粘剂层3的内侧或者嵌入在胶粘剂层3的内部中。通过胶粘剂层3来固定辐射增强颗粒，使得电热膜整体结构更加稳固。
在下述实施例中，制备高电-热辐射转换效率的电热膜的凹版印刷装置如图3所示。需要指出的是，通过凹版印刷来制备电热膜的方法是本领域的常规方法。在下述实施例中，胶膜304是涂覆有热敏胶的PET膜，即为本文所述的胶粘剂层4和第二保护层5。
实施例1
使用凹版印刷的方式在PET薄膜上用导电油墨进行印刷并烘干，再在两侧平行覆上铜箔作为电极，得到设置有发热层的PET膜305。
将胶膜304放置于热压覆膜机的热压辊302的一侧，其中热敏胶层朝上，热压辊设置温度100℃；设置有发热层的PET膜305置于热压覆膜机的另一侧。热压覆膜机上设置有带震动筛301，筛子800目，筛内装有1000目的托玛琳粉。启动设备后，靠震动使得震动筛301内的粉体均匀洒向下面的胶膜304，落于胶层上。胶膜304经过热压辊的时候被加热，胶层熔融，粉体被粘于胶上。胶膜304与另一侧的膜经普通辊303热压后形成所述高电-热辐射转换效率的电热膜306。
实施例2
使用凹版印刷的方式在PET薄膜上用导电油墨进行印刷并烘干，再在两侧平行覆上铜箔作为电极，得到设置有发热层的PET膜305。
将胶膜304放置于热压覆膜机的热压辊302的一侧，其中热敏胶层朝上，热压辊设置温度100℃；设置有发热层的保护层置于热压覆膜机的另一侧。热压覆膜机上设置有带震动筛301，筛子800目，筛内装有1200目的乙炔黑粉。启动设备后，靠震动使得震动筛301内的粉体均匀洒向下面的胶膜304，落于胶层上。胶膜304经过热压辊的时候被加热，胶层熔融，粉体被粘于胶上。胶膜304与另一侧的膜经普通辊303热压后形成所述高电-热辐射转换效率的电热膜306。
对比例1
使用凹版印刷的方式在PET薄膜上用导电油墨进行印刷并烘干，再在两侧平行覆上铜箔作为电极，得到设置有发热层的PET膜305。
将胶膜304放置于热压覆膜机的热压辊的一侧，热压辊设置温度100℃；设置有发热层的保护层置于热压覆膜机的另一侧。启动设备后，胶膜304经过热压辊的时候被加热熔融，胶膜304与另一侧的膜经普通辊303热压后形成普通的电热膜。
测试实施例
将实施例和对比例所得电热膜使用夹子加紧，悬空水平放置，按照《GB/T 7287-2008》第17.2章规定的方法进行测试。
实施例所得电热膜分为有辐射增强颗粒层面和无辐射增强颗粒层面，对比例的电热膜两面相同，同一张膜的两个面分别进行测试。
测试结果如下文表1所示。
表1根据实施例1-2和对比例1的电热膜的电-热辐射转换率
由测试结果可知，本申请提供的一种高电-热辐射转换效率的电热膜具有结构简单，电-热辐射转换率高的特点。同时，其制备方法简单高效，适合批量化生产。
上述对实施例的描述是为了便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本申请。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必付出创造性的劳动。因此，本申请不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本申请披露的内容，在不脱离本申请范围和精神的情况下做出的改进和修改都本申请的范围之内。
Claims (10)
1.一种高电-热辐射转换效率的电热膜，其特征在于，所述高电-热辐射转换效率的电热膜依次包括第一保护层、发热层、辐射增强颗粒层、胶粘剂层和第二保护层。
2.如权利要求1所述的高电-热辐射转换效率的电热膜，其特征在于，所述第一保护层和所述第二保护层为聚酯塑料膜。
3.如权利要求1所述的高电-热辐射转换效率的电热膜，其特征在于，所述发热层包括导电涂层和设置在该导电涂层之上的电极。
4.如权利要求3所述的高电-热辐射转换效率的电热膜，其特征在于，所述导电涂层靠近所述第一保护层，且所述电极直接接触所述辐射增强颗粒层。
5.如权利要求3所述的高电-热辐射转换效率的电热膜，其特征在于，所述电极由金属箔或金属浆制成。
6.如权利要求1所述的高电-热辐射转换效率的电热膜，其特征在于，所述辐射增强颗粒层包括具有远红外辐射能力的微米尺寸颗粒和/或纳米尺寸颗粒，且为碳素材料和陶瓷材料中的一种或多种。
7.如权利要求6所述的高电-热辐射转换效率的电热膜，其特征在于，所述碳素材料为炭黑、石墨、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、乙炔黑和富勒烯中的一种或几种。
8.如权利要求6所述的高电-热辐射转换效率的电热膜，其特征在于，所述陶瓷材料为托玛琳、麦饭石、电气石和高岭土中的一种或几种。
9.如权利要求1-8中任一项所述的高电-热辐射转换效率的电热膜，其特征在于，所述胶粘剂层为热敏胶粘剂层。
10.如权利要求1-8中任一项所述的高电-热辐射转换效率的电热膜，其特征在于，所述辐射增强颗粒层和胶粘剂层集成为一层。
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