CN213892019U - 一种石墨烯电加热空气净化卷轴画 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种石墨烯电加热空气净化的卷轴画，包括石墨烯电热膜、石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒空气净化布、透明防潮膜、画布、卷轴框。石墨烯电加热空气净化卷轴画，具有石墨烯电热发出红外线辅助室内采暖、红外线理疗和保健的功能，又兼顾室内美观装饰性。采用新型石墨烯负载纳米二氧化钛复合光触媒材料的空气净化技术，能有效杀菌除臭净化空气，适用于室内装修、建筑取暖、发热地板、远红外保健房等生活领域。

Description

一种石墨烯电加热空气净化卷轴画

技术领域

本实用新型涉及石墨烯电加热领域，具体是一种石墨烯电加热空气净化卷轴画。

背景技术

随着社会经济高速发展，人们生活水平日新月异，能够自主控制的个性化采暖或理疗产品成为市场宠儿，备受广大消费者青睐，其中又以电热膜制成品为最。中国引入电热膜是在 20世纪90年代末，经过十多年的不断发展和发展，中国已成为名副其实的电热膜应用国家。调查研究表明，金属丝电热膜、碳纤维电热膜、碳晶板电热膜、PTC陶瓷电热膜等占据了99％的电热膜市场。

作为市场占比较高的碳系电热膜，以碳纤维电热膜与碳晶板电热膜为主要力量。据了解，碳纤维电热膜虽然具备质轻、柔软、与人体贴合度较好的优点，但安全性与使用寿命存在一定程度的缺陷。而碳晶板电热膜自上市以来便饱受争议，耐用性面临严峻考验。

石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的二维碳材料，具有高效的电热和热传导性能，石墨烯电热膜的电热转换率高达90％以上，电-热辐射转换效率比例远高于其他相同单位面积功率的电加热元器件。石墨烯电热膜直接将清洁能源电能直接转换成热能，是真正意义上的绿色环保采暖方式。

光触媒是一种以纳米级二氧化钛为主体的、具有光催化功能的半导体活性材料的总称，是当前世界上空气净化及污水处理最为理想的材料之一。光触媒在紫外线光的照射下，会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，可杀灭细菌和分解有机污染物，把有机污染物分解成无污染的水和二氧化碳，因而具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化空气功能。光触媒产品主要有光触媒喷剂、光触媒饰物、自洁净玻璃、光触媒陶瓷、光触媒地砖光触媒空气净化机、汽车专用空气净化器等。光触媒作用必须要以氧气或水分子为媒介，另外光触媒分子必须是50纳米以下才具有高效的光催化作用。

利用石墨烯提供的大比表面积和极强的电荷传输性能，能够明显提高纳米二氧化钛光触媒的光催化性能；石墨烯电热膜加热升温石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒空气净化布，较高的温度会提高石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒材料的光催化反应强度与速率，如此对流经石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒空气净化布的空气进行被动式净化，能有效地降解空气中有毒有害气体，能有效杀灭多种细菌、真菌以及病毒，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理，同时还具备除臭、抗污等功能。

发明内容

本实用新型结合电加热功用及环保健康需求，提出一种石墨烯电加热空气净化卷轴画，有效的结合石墨烯与光触媒的优良特性，实现功能性加热与健康环保结合理念，本实用新型提供的技术方案为：

一种石墨烯电加热空气净化卷轴画，其特征在于包括石墨烯电热膜、石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒空气净化布、透明防潮膜、画布、卷轴框、PET无纺布膜。

具体的所述一种石墨烯电加热空气净化卷轴画，其特征在于石墨烯电热膜包括绝缘保护层、石墨烯发热层、电极层、反射隔热层，按照从前到后的顺序依次布置叠加粘合为一体结构，所述电极层为导电银浆或铜箔，反射隔热层为镀铝或镀锡的聚酰亚胺薄膜。

具体的所述一种石墨烯电加热空气净化卷轴画，其特征在于卷轴框的厚度方向侧面壁上设置有用于连接电源的三脚插头以及用于控制所述石墨烯电热膜发热与停止发热的电源开关，所述三脚插头通过电线与所述石墨烯电热膜中的电极层电连接，所述三脚插头、电源开关、电极层通过电线依次串联电连接。

具体的所述一种石墨烯电加热空气净化卷轴画，其特征在于透明防潮膜、画布、石墨烯/ 纳米二氧化钛复合光触媒空气净化布、石墨烯电热膜、绝缘保护层按照从前到后的顺序依次设置在卷轴框中。

具体的所述一种石墨烯电加热空气净化卷轴画，其特征在于绝缘保护层分别为PET树脂薄膜、PE树脂薄膜、PVC树脂薄膜、EVA树脂薄膜、PI树脂薄膜、FEP树脂薄膜中的一种或多种的组合。

具体的所述一种石墨烯电加热空气净化卷轴画，其特征在于石墨烯发热层由石墨烯导电油墨制成，所述石墨烯导电油墨包含50-60份石墨烯浆料、20-30份水性聚氨酯树脂、0.5-1 份聚氧化乙烯、0.5-1份有机硅消泡剂、0.5-1份二乙基乙醇胺、3-5份聚丙烯酸酯增稠剂。

具体的所述一种石墨烯电加热空气净化卷轴画，其特征在于石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒空气净化布中包含石墨烯复合纳米二氧化钛复合光触媒材料，采用浸染、喷涂、丝印等方式与布料结合成型。

综上所述，本实用新型提供的一种石墨烯电加热空气净化卷轴画，既具有室内墙壁挂画，美观室内环境，赏心悦目的功能，又具有石墨烯电热发出红外线辅助室内采暖、红外线理疗和保健的功能，还具有石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒材料净化空气、杀菌除臭的功能，可广泛应用于室内装修、建筑取暖、发热地板、远红外保健房等生活领域。

附图说明

图1是一种石墨烯电加热空气净化卷轴画结构示意图

图中：1卷轴框，101透气通孔，2透明防潮，3画布，4石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒空气净化布，5石墨烯电热膜，6PET无纺布膜。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对技术方案进一步描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，凡是不背离本实用新型构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。

参照图1本实用新型实施例提供的一种石墨烯电加热空气净化卷轴画结构示意图。

本申请提供了一种石墨烯电加热空气净化卷轴画，包括卷轴框1，透气通孔101，透明防潮膜2，画布3，石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒空气净化布4，石墨烯电热膜5，PET无纺布膜6。

其中所述石墨烯电热膜5包括绝缘保护层、石墨烯发热层、电极层、反射隔热层，按照从前到后的顺序依次布置叠加粘合为一体结构，具体的制备方法包含以下步骤：

(1)上述石墨烯发热层由石墨烯导电油墨制成，所述石墨烯导电油墨配料包含50份石墨烯浆料、30份水性聚氨酯树脂、0.5份聚氧化乙烯、0.5份有机硅消泡剂、0.3份二乙基乙醇胺、5份聚丙烯酸酯增稠剂。将石墨烯浆料与水性聚氨酯树脂混合后搅拌均匀，然后加入助剂混合后形成油墨基体，该油墨基体再经过反复滚轧、分散、研磨至粒径在50μm以下，制得石墨烯导电油墨。

(2)将镀铝的PI薄膜热压熔合在PET无纺布膜表面上，形成反射隔热层；反射隔热层长宽表面刷涂长条状导电银浆，固化形成电极层。

(3)将(1)中的石墨烯导电油墨涂覆在电极层的前长宽表面以及未被电极层覆盖的反射隔热层的前长宽表面上，石墨烯导电油墨干燥固化后即形成石墨烯发热层。

(4)将透明防潮膜热压粘合在石墨烯发热层的前长宽表面上，得到石墨烯电热膜5。

其中所述的石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒空气净化布4具体制备方法包含以下步骤：

(1)将10份的氧化石墨烯加到50份乙醇中，超声分散30min得到氧化石墨烯乙醇分散液，然后加入30份的钛酸正丁酯，搅拌30min，得到黄色凝胶，此凝胶移入不锈钢反应釜，160℃溶剂热反应8h，反应产物用乙醇与去离子水清洗2-3次，80℃烘箱烘干研磨，制得石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒材料。

(2)将10份的石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒材料、25份的水性丙烯酸树脂、60份去离子水、2份分散剂、2.5份偶联剂、0.5份消泡剂充分混合均匀，得到石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒空气净化剂浆料。

(3)活性炭纤维布采用浸染、刮涂、喷涂的形式，将制得的石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒空气净化剂浆料与碳纤维布复合，然后100℃烘箱中烘干，得到石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒空气净化布。

其中所述画布3为卷轴画装饰画面。

其中所述透明防潮膜2，画布3，石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒空气净化布4，石墨烯电热膜5及PET无纺布膜6由紧固装置挤压固定在卷轴框1中，卷轴框1为镁铝合金卷轴框。

其中所述卷轴框1的厚度方向侧面壁上设置有用于连接电源的三脚插头以及用于控制所述石墨烯电热膜5发热与停止发热的电源开关，所述三脚插头通过电线与所述石墨烯电热膜 5中的电极层电连接，所述三脚插头、电源开关、电极层通过电线依次串联电连接；卷轴框1 的四个厚度方向侧面壁上均开设透气通孔101。

本实用新型应用了具体实施例对相关原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种石墨烯电加热空气净化卷轴画，其特征在于包括石墨烯电热膜、石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒空气净化布、透明防潮膜、画布、卷轴框、PET无纺布膜，透明防潮膜、画布、石墨烯/纳米二氧化钛复合光触媒空气净化布、石墨烯电热膜、PET无纺布膜按照从前到后的顺序依次设置在卷轴框中。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯电加热空气净化卷轴画，其特征在于石墨烯电热膜包括绝缘保护层、石墨烯发热层、电极层、反射隔热层，按照从前到后的顺序依次布置叠加粘合为一体结构。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯电加热空气净化卷轴画，其特征在于卷轴框的厚度方向侧面壁上设有用于连接电源的三脚插头以及用于控制所述石墨烯电热膜发热的电源开关，所述三脚插头通过电线与所述石墨烯电热膜中的电极层电连接，所述三脚插头、电源开关、电极层通过电线依次串联电连接。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯电加热空气净化卷轴画，其特征在于绝缘保护层分别为PET树脂薄膜、PE树脂薄膜、PVC树脂薄膜、EVA树脂薄膜、PI树脂薄膜、FEP树脂薄膜中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求2所述的一种石墨烯电加热空气净化卷轴画，其特征在于石墨烯发热层由石墨烯导电油墨制成。

6.根据权利要求2所述的一种石墨烯电加热空气净化卷轴画，其特征在于所述电极层为导电银浆或铜箔，反射隔热层为镀铝或镀锡的PI薄膜。

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