專利名稱：一種遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電熱供暖復(fù)合材料的改進(jìn)技術(shù)，具體為一種遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，除了金屬與非金屬等紅外加熱產(chǎn)品，碳纖維導(dǎo)電材料制成的電熱產(chǎn)品也迅猛發(fā)展。碳晶是一種改性提純碳素顆粒發(fā)熱產(chǎn)品，以短碳纖維改性后進(jìn)行球磨處理，制成微晶顆粒后，再加入遠(yuǎn)紅外發(fā)射劑，以特殊工藝合成制作成加熱元件。碳纖維電熱產(chǎn)品雖優(yōu)點(diǎn)眾多，如導(dǎo)電性能穩(wěn)定、強(qiáng)度大、比重小、厚度薄、使用方便等，但也存在發(fā)熱均勻性不良、 有過熱點(diǎn)、溫差過大，特別是制作溫度在80°C以上的電熱產(chǎn)品時(shí)，溫差在20°C以上，不符合國家標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，雖然出現(xiàn)了碳纖維遠(yuǎn)紅外增強(qiáng)的導(dǎo)電材料，但制作工藝繁瑣，且由于遠(yuǎn)紅外增強(qiáng)劑匹配不當(dāng)可能存在有害射線，影響健康使用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述已有技術(shù)存在的缺陷和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料及其制備方法，以解決和優(yōu)化現(xiàn)有電熱制品發(fā)熱均勻性差等問題，為電力供暖領(lǐng)域提供節(jié)能環(huán)保的新型導(dǎo)電復(fù)合材料。本發(fā)明技術(shù)方案是一種遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料，其特征在于按重量百分比計(jì)，包括紙漿70 95% 納米碳纖維2 20%;納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉2 5%; 擴(kuò)散劑1 5%。本發(fā)明遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料，按重量百分比計(jì)，優(yōu)選組成如下紙漿88 92% ；納米碳纖維4 6% ；納米遠(yuǎn)紅外線負(fù)離子粉2 3% ；擴(kuò)散劑2 3%.紙漿可以為植物紙漿或其他纖維紙漿及回收廢紙制成的紙漿均可；植物紙漿組成可以如下按重量百分比計(jì)，NaOH 4 6% ；H2030 40% ；植物纖維55 65%。納米碳纖維優(yōu)選規(guī)格如下直徑10 lOOnm，長度10 20um ；優(yōu)選聚內(nèi)烯晴基納米碳纖維。納米遠(yuǎn)紅外線負(fù)離子粉可以采用納米竹碳纖維，是一種通過高效吸收和發(fā)射遠(yuǎn)紅外線，釋放負(fù)離子而具有保溫、改善微循環(huán)系統(tǒng)、促進(jìn)血液循環(huán)、抑制微生物生長等保健功能的功能纖維。優(yōu)選規(guī)格如下直徑10 lOOnm，長度10 20um，遠(yuǎn)紅外線發(fā)射率> 85%，負(fù)離子數(shù)> 6500 個(gè)/cm3?？梢圆捎檬匈彽倪h(yuǎn)紅外粉或負(fù)離子粉代替納米竹碳纖維，可以降低成本。各類納米遠(yuǎn)紅外線負(fù)離子粉均為市購產(chǎn)品。擴(kuò)散劑為市購產(chǎn)品，如亞甲基雙萘磺酸鈉(NNO)等。本發(fā)明遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料的制備方法如下本發(fā)明以紙漿、納米碳纖維、納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉、擴(kuò)散劑為原料，通過制漿、打漿、混漿、抄紙、烘干、上卷等工序制作成導(dǎo)電復(fù)合材料。在打漿過程中，進(jìn)行混漿工序?qū)⒓{米碳纖維、納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉均勻地加入到紙漿中；其中，納米碳纖維在打漿開始后1-2小時(shí)加入，同時(shí)加入造紙擴(kuò)散劑；在加入納米碳纖維后，繼續(xù)打漿0. 5 1. 5小時(shí)加入納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉。打漿為造紙中的常現(xiàn)技術(shù)， 打漿過程中的加水量可以為原料的2 3倍。
打漿、混裝完成后需要檢驗(yàn)，用100 200目篩網(wǎng)在紙漿的4 5cm深度多次取樣； 壓干并光照去除水分。首先，通過目測(cè)是否均勻分布；然后，進(jìn)行電阻測(cè)量，要求多次阻值誤差在+2% -5%范圍。本發(fā)明遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料的電阻率可以在2-2000 Ω · cm范圍內(nèi)，可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明一種遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料及其制備方法，由于采用納米級(jí)碳纖維，在紙漿中分散更均勻，成型后電流分配更完善，發(fā)熱更均勻， 而且穩(wěn)定性良好；由于采用納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉，尤其是竹碳纖維，打漿混漿過程更合理完善，增加有益輻射量，實(shí)現(xiàn)健康環(huán)保的目的；由于采用植物紙漿或廢紙漿等，可有效降低環(huán)境污染。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以紙漿、納米碳纖維、納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉、擴(kuò)散劑為原料，通過制漿、打漿、混漿、抄紙、烘干、上卷等工序制作成導(dǎo)電復(fù)合材料。在打漿過程中，進(jìn)行混漿工序?qū)⒓{米碳纖維、納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉均勻地加入到紙漿中；其中，納米碳纖維在打漿開始后1-2 小時(shí)加入，同時(shí)加入造紙擴(kuò)散劑；在加入納米碳纖維后，繼續(xù)打漿0. 5 1. 5小時(shí)加入納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉。打漿為造紙中的?，F(xiàn)技術(shù)，打漿過程中的加水量可以為原料的2 3倍。打漿、混裝完成后需要檢驗(yàn)，用100 200目篩網(wǎng)在紙漿的4 5cm深度多次取樣； 壓干并光照去除水分。首先通過目測(cè)是否均勻分布，然后進(jìn)行電阻測(cè)量，要求五次阻值誤差在+2% -5%范圍。實(shí)施例1使用制備好的紙漿(選舊植物纖維，如稻草)，打漿開始后2小時(shí)加入重量含量為 4 6%的納米碳纖維，同時(shí)加入重量含量為2 3%造紙擴(kuò)散劑亞甲基雙萘磺酸鈉(NNO)， 繼續(xù)打漿1小時(shí)加入重量含量為2 3%的納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉(竹碳纖維)，紙漿為余量，打漿5小時(shí)后檢驗(yàn)合格；然后抄紙、烘干。本實(shí)施例導(dǎo)電復(fù)合材料的電阻率為40 800 Ω · cm，可用作取暖用電熱材料，如地暖板、棚暖板、電熱畫、電暖器、腳踏板等。實(shí)施例2使用制備好的紙漿(廢紙)，打漿開始后3小時(shí)加入重量含量為5%的納米碳纖維，同時(shí)加入重量量含量為3%造紙擴(kuò)散劑亞基雙甲基萘磺酸鈉(MF)，繼續(xù)打漿1小時(shí)加入重量含量為4%的納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉(竹碳纖納)，紙漿為余量，打漿5小時(shí)后檢驗(yàn)合格； 然后抄紙、烘干。本實(shí)施例導(dǎo)電復(fù)合材料的電阻率為50 Ω · cm，做出的制品可用于電援器寸。實(shí)施例3使用制備好的紙漿(選用植物纖維，如桔桿)，打漿開始后3小時(shí)加入重量含量為 6%的納米碳纖維，同時(shí)加入重量含量為4%造紙擴(kuò)散劑亞甲基雙萘磺酸鈉(NNO)，繼續(xù)打漿1. 5小時(shí)加入重量含量為5%的華微科技(廈門)有限公司的FIR-300遠(yuǎn)紅外線粉，紙漿為余量，打漿6小時(shí)后檢驗(yàn)合格；然后抄紙、烘干。本實(shí)施例導(dǎo)電復(fù)合材料的電阻率為40 50 Ω · cm，可用于制作電加熱取暖用品。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料，其特征在于按重量百分比計(jì)，包括紙漿70 95% 納米碳纖維2 20% ；納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉2 5% ；擴(kuò)散劑1 5%。
2.按照權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于以紙漿、納米碳纖維、納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉、擴(kuò)散劑為原料，在打漿過程中，進(jìn)行混漿工序?qū)⒓{米碳纖維、納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉均勻地加入到紙漿中；其中，納米碳纖維在打漿開始后1-2小時(shí)加入，同時(shí)加入造紙擴(kuò)散劑；在加入納米碳纖維后，繼續(xù)打漿0. 5 1. 5小時(shí)加入納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉；打漿之后，經(jīng)抄紙、烘干制作成復(fù)合導(dǎo)電材料。
3.按照權(quán)利要求2所述的遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于打漿過程中進(jìn)行檢驗(yàn)控制，用100 200目篩網(wǎng)在紙漿的4 5cm深度多次取樣；壓干并光照去除水分，進(jìn)行電阻測(cè)量，要求阻值誤差在+2% -5%范圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料及其制備方法，具體為一種遠(yuǎn)紅外負(fù)離子碳晶電熱供暖復(fù)合材料及其制備方法，解決現(xiàn)有電熱供暖材料發(fā)熱不均勻和環(huán)境效果不良等問題，用于制作取暖用加熱電熱板。按重量百分比計(jì)，該電熱供暖復(fù)合材料組成為紙漿70～95％∶納米碳纖維2～20％；納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉2～5％；擴(kuò)散劑1～5％。本發(fā)明以紙漿、納米碳纖維、納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉、擴(kuò)散劑為原料，通過制漿、打漿。混漿、抄紙、烘干、上卷等工序制作成導(dǎo)電復(fù)合材料；在打漿過程中，進(jìn)村混裝工序?qū)⒓{米碳纖維、擴(kuò)散劑、納米遠(yuǎn)紅外負(fù)離子粉均勻地加入到紙漿中。本發(fā)明同時(shí)具有遠(yuǎn)紅外線發(fā)射和負(fù)離子釋放功能，能有效釋放有害電荷，發(fā)揮凈化消毒和環(huán)保的作用。
文檔編號(hào)H05B3/14GK102457994SQ20101052921
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者李家波 申請(qǐng)人:李家波