专利名称：一种活性碳素纤维软体电热制品及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种碳纤维电热制品及其制作方法。
技术背景目前用于加热取暖的电热体采用主要有金属材料、碳纤维等。使用各类金 属电热丝，如电热毯、电热垫等，普遍存在折弯时容易造成电热丝断、塑料外 膜易老化、安全性能差等问题。碳纤维作为一种高性能材料，具有优良的导电、 远红外辐射力强、导热性能高等特性，随着其成本逐渐降低，正在日常生活逐 渐被开发利用。但目前碳纤维电热组件大都采用长丝线状发热，在制作成软体 导电发热制品时，导致碳纤维电热软体表面升温散热不均匀，更致命的是一旦 织物中垂直长丝面断开或短路，就将造成产品失效或打火引起火灾。发明内容本发明的目的是为了解决现有电热软体制品表面升温散热不均匀、不能折 弯、工作寿命短及安全性能差等问题，而提供了一种活性碳素纤维软体电热制 品及其制作方法。本发明的活性碳素纤维软体电热制品是由纺织纤维布、环氧树脂胶层、导 电铜网、活性碳纤维布和电源输入线组成，纺织纤维布与活性碳纤维布通过环 氧树脂胶层固定连接，活性碳纤维布与环氧树脂胶层之间两端分别设置导电铜 网，导电铜网与电源输入线连接。本发明的活性碳素纤维软体电热制品的制作方法是按下述步骤实现的 一、在纺织纤维布表面的一侧喷涂环氧树脂胶，尔后在80 100。C温度下干燥 5 10min,然后在温度为120-140。C、压强为200 250kg /cm2的条件下热压 3~5min ，热压过程中热压温度恒定不变，即在纺织纤维布表面的一侧得到环 氧树脂胶层；二、在纺织纤维布环氧树脂胶层表面的两端缝制导电铜网，并将 导电铜网的与电源输入线连接；在环氧树脂胶层表面平铺活性碳纤维布；然后 在温度为160-180°C、压强为250 400kg/cn^的条件下二次热压，热压时间为 G 8min;二次热压过程中热压度恒温定不变;得到活性碳素纤维软体电热制品。所述的活性碳纤维布是将无机纤维丝编织成无机纤维布再经浸泡、烘干、两次碳化处理、两次活化处理而成，活性碳纤维布的灰分为0.5~1.5% (重量)， 活性碳纤维布的含碳量为95~98% (重量)；其制作方法的步骤如下a、将无 机纤维丝编织成无机纤维布，然后在浸液里浸泡0.5~1小时，再在80 10(TC条 件下烘干至含水率1~10%; b、将经步骤a处理的无机纤维布在碳化炉内进行 两次碳化处理，第一次碳化处理温度为200 35(TC，碳化速度为20-40米/小时， 第二次碳化温度为300 48(TC，碳化速度为40-60米/小时；c、将步骤b所得 的无机纤维布在活化炉内再进行两次活化处理，第一次温度为500~1200°C， 第二次活化温度为600 95(TC,两次活化速度均为50 60米/小时；d、用吸尘 器去除活化处理后无机纤维布的表面附着物，得到灰分为0.5~1.5% (重量)、 含碳量为95~98% (重量)的活性碳纤维布。本发明的活性碳素纤维软体电热制品是由碳纤维构成面发热，具有重量 轻，质地柔软且能折曲、电热性能均匀稳定、升温快、安全可靠、工作寿命长 等优点。可用于野外劳保保暖服装，或安装于居室沙发、床上用品及车辆靠背 等用品内。同时利用本发明制作的产品，在制热工作的同时，能产生大量的对 人体有益的远红外波，对人体具有保健理疗的功效，对风湿、关节炎具有减轻 病状，加快病症痊愈的疗效。本发明的方法工艺简单、便于操作。
图1是本发明产品的结构示意图，图中l表示纺织纤维布，2表示环氧树 脂胶层，3表示导电铜网，4表示活性碳纤维布，5表示电源输入线。
具体实施方式
具体实施方式
一结合图l进行说明，本实施方式中活性碳素纤维软体电 热制品是由纺织纤维布、环氧树脂胶层、导电铜网、活性碳纤维布和电源输入 线组成，纺织纤维布与活性碳纤维布通过环氧树脂胶层固定连接，活性碳纤维 布与环氧树脂胶层之间两对边的边缘处分别设置导电铜网，导电铜网与电源输 入线连接本实施方式的纺织纤维布是选用涤纶类长纤维纱线和涤棉类短纤维纱线 纺织而成，重量为60g/平方米 80g/平方米，纺织纤维布的厚度为 0.2mm 0.05mm。环氧树脂胶层的厚度为0.01mm 0.05mm。本实施方式的活性碳素纤维软体电热制品为软体材料，可随意折叠；在 36V以内的任意直流电压或交流工频安全电压下(交流工频安全电压为36 V、 24 V、 12V或6V)，活性碳素纤维软体电热制品可按需要确定长、宽，串联或 并联连接；能制成护肩、护膝、护腰、护胃、手套、鞋垫、床垫中的任意一 种。
具体实施方式
二本实施方式中活性碳素纤维软体电热制品的制作方法是 按下述步骤实现的 一、在纺织纤维布表面的一侧喷涂环氧树脂胶，尔后在 80 100。C温度下干燥5-10min，然后在^度为120~140°C、压强为200~250kg /cm2的条件下热压3~5min ，热压过程中热压温度恒定不变，即在纺织纤维布 表面的一侧得到环氧树脂胶层；二、在纺织纤维布环氧树脂胶层表面的两端缝 制导电铜网，并将导电铜网的与电源输入线连接；在环氧树脂胶层表面平铺活 性碳纤维布；然后在温度为160~180°C、压强为250 400kg/cr^的条件下二次 热压，热压时间为6~8mm; 二次热压过程中热压度恒温定不变；得到活性碳 素纤维软体电热制品。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
二的不同是步骤一中的热压温度为125°C~135°C。其它与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体卖施方式二的不同是步骤一中的热压 温度为130°C。其它与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
二的不同是步骤一中的热压压强为220 240kg/cm2 。其它与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
二的不同是步骤一中的热压 压强为230kg/cm2 。其它与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
二的不同是步骤二中的二次 热压温度165。C 175。C。其它与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
二的不同是步骤二中的二次 热压温度170。C。其它与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
二不同的是步骤二中二次热压压强为300 350kg/cm2。其它与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
二不同的是步骤二中二次热 压压强为320kg/cm2。其它与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
十一本实施方式与具体实施方式
一或二的不同点是活性 碳纤维布是将无机纤维丝编织成无机纤维布再经浸泡、烘干、两次碳化处理、两次活化处理而成，活性碳纤维布的灰分为0.5~1.5% (重量)，活性碳纤维 布的含碳量为95~98% (重量)；其制作方法的步骤如下a、将无机纤维丝编 织成无机纤维布，然后在浸液里浸泡0.5 1小时，再在80 10(TC条件下烘千至 含水率1 10%; b、将经步骤a处理的无机纤维布在碳化炉内进行两次碳化处 理，第一次碳化处理温度为200 35(TC，碳化速度为20 40米/小时，第二次碳 化温度为300 48(TC，碳化速度为40 60米/小时；c、将步骤b所得的无机纤 维布在活化炉内再进行两次活化处理，第一次温度为500 1200°C，第二次活 化温度为600 950'C，两次活化速度均为50~60米/小时；d、用吸尘器去除活 化处理后无机纤维布的表面附着物，得到灰分为0.5~1.5% (重量)、含碳量 为95~98% (重量)活性碳纤维布。其它与具体实施方式
一或二相同。本实施方式中浸液是浓度为5%~10°/。(重量)的溴化铵溶液。
具体实施方式
十二本实施方式与具体实施方式
十一不同的是步骤a中无 机纤维丝为聚丙烯腈基预氧丝。其它与具体实施方式
十一相同。
具体实施方式
十三本实施方式与具体实施方式
十一不同的是步骤a中无 机纤维丝的直径0.1mm 0.3mm。其它与具体实施方式
H"^—相同。
具体实施方式
十四本实施方式与具体实施方式
十一不同的是步骤b中第 一次碳化处理温度为24(TC。其它与具体实施方式
十一相同。
具体实施方式
十五本实施方式与具体实施方式
十一不同的是步骤b中第 一次碳化处理温度为28(TC。其它与具体实施方式
十一相同。
具体实施方式
十六本实施方式与具体实施方式
十一不同的是步骤b中第 一次碳化处理温度为30(TC。其它与具体实施方式
十一相同。
具体实施方式
十七本实施方式与具体实施方式
十一不同的是步骤b中第二次碳化温度为350。C。其它与具体实施方式
H^—相同。
具体实施方式
十八本实施方式与具体实施方式
十一不同的是歩骤b中第二次碳化温度为400'C。其它与具体实施方式
H^—相同。
具体实施方式
十九本实施方式与具体实施方式
十一不同的是步骤b中第二次碳化温度为45(TC。其它与具体实施方式
十一相同。
具体实施方式
二十本实施方式与具体实施方式
十一不同的是步骤C中第一次活化温度为60(TC。其它与具体实施方式
十一相同。
具体实施方式
二十一本实施方式与具体实施方式
十一不同的是步骤C中第一次活化温度为80(TC。其它与具体实施方式
十一相同。
具体实施方式
二十二本实施方式与具体实施方式
十一不同的是步骤C中第一次活化温度为IOO(TC。其它与具体实施方式
十一相同。
具体实施方式
二十三本实施方式与具体实施方式
十一不同的是步骤C中第二次活化温度为700。C。其它与具体实施方式
十一相同。
具体实施方式
二十四本实施方式与具体实施方式
十一不同的是步骤C中第二次活化温度为8(xrc。其它与具体实施方式
十一相同。
具体实施方式
二十五本实施方式与具体实施方式
十一不同的是步骤c 中第二次活化温度为900°C。其它与具体实施方式
十一相同。
权利要求
1、一种活性碳素纤维软体电热制品，其特征在于活性碳素纤维软体电热制品是由纺织纤维布、环氧树脂胶层、导电铜网、活性碳纤维布和电源输入线组成，纺织纤维布与活性碳纤维布之间为环氧树脂胶层，活性碳纤维布与环氧树脂胶层之间两端分别设置导电铜网，导电铜网与电源输入线连接。
2、 根据权利要求1所述的一种活性碳素纤维软体电热制品，其特征在于 活性碳纤维布是将无机纤维丝编织成无机纤维布再经浸泡、烘干、两次碳化处 理、两次活化处理而成，活性碳纤维布的灰分为0.5~1.5% (重量)，活性碳 纤维布的含碳量为95 98% (重量)。
3、 制作权利要求1所述活性碳素纤维软体电热制品的方法，其特征在于 活性碳素纤维软体电热制品制作方法是按下述步骤实现的 一、在纺织纤维布 表面的一侧喷涂环氧树脂胶，尔后在80 10(TC温度下干燥5-10min，然后在 温度为120-140°C、压强为200 250kg/cm2的条件下热压3 5min ，热压过程 中热压温度恒定不变，即在纺织纤维布表面的一侧得到环氧树脂胶层；二、在 纺织纤维布环氧树脂胶层表面的两端缝制导电铜网，并将导电铜网的与电源输 入线连接；在环氧树脂胶层表面平铺活性碳纤维布；然后在温度为160~180°C、 压强为250 400kg /cn^的条件下二次热压，热压时间为6 8min; 二次热压过 程中热压度恒温定不变；得到活性碳素纤维软体电热制品。
4、 根据权利要求3所述活性碳素纤维软体电热制品的制作方法，其特征 在于步骤一中的热压温度为125 135°C，热压压强为220 240kg/cm2 。
5、 根据权利要求3所述活性碳素纤维软体电热制品的制作方法，其特征在于步骤二中的第二次热压温度165-175 °C，第二次热压压强为300~350kg / cm2。
6、 根据权利要求1或3所述活性碳素纤维软体电热制品的制作方法，其 特征在于步骤二中的活性碳纤维布是将无机纤维丝编织成无机纤维布再经浸 泡、烘干、两次碳化处理、两次活化处理而成，活性碳纤维布的灰分为0.5~1.5%(重量)，活性碳纤维布的含碳量为95~98% (重量)。
7、 根据权利要求6所述活性碳素纤维软体电热制品的制作方法，其特征 在于活性碳纤维布制作方法的步骤如下a、将无机纤维丝编织成无机纤维布，然后在浸液里浸泡0.5~1小时，再在80 100。C条件下烘干至含水率1 10%; b、 将经步骤a处理的无机纤维布在碳化炉内进行两次碳化处理，第一次碳化处理 温度为200°C~350°C，碳化速度为20-40米/小时，第二次碳化温度为 300°C~480°C，碳化速度为40~60米/小时；c、将步骤b所得的无机纤维布在 活化炉内再进行两次活化处理，第一次活化温度为500°C 1200°C，第二次活 化温度为60(TC 95(TC，两次活化速度均为50-60米/小时；d、用吸尘器去除 活化处理后无机纤维布的表面附着物；得到活性碳纤维布。
8、 根据权利要求7所述活性碳素纤维软体电热制品的制作方法，其特征 在于步骤&中浸液是浓度为5%~10°/。(重量)的溴化铵溶液。
9、 根据权利要求7所述活性碳素纤维软体电热制品的制作方法，其特征 在于步骤b中第一次碳化处理温度为240~300°C;第二次碳化温度为 350~450°C。
10、 根据权利要求7所述活性碳素纤维软体电热制品的制作方法，其特征 在于步骤c中第一次活化温度为600~1000°C ，第二次活化温度为700 卯0。C 。
全文摘要
一种活性碳素纤维软体电热制品及其制作方法，它涉及一种碳纤维电热制品及其制作方法。本发明解决了现有电热软体制品表面升温散热不均匀、不能折弯、工作寿命短及安全性能差等问题。活性碳素纤维软体电热制品的活性碳纤维布与纺织纤维布通过环氧树脂胶层固定连接，活性碳纤维布与环氧树脂胶层之间两端分别设置导电铜网，导电铜网与电源输入线连接；其制作方法如下一、在纺织纤维布表面喷涂环氧树脂胶，烘干，再热压；二、连接电铜网及电源输入线；铺设活性碳纤维布，然后二次热压。本发明的产品是由碳纤维构成面发热，具有重量轻，质地柔软、电热性能均匀稳定、升温快、安全可靠、工作寿命长等优点。本发明的方法工艺简单、便于操作。
文档编号H05B3/32GK101227770SQ20081006395
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月30日 优先权日2008年1月30日
发明者谭羽非 申请人:谭羽非