碳纤维加热垫加工方法
【专利摘要】本发明公开了一种碳纤维加热垫的加工方法，包括步骤：剪切长碳纤维丝，形成碳纤维丝段；将所述碳纤维丝段加工成碳纤维网胎；将所述碳纤维网胎加工成碳纤维发热垫。本发明提供的碳纤维加热垫加工方法，将长碳纤维丝剪切成段，并用碳纤维丝段加工成碳纤维网胎。由于碳纤维丝的特点，剪切后的碳纤维丝段仍兼具长碳纤维丝的柔性特点；并且，将碳纤维丝段加工成碳纤维网胎，其碳纤维分布均匀，进而使得加工后的碳纤维发热垫的发热温度分布均匀。应用本发明提供的碳纤维加热垫加工方法加工的碳纤维加热垫，具有较好的柔韧性，并且发热温度分布均匀。
【专利说明】
碳纤维加热垫加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及加热设备【技术领域】，特别涉及一种碳纤维加热垫加工方法。
【背景技术】
[0002]碳纤维发热具有较高的电热转换效率，节能效果显著，而其产生的远红外辐射，具有改善人体微循环、促进新陈代谢、益于健康等特点，正逐步转为新一代取暖加热材料。
[0003]目前，碳纤维加热产品的应用非常广泛。碳纤维材料的电加热产品主要有以下两种:
[0004]一种是连续碳纤维长丝加热产品，其具有较高的加热温度，并且具有较好的柔韧性。但是，由于其加热区域收碳纤维长丝的分布影响，存在加热产品表面温度分布不均匀的现象，使得连续碳纤维长丝加热产品的使用舒适性降低。以连续长纤维丝制备的加热坐垫为例，极易出现加热温度分布不均匀而造成座椅皮革面沿碳纤维布置方向变色、变形。
[0005]另一种是粉末状面加热产品，将碳纤维粉末加工成面，其具有温度分布均匀，热辐射温和的特点，可与室内地板、墙面、地毯结合，与工艺美术品结合，达到取暖和保温目的。但是，其发热温度不高，且柔韧性较低，不适合制备有高柔韧性的加热产品。
[0006]因此，如何使碳纤维加热垫加热均匀并具有较高柔韧性，已成为本领域人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，本发明提供了一种碳纤维加热垫加工方法，以便于加工均匀加热并具有较高柔韧性的碳纤维加热垫。
[0008]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0009]一种碳纤维加热垫加工方法，包括步骤:
[0010]剪切碳纤维丝，形成碳纤维丝段；
[0011]将所述碳纤维丝段加工成碳纤维网胎；
[0012]将所述碳纤维网胎加工成碳纤维发热垫。
[0013]优选地，在上述碳纤维加热垫加工方法中，所述步骤将所述碳纤维丝段加工成碳纤维网胎之后还包括步骤:喷涂柔性定型剂。
[0014]优选地，在上述碳纤维加热垫加工方法中，所述步骤喷涂柔性定型剂中的柔性定型剂为聚乙烯醇、水溶性酚醛树脂和纯净水的混合溶液；其中，聚乙烯醇比例为5%-15%，水溶性酚醛树脂占比例为5-15% ;所述柔性定型剂的喷涂质量为所述碳纤维网胎的质量的5%-10%。
[0015]优选地，在上述碳纤维加热垫加工方法中，所述步骤将所述碳纤维丝段加工成碳纤维网胎之后还包括步骤:热压碳纤维网胎。
[0016]优选地，在上述碳纤维加热垫加工方法中，所述步骤热压碳纤维网胎中，热压温度为 600C _100°C，压力为 2tf-10tfo
[0017]优选地，在上述碳纤维加热垫加工方法中，所述步骤将所述碳纤维丝段加工成碳纤维网胎之后还包括步骤:剪切所述碳纤维网胎。
[0018]优选地，在上述碳纤维加热垫加工方法中，所述步骤剪切碳纤维丝，形成碳纤维丝段具体为:
[0019]将12K的碳纤维丝剪切,形成长度为30mm-50mm的碳纤维丝段。
[0020]优选地，在上述碳纤维加热垫加工方法中，所述步骤将所述碳纤维丝段加工成碳纤维网胎具体为:
[0021]将所述碳纤维丝段经开松、气流吹喷、梳理、纤维网叠层和针刺工序后制成的碳纤维网胎。
[0022]优选地，在上述碳纤维加热垫加工方法中，所述碳纤维网胎的密度为20g/cm2-80g/cm2。
[0023]优选地，在上述碳纤维加热垫加工方法中，所述步骤将所述碳纤维网胎加工成碳纤维发热垫具体为:在所述碳纤维网胎的两端分别固定电极，并且在所述碳纤维网胎的上表面和下表面均固定定位感温元件及阻燃布，并缝合阻燃布形成碳纤维发热垫。
[0024]从上述的技术方案可以看出，本发明提供的碳纤维加热垫加工方法，将碳纤维丝剪切成段，并用碳纤维段加工成碳纤维网胎。由于碳纤维丝的特点，剪切后的碳纤维丝段仍兼具长碳纤维丝的柔性特点；并且，将碳纤维丝段加工成碳纤维网胎，其碳纤维分布均匀，进而使得加工后的碳纤维发热垫的发热温度分布均匀。应用本发明提供的碳纤维加热垫加工方法加工的碳纤维加热垫，具有较好的柔韧性，并且发热温度分布均匀。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本发明实施例提供的碳纤维加热垫加工方法的流程框图。
【具体实施方式】
[0027]本发明公开了一种碳纤维加热垫加工方法，以便于加工均匀加热并具有较高柔韧性的碳纤维加热垫。
[0028]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]请参考图1，图1为本发明实施例提供的一种碳纤维加热垫加工方法的流程示意图。
[0030]如图1所示，本发明实施例提供的碳纤维加热垫加工方法，包括步骤:
[0031]S1:剪切碳纤维丝，形成碳纤维丝段；
[0032]将长的碳纤维丝通过剪切，形成短的碳纤维丝段。
[0033]S2:将碳纤维丝段加工成碳纤维网胎；
[0034]将剪切后的碳纤维丝段加工成碳纤维网胎。
[0035]S3:将碳纤维网胎加工成碳纤维发热垫。
[0036]本发明提供的碳纤维加热垫加工方法，将碳纤维丝剪切成段，并用碳纤维段加工成碳纤维网胎。由于碳纤维丝的特点，剪切后的碳纤维丝段仍兼具长碳纤维丝的柔性特点；并且，将碳纤维丝段加工成碳纤维网胎，其碳纤维分布均匀，进而使得加工后的碳纤维发热垫的发热温度分布均匀。应用本发明实施例提供的碳纤维加热垫加工方法加工的碳纤维加热垫，具有长碳纤维丝加热垫具备的柔韧性，并且发热温度分布均匀。
[0037]以12K的长碳纤维丝剪切为30mm的短碳纤维丝加工成的碳纤维加热垫为例:
[0038]经测试，加热垫的电阻率为0.015±0.005Ω.αιι，电阻值为4.5±0.5 Ω，表面温度380C -42°C，表面温差土 1°C，到达设计温度小于60S，电热转换效率大于95%。并且能达到360。弯折。
[0039]优选地，步骤S2之后还包括步骤喷涂柔性定型剂；
[0040]向碳纤维网胎喷涂柔性定型剂，固定碳纤维网胎内的碳纤维丝段，以便提高碳纤维网胎的柔韧性及碳纤维丝段的固定稳定性。
[0041]在本实施例中，步骤喷涂柔性定型剂中的柔性定型剂为聚乙烯醇、水溶性酚醛树脂和纯净水的混合溶液；其中，聚乙烯醇比例为5%-15%，水溶性酚醛树脂占比例为5-15% ；柔性定型剂的喷涂质量为碳纤维网胎的质量的5%-10%。
[0042]优选地，步骤S2之后还包括步骤热压碳纤维网胎；
[0043]通过热压技术对碳纤维网胎进行热压，进一步提高碳纤维丝段的固定稳定性，并且，减小碳纤维网胎的厚度，进而减小碳纤维发热垫的厚度。
[0044]步骤热压碳纤维网胎中，热压温度为60°C -100°C，压力为2tf_10tf，以达到热压效果。
[0045]优选地，步骤S2之后还包括步骤:剪切碳纤维网胎。
[0046]通过剪切碳纤维网胎，达到适合的尺寸，以配合需要达到的温度要求及外观要求。
[0047]步骤S1:剪切碳纤维丝，形成碳纤维丝段具体为:
[0048]将12K的碳纤维丝剪切,形成长度为30mm-50mm的碳纤维丝段。也可以选用IK或8K等碳纤维丝剪切成其他长度的碳纤维丝段，并用碳纤维丝段加工碳纤维网胎。
[0049]步骤将碳纤维丝段加工成碳纤维网胎具体为:将碳纤维丝段经开松、气流吹喷、梳理、纤维网叠层和针刺工序后制成的碳纤维网胎。
[0050]碳纤维网胎的密度决定着其透气性及电加热效率，优选地，碳纤维网胎的密度为20g/cm2-80g/cm2。
[0051]步骤将碳纤维网胎加工成碳纤维发热垫具体为:在碳纤维网胎的两端分别固定电极，并且在碳纤维网胎的上表面和下表面均固定定位感温元件及阻燃布，并缝合阻燃布形成碳纤维发热垫；
[0052]通过双面胶或其他黏性连接物在碳纤维网胎的两端均固定铜电极，并且在碳纤维网胎的上表面和下表面均增加定位感温元件及阻燃布，将碳纤维网胎、电极、定位感温元件和阻燃布通过缝合阻燃布固定，再压制形成碳纤维发热垫。
[0053]优选地，在此过程中的碳纤维网胎为经过热压后的碳纤维网胎.
[0054]阻燃布分为上表面阻燃布与下表面阻燃布，将两者单向密实缝合，缝纫为连续经纬双向缝纫，且缝纫线宽度在之间。
[0055]也可以通过其他方式连接，如粘连或按扣连接等。
[0056]碳纤维发热垫的厚度为lmm-3mm。由于其厚度较薄,便于进一步加工为地毪、桌垫或坐垫等。
[0057]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0058]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种碳纤维加热垫加工方法，其特征在于，包括步骤: 剪切碳纤维丝，形成碳纤维丝段； 将所述碳纤维丝段加工成碳纤维网胎； 将所述碳纤维网胎加工成碳纤维发热垫。
2.如权利要求1所述的碳纤维加热垫加工方法，其特征在于，所述步骤将所述碳纤维丝段加工成碳纤维网胎之后还包括步骤:喷涂柔性定型剂。
3.如权利要求2所述的碳纤维加热垫加工方法，其特征在于，所述步骤喷涂柔性定型剂中的柔性定型剂为聚乙烯醇、水溶性酚醛树脂和纯净水的混合溶液；其中，聚乙烯醇比例为5%-15%，水溶性酚醛树脂占比例为5-15% ;所述柔性定型剂的喷涂质量为所述碳纤维网胎的质量的5%-10%。
4.如权利要求1所述的碳纤维加热垫加工方法，其特征在于，所述步骤将所述碳纤维丝段加工成碳纤维网胎之后还包括步骤:热压碳纤维网胎。
5.如权利要求4所述的碳纤维加热垫加工方法，其特征在于，所述步骤热压碳纤维网胎中，热压温度为60°C _100°C，压力为2tf-10tf。
6.如权利要求1所述的碳纤维加热垫加工方法，其特征在于，所述步骤将所述碳纤维丝段加工成碳纤维网胎之后还包括步骤:剪切所述碳纤维网胎。
7.如权利要求1所述的碳纤维加热垫加工方法，其特征在于，所述步骤剪切碳纤维丝，形成碳纤维丝段具体为: 将12K的碳纤维丝剪切,形成长度为30mm-50mm的碳纤维丝段。
8.如权利要求1所述的碳纤维加热垫加工方法，其特征在于，所述步骤将所述碳纤维丝段加工成碳纤维网胎具体为: 将所述碳纤维丝段经开松、气流吹喷、梳理、纤维网叠层和针刺工序后制成的碳纤维网月台。
9.如权利要求1所述的碳纤维加热垫加工方法，其特征在于，所述碳纤维网胎的密度为 20g/cm2_80g/cm2。
10.如权利要求1所述的碳纤维加热垫加工方法，其特征在于，所述步骤将所述碳纤维网胎加工成碳纤维发热垫具体为:在所述碳纤维网胎的两端分别固定电极，并且在所述碳纤维网胎的上表面和下表面均固定定位感温元件及阻燃布，并缝合阻燃布形成碳纤维发热垫。
【文档编号】H05B3/14GK104244475SQ201310234621
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月9日 优先权日:2013年6月9日
【发明者】房冰, 杨朝坤, 罗昆鹏, 谭俊文, 刘江平, 付江江, 王帅 申请人:浙江昱辉碳纤维材料有限公司