专利名称：远红外发热线及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种电热材料，尤其涉及一种电发热线，特别涉及一种通电产生远红外线的发热线。
背景技术：
通过煤、燃油等燃烧产生所需要的热量，会对环境产生污染，将电能转换为热能可有效解决这一问题。目前使用的将电能转换为热能的电热材料有金属的、陶瓷的、合成材料的等，但普遍存在热效能不够高的缺点。有些电热材料可产生远红外线，被用来制成各种保健治疗仪，但也存在热效能不高的缺点；有的受材质的限制，治疗只限于局部，使用不方便；有的发出的远红外线的波长不完全适宜人体吸收。
发明内容
本发明的目的是提供一种远红外发热线及其制备方法。本发明远红外发热线通电可产生人体可吸收的远红外线，具有热效能高的优点，既可以用于取暖、制热，又可以用于保健治病，使用方便，克服了已有的电热材料存在的缺点。
本发明远红外发热线由表面涂有甘油层的聚丙烯晴碳纤维单丝组成的线束组成的芯线和位于芯线外的保护套构成。
所述聚丙烯晴碳纤维中碳的重量百分比含量大于93％，其单丝直径为0.012mm。
所述线束，每束由1K即1000根、3K、6K或12K聚丙烯晴碳纤维单丝组成。
所述芯线中用于取暖、制热的芯线，由12K聚丙烯晴碳纤维单丝组成的线束4-12束构成；用于保健治病的由1K、3K、6K或12K聚丙烯晴碳纤维单丝组成的线束构成。
所述保护套为包在芯线外的聚乙烯保护套或无纺布保护套；其中聚乙烯保护套厚为0.45-0.8mm；其中无纺布为长丝或短纤维无纺布，无纺布保护套宽为10-20mm。
聚丙烯晴碳纤维是碳纤维中的一种，具有比强度大、比模量高、密度小、耐热性好、耐化学腐蚀、耐热冲击、热膨胀小、耐烧蚀等优点。
本发明在研究碳素纤维时发现，当涂有甘油层的聚丙烯晴碳纤维单丝组成的线束两端接通直流或交流电源通电时，线束会迅速发热；其热是线束在通电时所产生的远红外线的热辐射。聚丙烯晴碳纤维单丝组成的线束热效能比其他热能材料高，所产生的远红外线的波长为8-15微米，与人体固有的波长9微米左右最为接近，可完全被人体吸收并转化成人体内能。因此本发明远红外发热线，既可以用于取暖，制热，又可以用于保健治病。
本发明远红外发热线的芯线表面涂有甘油层，可使芯线发热效果更好，且有利于加工。芯线外层为聚乙烯保护套，其绝缘性好、无污染、无气味、柔软，其厚度与芯线粗细相匹配，使散热效果最佳，适合使用交流电采暖、制热时用。芯线细的主要使用直流电，用于与人体接触的保健治病用品，外层一般用无纺布保护套，轻便、舒适。由于本发明为线形，还可串联、并联使用，可满足不同功率、不同部位、不同形状的需求，使用非常方便。
本发明远红外发热线的制备方法，其步骤如下1)涂甘油层配甘油涂液，其组分及其重量百分比组成为甘油25-35％、乙醇10-15％、纯净水55-65％；将所需的甘油、乙醇、纯净水混合均匀，得到甘油涂液；将甘油涂液放入长2.2m、宽25Cm的不锈钢槽中；芯线浸入甘油涂液中部分以每分钟0.5-1米的速度通过，再经轻压沥去多余的甘油涂液，送入烘箱，在90-110℃下烘干，芯线在烘箱中停留2-3分钟；得到表面涂有甘油层的聚丙烯晴碳纤维单丝组成的线束构成的芯线；2)加保护套将上述芯线送入聚丙烯挤压机将所需厚度的聚丙烯包在芯线外面；或将上述芯线放在两层宽10-20mm无纺布中间，用高频点焊机将无纺布焊接。
图1是第一实施例的本发明远红外发热线的断面图；图2是第三实施例的本发明远红外发热线的断面图。
具体实施例方式
参见图1，本发明远红外发热线，包括表面涂有甘油层的聚丙烯晴碳纤维单丝组成线束构成的芯线1和位于芯线外的聚乙烯保护套2。参见图2本发明远红外发热线，包括表面涂有甘油层的聚丙烯晴碳纤维单丝组成的线束构成的芯线1和位于芯线外的无纺布保护套2，无纺布间的焊点3。
采用本发明远红外发热线制备的建筑采暖远红外发热系统，以电为能源，不会产生污染；电热传效率达98％以上，经济节电；使用自然舒适，远红外线辐射对人体还有保健作用。采用本发明远红外发热线制备的各种保健用品可用于取暖防寒、保健、治病等，效果好、安全性好、费用低。本发明远红外发热线还用于其他制热器件，节能效果显著。
实施例1芯线由12K聚丙烯晴碳纤维单丝组成的线束4束构成；按上述制备方法制备远红外发热，其中第一步中，所用甘油涂液按甘油25％、乙醇10％、纯净水65％配；芯线浸入甘油涂液中部分以每分钟0.5米的速度通过，在90℃下烘干，在烘箱中停留从时间为3分钟；然后加厚为0.45mm的聚乙烯保护套。
实施例2芯线由12K聚丙烯晴碳纤维单丝组成的线束6束构成；按上述制备方法制备远红外发热，其中第一步中，所用甘油涂液按甘油35％、乙醇10％、纯净水55％配；芯线浸入甘油涂液中部分以每分钟1米的速度通过，在110℃下烘干，在烘箱中停留从时间为3分钟，然后加厚为0.80mm的聚乙烯保护套。
实施例3芯线由12K聚丙烯晴碳纤维单丝组成的线束构成；按上述制备方法制备远红外发热，其中第一步中，所用甘油涂液按甘油30％、乙醇15％、纯净水55％配；芯线浸入甘油涂液中部分以每分钟0.7米的速度通过；在100℃下烘干，在烘箱中停留从时间为3分钟；然后加宽20mm的长丝无纺布保护套。
实施例4芯线由1K聚丙烯晴碳纤维单丝组成的线束构成；按上述制备方法制备远红外发热，其中第一步中，所用甘油涂液按甘油28％、乙醇12％、纯净水60％配；芯线浸入甘油涂液中部分以每分钟0.6米的速度通过；在95℃下烘干，在烘箱中停留从时间为2分钟；然后加宽10mm的短纤维无纺布保护套。
实施例5芯线由6K聚丙烯晴碳纤维单丝组成的线束构成，按上述制备方法制备远红外发热，其中第一步中，所用甘油涂液按甘油31％、乙醇13％、纯净水56％配；芯线浸入甘油涂液中部分以每分钟0.5米的速度通过；在98℃下烘干，在烘箱中停留从时间为2分钟；然后加宽15mm的长丝无纺布保护套。
权利要求
1.一种远红外发热线，其特征在于，由表面涂有甘油层的聚丙烯晴碳纤维单丝组成的线束组成的芯线和位于芯线外的保护套构成。
2.如权利要求1所述远红外发热线，其特征在于，所述聚丙烯晴碳纤维中碳的重量百分比含量大于93％，其单丝直径为0.012mm。
3.如权利要求2所述远红外发热线，其特征在于，所述线束，每束由1K即1000根、3K、6K或12K聚丙烯晴碳纤维单丝组成。
4.如权利要求3所述远红外发热线，其特征在于，所述芯线中用于取暖、制热的芯线，由12K聚丙烯晴碳纤维单丝组成的线束4-12束构成；用于保健治病的由1K、3K、6K或12K聚丙烯晴碳纤维单丝组成的线束构成。
5.如权利要求1-4之一所述远红外发热线，其特征在于，所述保护套为包在芯线外的聚乙烯保护套或无纺布保护套；其中聚乙烯保护套厚为0.45-0.8mm；其中无纺布为长丝或短纤维无纺布，无纺布保护套宽为10-20mm。
6.一种远红外发热线的制备方法，其步骤如下1)涂甘油层配甘油涂液，其组分及其重量百分比组成为甘油25-35％、乙醇10-15％、纯净水55-65％；将所需的甘油、乙醇、纯净水混合均匀，得到甘油涂液；将甘油涂液放入长2.2m、宽25Cm的不锈钢槽中；芯线浸入甘油涂液中部分以每分钟0.5-1米的速度通过，再经轻压沥去多余的甘油涂液，送入烘箱，在90-110℃下烘干，芯线在烘箱中停留2-3分钟；得到表面涂有甘油层的芯线；2)加保护套将上述芯线送入聚丙烯挤压机将所需厚度的聚丙烯包在芯线外面；或将上述芯线放在两层宽10-20mm无纺布中间，用高频点焊机将无纺布焊接。
全文摘要
本发明提供一种远红外发热线及其制备方法。本发明远红外发热线由涂有甘油的芯线和位于芯线外的保护套构成。制备方法步骤如下1)涂甘油层；2)加保护套。本发明远红外发热线两端接通直流或交流电源时，芯线会迅速发热；其热是芯线在通电时所产生的远红外线的热辐射；芯线热效能比其他热能材料高，所产生的远红外线的波长为8－15微米，与人体固有的波长9微米左右最为接近，可完全被人体吸收并转化成人体内能。因此本发明远红外发热线，既可以用于取暖，制热，又可以用于保健治病。
文档编号C09D199/00GK1921707SQ20051008627
公开日2007年2月28日 申请日期2005年8月23日 优先权日2005年8月23日
发明者王振水 申请人:王振水