一种新型长丝碳纤维面发热供暖地板及其加工工艺的制作方法
【技术领域】：
[0001] 本发明属于电热地板技术领域，具体设及一种新型长丝碳纤维面发热供暖地板及 其加工工艺。
【背景技术】：
[0002] 碳纤维是一种具有导电性、强度大、密度小、耐腐蚀、耐高溫的新型材料，用碳纤维 或碳纤维增强的塑料、玻璃、陶瓷和金属等材料具有优良的电学、热学和力学性能，可W代 替侣合金等金属制成推力大、噪音小、低耗能的材料，在化工、机电和航空航天等领域有着 广泛的应用。
[0003] 在采暖领域使用的碳纤维电热转换率高达98%W上，是一种节能、环保、安全的新 型加热材料，碳纤维作为电热体，与传统的金属、PCT等发热体相比具有很多优势，如：升溫 迅速、电热转换率高，节省电能，环保，无污染物排放，质地轻，机械强度好，稳定性好，使用 寿命长，还能释放远红外线。
[0004] 碳纤维供暖系统的工作原理是碳纤维晶体在电场作用下，碳纤维晶体在电场的作 用下做类似布朗运动，相互之间发生摩擦、振荡，产生大量的热量散发出来，从而实现电能 至热能的转换，然后经低溫福射技术，采用室内地面整体加热方式，把整个地板的溫度控制 在25-3(TC左右，比传统的加热方式更为节能，且舒适度更好。 阳〇化]目前碳纤维进入民用采暖市场的时间较短，尚处于起步阶段，人们缺乏对碳纤维 明确的认识和了解，导致有些适合用于电采暖材料的碳纤维品种，如碳纤维短切丝，被用于 电采暖产品，导致了碳纤维采暖市场的素乱，因此需要选择电热转换率高、化学稳定性好、 机械强度高、使用寿命长的质量过硬的碳纤维长丝作为碳纤维采暖地板的发热元件。
[0006] 中国专利CN101790259B(公开日2010. 7. 28)公开的一种碳纤维电热板及其加工 工艺，该碳纤维电热板包括环氧树脂绝缘板和碳纤维长丝，碳纤维长丝间隔设置与环氧树 脂绝缘板内，末端连接在极板上，通过焊点与电缆连接，得到安全、热效高、安装方便、维护 简单，运行无色无光无污染的碳纤维电热板。中国专利CN202813549U(公开日2013. 3. 20) 公开的长丝碳纤维新型取暖器，是采用长丝碳纤维内屯、发热高溫线与散热板构成，具有结 构简单、发热效率高、供热均匀、成本低的特点。由上述现有技术可知，碳纤维电热板采用的 碳纤维长丝都是采用线发热体方式，热量的均匀性和升溫效率受到一定的限制，还存在一 定的提升空间。
【发明内容】
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[0007] 本发明要解决的技术问题是提供一种新型长丝碳纤维面发热供暖地板及其加工 工艺，将碳纤维长丝经加抢后与化学纤维织造形成碳纤维机织布，作为发热层，与导热层、 防潮层、绝缘层等合理铺设配置形成长丝碳纤维面发热供暖地板。本发明制备的长丝碳纤 维面发热供暖地板升溫速率高，电热转换效率高，机械强度好，使用寿命长，而且绿色安全。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0009] 一种新型长丝碳纤维面发热供暖地板，其特征在于，所述长丝碳纤维面发热供暖 地板包括防潮层、绝热层、导热层、发热层、限溫器、电极和连接接头，所述发热层为碳纤维 发热层，所述碳纤维为碳纤维长丝，所述碳纤维发热层为碳纤维机织布。
[0010] 优选地，所述碳纤维机织布中碳纤维含量高于90%。
[0011] 本发明还提供一种长丝碳纤维面发热供暖地板的加工工艺，其特征在于：包括W 下步骤：
[0012] (1)将碳纤维长丝施加抢度形成弱抢的碳纤维长丝，然后与其他纤维经织造、剪裁 形成碳纤维机织布；
[0013] (2)将步骤（1)制备的碳纤维机织布铺设在一层绝缘层上，在碳纤维发热层的两 端用连接接头与电极和限溫器连接，再在表面铺设一层绝缘层，经真空高溫固化成型，形成 碳纤维发热层；
[0014] (3)依次将导热层、步骤（2)制备的碳纤维发热层、防潮层层叠铺设在一起，对表 面进行预压形成小板，将小板的四周进行倒角、开槽、磨孔，形成长丝碳纤维面发热供暖地 板。
[0015] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（1)中，抢度为50-150抢/10cm。
[0016] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（1)中，其他纤维为化学纤维。
[0017] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（2)中，绝缘层为环氧树脂层。
[0018] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（2)中，真空高溫固化成型的工艺为：在 5-6M化和120-150°C下，真空高溫固化30-50min。
[0019] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（3)中，碳纤维发热层的层数为一层或者多 层。
[0020] 作为上述技术方案的优选，所述多层的碳纤维发热层间含有绝缘层。 W21] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（3)中，预压的工艺为：在7-8M化和 150-180°C下，真空高溫固化60-90min。
[0022] 与现有技术相比，本发明具有W下有益效果：
[0023] (1)本发明选用质量过硬的碳纤维长丝作为主要发热原料，并与其他化学纤维相 配合织造得到的长丝碳纤维面发热供暖地板具有电热转换率高、抗强酸碱环境、机械强度 高、耐压耐折、使用寿命长、维修简便的特点，使用起来节能环保，室内溫差小，舒适度高。
[0024] (2)本发明制备的长丝碳纤维面发热供暖地板还有限溫器、导热层、防潮层、绝缘 层，能保证长丝碳纤维面发热供暖地板的溫度不会超过过热，超过限制，而且导热层、防潮 层和绝缘层的存在，可W保证供暖地板的热量都朝室内散发，热量利用最大化，不会影响下 层住户。
【具体实施方式】：
[00巧]下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例W及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。实施例1 :
[0026](1)将碳纤维长丝施加50抢/10cm的抢度形成弱抢的碳纤维长丝，然后与化学纤 维经织造、剪裁形成碳纤维机织布。
[0027] (2)将步骤（1)制备的碳纤维机织布铺设在一层环氧树脂绝缘层上，在碳纤维发 热层的两端用连接接头与电极和限溫器连接，再在表面铺设一层绝缘层，在5MI^a和120°C下，经真空高溫固化30min固化成型，形成碳纤维发热层。
[0028] (3)依次将导热层、步骤（2)制备的碳纤维发热层、防潮层层叠铺设在一起，然后 对表面进行预压形成小板，预压的工艺为：在SMI^a和180°C下，真空高溫固化90min，最后将 小板的四周进行倒角、开槽、磨孔，形成长丝碳纤维面发热供暖地板。
[0029] 实施例2 :
[0030] (1)将碳纤维长丝施加150抢/10cm的抢度形成弱抢的碳纤维长丝，然后与化学纤 维经织造、剪裁形成碳纤维机织布。
[0031] (2)将步骤（1)制备的碳纤维机织布铺设在一层环氧树脂绝缘层上，在碳纤维发 热层的两端用连接接头与电极和限溫器连接，再在表面铺设一层绝缘层，在6MI^a和150°C 下，经真空高溫固化50min固化成型，形成碳纤维发热层。
[0032] (3)依次将导热层、步骤（2)制备的碳纤维发热层、防潮层层叠铺设在一起，其中 碳纤维发热层为2层碳纤维发热层组成，各发热层间含有绝缘层，然后对表面进行预压形 成小板，预压的工艺为：在7MI^a和150°C下，真空高溫固化60min，最后将小板的四周进行倒 角、开槽、磨孔，形成长丝碳纤维面发热供暖地板。 阳〇3引 实施例3 :
[0034] (1)将碳纤维长丝施加100抢/10cm的抢度形成弱抢的碳纤维长丝，然后与化学纤 维经织造、剪裁形成碳纤维机织布。
[0035] (2)将步骤（1)制备的碳纤维机织布铺设在一层环氧树脂绝缘层上，在碳纤维 发热层的两端用连接接头与电极和限溫器连接，再在表面铺设一层绝缘层，在5. 5MI^a和 130°C下，经真空高溫固化40min固化成型，形成碳纤维发热层。
[0036]