CN108834241A - 一种超柔烯碳电热膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超柔烯碳电热膜的制备方法，所述电热膜包括柔性基层、导电发热层、封装层，在柔性基层上通过多次数码打印方式将导电发热浆料多次打印在柔性基层上并进行紫外光固化，得到发热层；用防水透气面料进行双层贴合得到电热膜。本发明的柔性电热膜结构简单、可弯折、节能环保、制备工艺简单，有良好的导热性，大加热面积，使用安全，寿命长、成本低，且易于规模化生产，该种电热膜适用于电热服饰。
Description
技术领域
本发明涉及纺织品领域，具体涉及一种超柔烯碳电热膜的制备方法。
背景技术
随着社会的发展，电热材料越来越多的被应用到电热理疗、电热供暖等领域。石墨烯具有导电、导热性能好等优点，突破传统镍铬合金、铁铬铝合金、导电陶瓷发热膜的技术瓶颈，解决密度大、容易氧化、韧性差、热转换效率低、电磁辐射严重、脆性大等缺点。使用石墨烯、石墨纳米片制备的导热材料能够有效的缓解关节炎、腰肌劳损症状。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种超柔烯碳电热膜的制备方法,制备得到的复合膜发热迅速、柔韧性好、贴服性好、节能省电、寿命长、适用范围广、加工工艺简单、成本低、无明火、安全可靠等优点。
技术方案：一种超柔烯碳电热膜的制备方法，所述电热膜包括柔性基层、导电发热层、封装层，在柔性基层上通过多次数码打印方式将导电发热浆料多次打印在柔性基层上并进行紫外光固化，得到发热层；用防水透气面料进行双层贴合得到电热膜。
作为优化：所述柔性基层以高熔点纤维机织物为基布，为芳纶纤维、聚酰亚胺纤维、石墨化碳纤维、密胺纤维、聚四氟乙烯纤维中的一种或混纺成分组成，该基布利用热压复合机通过热熔型贴合方式双面与TPU薄膜贴合制成柔性基层。
作为优化：所述导电发热层通过数码打印方式按所需图案形状将导电发热浆料进行多次打印在柔性基层上并进行紫外光固化，制备得发热层。打印方式为打印-紫外光固化，重复立体打印直至达到发热膜达到最优发热效率的厚度0.15-0.20mm。
作为优化：所述导电发热浆料由以下物质按重量份数组成：石墨烯10-30份、碳纳米管10-20份、纳米金属银5-10份、分散剂0.1-0.3份、水性聚氨酯30-40份、光引发剂1-3份、氨基硅油1-3份、扩孔剂1-2份。
作为优化：所述电极连接方式为在复合膜表面打印银浆/水性聚氨酯光固化复合材料，银浆60份，水性聚氨酯40份，将电极贴附在银浆/水性聚氨酯光固化复合材料上，最后在电极上焊接导线。
作为优化：所述封装层以聚酯纤维机织物或聚酯纤维无纺布进行封装，为保持柔韧性好特点，封装层面料厚度为0.1-0.3mm，通过耐热胶，贴覆到发热膜的正反两面。对封装好的烯碳电热膜进行疏水整理，过程同普通面料的疏水整理。
有益效果：本发明工艺简单，可实现大规模自动化生产，具有良好的应用前景，制备复合膜发热迅速、柔韧性好、贴服性好、节能省电、寿命长、适用范围广、加工工艺简单、成本低、无明火、安全可靠等优点。
本发明以高熔点纤维机织物为基布，用热压复合机通过热熔型贴合方式双面与TPU薄膜贴合制成柔性基层。封装采用热熔型加温方式，非传统胶水粘合，此工艺大大提升加热膜的柔韧性和手感。
本发明采用数码打印方式按所需图案形状将导电发热浆料进行多次打印在柔性基层上并进行紫外光固化，制备得发热层得到的加热膜厚度比刮涂方式精准，发热跟家均匀，加热膜图形更加精准。
本发明的导电发热浆料加入扩孔剂使得加热膜在成膜过程中微观上产生细小的微孔，增加比表面积，有利于热量的快速生成及散出，增强制热效率。
本发明的电极连接方式为在复合膜表面打印银浆/水性聚氨酯光固化复合材料的工艺使得电极连接处的温度更加均匀，延长加热膜的使用寿命。
本发明的封装层以疏水整理的聚酯纤维机织物或聚酯纤维无纺布进行封装替代市面上高分子材料膜，在保持柔韧性的同时，提高加热膜的散热性及耐水洗性能，可以经受正常水洗40次以上。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明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的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。
具体实施例1
一种超柔烯碳电热膜的制备方法，所述电热膜包括柔性基层、导电发热层、封装层，在柔性基层上通过多次数码打印方式将导电发热浆料多次打印在柔性基层上并进行紫外光固化，得到发热层；用防水透气面料进行双层贴合得到电热膜。
所述柔性基层以高熔点纤维机织物为基布，为芳纶纤维、聚酰亚胺纤维、混纺成分组成，该基布利用热压复合机通过热熔型贴合方式双面与TPU薄膜贴合制成柔性基层。
所述导电发热层通过数码打印方式按所需图案形状将导电发热浆料进行多次打印在柔性基层上并进行紫外光固化，制备得发热层。打印方式为打印-紫外光固化，重复立体打印直至达到发热膜达到最优发热效率的厚度0.15mm。
所述导电发热浆料由以下物质按重量份数组成：石墨烯10份、碳纳米管10份、纳米金属银5份、分散剂0.1份、水性聚氨酯30份、光引发剂1份、氨基硅油1份、扩孔剂1份。
所述电极连接方式为在复合膜表面打印银浆/水性聚氨酯光固化复合材料，银浆60份，水性聚氨酯40份，将电极贴附在银浆/水性聚氨酯光固化复合材料上，最后在电极上焊接导线。
所述封装层以聚酯纤维机织物或聚酯纤维无纺布进行封装，为保持柔韧性好特点，封装层面料厚度为0.1mm，通过耐热胶，贴覆到发热膜的正反两面。对封装好的烯碳电热膜进行疏水整理，过程同普通面料的疏水整理。
具体实施例2
一种超柔烯碳电热膜的制备方法，所述电热膜包括柔性基层、导电发热层、封装层，在柔性基层上通过多次数码打印方式将导电发热浆料多次打印在柔性基层上并进行紫外光固化，得到发热层；用防水透气面料进行双层贴合得到电热膜。
所述柔性基层以高熔点纤维机织物为基布，为石墨化碳纤维、密胺纤维、混纺成分组成，该基布利用热压复合机通过热熔型贴合方式双面与TPU薄膜贴合制成柔性基层。
所述导电发热层通过数码打印方式按所需图案形状将导电发热浆料进行多次打印在柔性基层上并进行紫外光固化，制备得发热层。打印方式为打印-紫外光固化，重复立体打印直至达到发热膜达到最优发热效率的厚度0.20mm。
所述导电发热浆料由以下物质按重量份数组成：石墨烯30份、碳纳米管20份、纳米金属银10份、分散剂0.3份、水性聚氨酯40份、光引发剂1-3份、氨基硅油3份、扩孔剂2份。
所述电极连接方式为在复合膜表面打印银浆/水性聚氨酯光固化复合材料，银浆60份，水性聚氨酯40份，将电极贴附在银浆/水性聚氨酯光固化复合材料上，最后在电极上焊接导线。
所述封装层以聚酯纤维机织物或聚酯纤维无纺布进行封装，为保持柔韧性好特点，封装层面料厚度为0.3mm，通过耐热胶，贴覆到发热膜的正反两面。对封装好的烯碳电热膜进行疏水整理，过程同普通面料的疏水整理。
具体实施例3
一种超柔烯碳电热膜的制备方法，所述电热膜包括柔性基层、导电发热层、封装层，在柔性基层上通过多次数码打印方式将导电发热浆料多次打印在柔性基层上并进行紫外光固化，得到发热层；用防水透气面料进行双层贴合得到电热膜。
所述柔性基层以高熔点纤维机织物为基布，为聚四氟乙烯纤维，该基布利用热压复合机通过热熔型贴合方式双面与TPU薄膜贴合制成柔性基层。
所述导电发热层通过数码打印方式按所需图案形状将导电发热浆料进行多次打印在柔性基层上并进行紫外光固化，制备得发热层。打印方式为打印-紫外光固化，重复立体打印直至达到发热膜达到最优发热效率的厚度0.17mm。
所述导电发热浆料由以下物质按重量份数组成：石墨烯20份、碳纳米管14份、纳米金属银7份、分散剂0.2份、水性聚氨酯33份、光引发剂2份、氨基硅油2份、扩孔剂1.5份。
所述电极连接方式为在复合膜表面打印银浆/水性聚氨酯光固化复合材料，银浆60份，水性聚氨酯40份，将电极贴附在银浆/水性聚氨酯光固化复合材料上，最后在电极上焊接导线。
所述封装层以聚酯纤维机织物或聚酯纤维无纺布进行封装，为保持柔韧性好特点，封装层面料厚度为0.2mm，通过耐热胶，贴覆到发热膜的正反两面。对封装好的烯碳电热膜进行疏水整理，过程同普通面料的疏水整理。
本发明工艺简单，可实现大规模自动化生产，具有良好的应用前景，制备复合膜发热迅速、柔韧性好、贴服性好、节能省电、寿命长、适用范围广、加工工艺简单、成本低、无明火、安全可靠等优点。
本发明以高熔点纤维机织物为基布，用热压复合机通过热熔型贴合方式双面与TPU薄膜贴合制成柔性基层。封装采用热熔型加温方式，非传统胶水粘合，此工艺大大提升加热膜的柔韧性和手感。
本发明采用数码打印方式按所需图案形状将导电发热浆料进行多次打印在柔性基层上并进行紫外光固化，制备得发热层得到的加热膜厚度比刮涂方式精准，发热跟家均匀，加热膜图形更加精准。
本发明的导电发热浆料加入扩孔剂使得加热膜在成膜过程中微观上产生细小的微孔，增加比表面积，有利于热量的快速生成及散出，增强制热效率。
本发明的电极连接方式为在复合膜表面打印银浆/水性聚氨酯光固化复合材料的工艺使得电极连接处的温度更加均匀，延长加热膜的使用寿命。
本发明的封装层以疏水整理的聚酯纤维机织物或聚酯纤维无纺布进行封装替代市面上高分子材料膜，在保持柔韧性的同时，提高加热膜的散热性及耐水洗性能，可以经受正常水洗40次以上。
Claims (6)
1.一种超柔烯碳电热膜的制备方法，其特征在于：所述电热膜包括柔性基层、导电发热层、封装层，在柔性基层上通过多次数码打印方式将导电发热浆料多次打印在柔性基层上并进行紫外光固化，得到发热层；用防水透气面料进行双层贴合得到电热膜。
2.根据权利要求1所述的超柔烯碳电热膜的制备方法，其特征在于：所述柔性基层以高熔点纤维机织物为基布，为芳纶纤维、聚酰亚胺纤维、石墨化碳纤维、密胺纤维、聚四氟乙烯纤维中的一种或混纺成分组成，该基布利用热压复合机通过热熔型贴合方式双面与TPU薄膜贴合制成柔性基层。
3.根据权利要求1所述的超柔烯碳电热膜的制备方法，其特征在于：所述导电发热层通过数码打印方式按所需图案形状将导电发热浆料进行多次打印在柔性基层上并进行紫外光固化，制备得发热层。打印方式为打印-紫外光固化，重复立体打印直至达到发热膜达到最优发热效率的厚度0.15-0.20mm。
4.根据权利要求1所述的超柔烯碳电热膜的制备方法，其特征在于：所述导电发热浆料由以下物质按重量份数组成：石墨烯10-30份、碳纳米管10-20份、纳米金属银5-10份、分散剂0.1-0.3份、水性聚氨酯30-40份、光引发剂1-3份、氨基硅油1-3份、扩孔剂1-2份。
5.根据权利要求1所述的超柔烯碳电热膜的制备方法，其特征在于：所述电极连接方式为在复合膜表面打印银浆/水性聚氨酯光固化复合材料，银浆60份，水性聚氨酯40份，将电极贴附在银浆/水性聚氨酯光固化复合材料上，最后在电极上焊接导线。
6.根据权利要求1所述的超柔烯碳电热膜的制备方法，其特征在于：所述封装层以聚酯纤维机织物或聚酯纤维无纺布进行封装，为保持柔韧性好特点，封装层面料厚度为0.1-0.3mm，通过耐热胶，贴覆到发热膜的正反两面。对封装好的烯碳电热膜进行疏水整理，过程同普通面料的疏水整理。
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