碳纤维混抄纸片发热体制造技术

提供了这样的碳纤维混抄纸片发热体、其中的碳纤维均匀分散、其表面部件无变色等变质，且价格低廉。它是于５－１０ｍｍ长的碳纤维５－１０％（重量）与含有韧皮纤维的浆粕９５－９０％（重量）混抄成的碳纤维混抄纸片的一部分之上涂覆上浆料，而制得特征为厚度在１５０μｍ之下、基重在５０ｇ／ｍ↑［２］以下、打浆度是３０－７５°ＳＲ的碳纤维混抄纸片发热体。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过将碳纤维与植物浆粕特别是与含韧皮纤维的浆粕混抄而制造成的碳纤维混抄纸片发热体。
技术介绍
作为暖气设备等加热装置，已广泛采用石油、煤气燃烧器与电热器等；特别是进行局部加热的器具，例如正采用板式加热器等电热的面状加热器。这种电热的面状加热器中，近年来辐射远红外线的加热器由于对衣被等的贯透力大、热效率高而倍受注目。作为辐射远红外线的加热器的热源主要采用镍铬丝等电阻值高的金属发热体，在表面上设有碳粉、陶瓷等，通过将其加热，由碳与陶瓷辐射远红外线。另一方面，在辐射远红外线的面状发热体中，最好是在整个面状发热体的表面上获得尽可能均匀的温度分布，而作为面状发热体的热源，在采用上述镍铬丝的结构中，则必须将镍铬丝尽可能地按细小的间隔分开，而在每个间隔中设置恒温器等调温器件。作为解决上述问题的相应措施，也提出了采用碳纤维混抄低的面状发热体。具体如图6所示，这种面状发热体010是把楮皮、马尼拉麻、结香等组成的日本纸用韧皮纤维01与碳纤维02混合抄纸而形成的。作为碳纤维采用的是将丝径6.8μ、比电阻约20μΩ的PAN系碳纤维按约5-15％混合的结果。在混合上述韧皮纤维造纸时，例如混合以从黄蜀葵的根抽出的粘液。黄蜀葵根的粘液是用作日本纸的“混合液”的。用上述方式形成的面状发热体，例如在图7所示，是沿着矩形碳纤维面状发热体的相对的长边边缘04、05设置电极06、07，而从设于电极中的端子分别引出导线08。这样形成的面状发热体例如在两电极间加有100V交流电压时，即使直接接触此面状发热体也不会对人身有重大危险，但在实际的电气制品中，为了防水、防潮或从安全性考虑或从防止损伤发热体方面考虑，还由于面状发热体与其他材料的结合性差，因而可对包含发热体的部分与电极，如图8所示，例如以合成树脂片09叠层，或以适当的合成树脂薄片贴附于此发热体的表面与背面，再于此表面上叠置铝片。这种面状发热体是通过给混抄的碳纤维通电而利用其电阻发热的，但由于其中的碳纤维是切得很细而借助黄蜀葵的根等抽出的粘液相互直接地或以微小的间隙作电气连接，因而在这些部分会产生与温度上升相对应的高电阻作用，而能够防止发生发热失控。如上所述，周知的面状发热体仍然难以使碳纤维与浆粕纤维均匀地混抄，而面状发热体的整个面上也不能使温度分布自动地均匀。此外，面状发热体表面上设置的用于保护发热体的合成树脂制的片件或薄板，在混抄有碳纤维的面状发热体长期通电使用后就会逐渐变色或恶化，而存在着由这种因素来决定面状发热体寿命的缺点。碳纤维与浆粕纤维之所以难以均匀混抄，其原因在于，当把精选的浆粕用于造纸之时，是如图9所示。将精选的浆粕调制到所定浓度而由匀浆机打浆，把短切成约6mm长的碳纤维按5-10％(重量)最好是约7％(重量)配合到这种浆粕中，于箱内搅拌。但由于碳纤维的抗拉强度大、抗断伸缩率小而比重小，摩擦系数也低，即使于箱中搅拌也不能与浆粕充分混合，在造纸机中将偏向一侧，致混抄的碳纤维混抄板中的碳纤维不会均匀分散。为此，本专利技术的目的在于提供，碳纤维混抄纸发热体片件中的碳纤维均匀分散同时其表面部件不发生变色等变质且廉价的碳纤维混抄发热体。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术所构成的碳纤维混抄纸片发热体的特征是，这是由5-10mm长碳纤维5-10％(重量)和包含韧皮纤维的浆粕95-90％(重量)混抄成的碳纤维混抄纸片，在其一部分之上涂复有上浆料。厚度在150μm以下，基重小于50g/m2而打浆度为30-70°SR。本专利技术由于采取了上述结构，碳纤维混抄纸的整个面上自动地形成均匀地温度分布，即使经长期使用也不会变色或变质，而且价格低廉。本专利技术由于取以上所述结构，能使碳纤维混抄纸片发热体的升温高而耗电少，可获得均匀的温度分布同时能自由地控制温，表面的聚酰亚胺树脂层不发生变色等变质，表面电阻等电气特性优越。此外，通过耐热性树脂层的叠层，改进了耐热性、抗拉强度、耐弯折性等机械特性。也获得了几乎无热变形、耐化学试剂性优越且廉价的碳纤维混抄发热纸片。通过采用本专利技术的碳纤维混抄纸发热体纸片，可以辐射不使人有焦热感的适合于人体的远红外线，能够形成无害、无臭、无风与无光的清洁的暖气设备。附图说明图1是示明本专利技术一实施例的抄纸工序的工序图。图2概示本专利技术一实施例的双碟式匀浆机。图3概示本专利技术的肖帕-尼古拉式试验机。图4示明本专利技术的混抄纸片的打浆度下碳纤维含量与电阻值的关系。图5是本专利技术一实施例的碳纤维混抄纸片发热体片的剖面图。图6是既有的碳纤维混抄纸片放大的部分剖面图。图7是示明具有图6中碳纤维混抄纸片的发热体的整体结构的平面图。图8是示明具有图6中碳纤维混抄纸片的结构的剖面图。图9是示明既有的抄纸工序的工序图。图中各标号的意义如下21，碳纤维混抄纸片；22，聚酰亚胺树脂片；23，具有碳纤维混抄纸片的发热体。专利技术的实施方案下面参看附图说明本专利技术。本专利技术的具有碳纤维混抄纸片的发热体是对前述周知的发热体作进一步研究开发的结果，作为混抄碳纤维的浆粕也可使用含韧皮纤维的浆粕，例如含有30％(重量)的由楮皮、结香、马尼拉麻或竹科千岛矮竹组成的浆粕等，而其余为牛皮纸浆粕。作为使碳纤维等纤维相互固定的上浆料，可以采用除淀粉、CMC、聚乙烯醇等周知的上浆料之外的糊空木(斑竹)。在制造这种糊空木的上浆料时，取此糊空木的树干与树枝，通过剥皮除去外皮，将所得内皮截断。将截断的内皮置入布袋内用水浸泡一夜，再将其放到袋入揉搓而挤出其粘液并收集之。在将这种上浆料与碳纤维同上述原料混合时，是按前述浆粕液2升用10CC这种上浆料的比例混合的。此外，采用聚乙烯系亲水性合成粘剂或聚酯浆或是聚烯烃系疏水类合成粘剂时，也都可以用同样的混合比混合。在将精选的浆粕抄纸时，如图1所示，在按上面所述将精选的浆粕调节到所定浓度时，配合以短切到约6mm的碳纤维5-15％(重量)而最好是约7％(重量)，用匀浆机打浆。造纸的原料总体上是碳纤维，直径5-15μm。纤维长度5-10mm而最好是短切到6mm的共8kg；浓度为5kg/m3，浆粕约121kg。然后对碳纤维与浆粕混合以纯净水、糊空木粘液或合成粘剂而形成碳纤维混合竹浆粕，以其置于50目抄纸网的抄纸机中进行抄纸。再经周知的压榨工序、干燥工序制造成厚150μm以下最好是60μm、基重50g/m2以下最好是约30g/m2、打浆度为30-70°SR的碳纤维混抄的日本纸风格的片状件。通过使碳纤维对浆粕的混合率为5-10％(重量)，可以将混抄纸片的电阻值与表面温度都保持于设定值。在包含有构成混抄纸片的碳纤维与韧皮纤维的浆粕中，为使碳纤维发出的热量易于发散，此混抄纸片的厚度应在150μm之下，而基重应在50g/m2以下且最好约为30g/m2。厚而致密的混抄纸片难以控制温度的上升。若把碳纤维的纤维长度短切到5mm以下，混抄纸片的导电性不足而不能达到所需的发热量。若把碳纤维的长度截断成15mm以上例如20mm以上时，在浆粕中的分散性就差，形成不均匀分布时使温度特性不稳定。最好是把碳纤维的长度截断到5-10mm，这样能控制设定的温度。这里所用的匀浆机是双碟型匀浆机，例如使用图2所示的双碟型匀浆机，它通过由两个马达1、2带动按相互反向转动的圆板3、4而运转，由螺旋送料器5将原料从圆板3中心附近的开口部6压入两圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
碳纤维混抄纸片发热体，其特征在于，它是在５－１０ｍｍ长碳纤维５－１０％（重量）与含有韧皮纤维的浆粕９５－９０％（重量）混抄成的碳纤维混抄纸片的一部分之上涂覆以上浆料，形成厚度在１５０μｍ以下、基重在５０ｇ／ｍ↑［２］以下、打浆度为３０－７０°ＳＲ的碳纤维混抄纸片发热体。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：林幸子，
申请(专利权)人：林京子，
类型：发明
国别省市：JP[日本]