一种远红外碳纤维低温导电发热纸及其制备方法技术

一种远红外碳纤维低温导电发热纸包括原浆板、碳纤维、纳米远红外负离子粉以及扩散剂。本发明专利技术将纸浆打浆后加入经过碳化处理、水相处理、亲水性处理的碳纤维浸渍，进行均质并继续打浆后将混合浆料取料测量其电阻，电阻误差在2%-10%内的混合浆料抄造成纸。本发明专利技术制备的远红外碳纤维低温导电发热纸发热均匀，热转换效率高，电磁辐射几乎为零，使用安全，电流密度极小，且放射的远红外线光波能活化人体内水分子，提高血液含氧量，增强细胞活力，改善人体微循环，促进新陈代谢。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种导电发热纸，具体涉及。
技术介绍
目前，远红外电热产品迅速发展，但是，其制成的工业化成品中存在着较多的缺陷，主要表现在发热材料的表面发热不均勻，温差过大，发热性能不稳定，使用寿命较低， 电热材料成品表面泄露电流过大，这些缺陷使得产品质量饱受消费者质疑，同时也带来了极大的安全隐患。一种现有技术的利用聚丙烯腈增强碳纤维作为红外热源的红外线发热纸，以空心纸浆为基体，再加入一定量的并带有红外保护膜的短碳纤维充分混勻后制成，红外化保护膜由一定量的远红外辐射剂、远红外稳定剂、防腐剂、隔离剂、阻燃剂、波段调整剂经加工而成。该现有技术未对碳纤维进行碳化处理、水相处理、亲水性处理，导电性差，发热面积小， 电磁辐射也较大，电流密度较大。鉴于上述问题，本专利技术公开了。 其具有如下文所述之技术特征，以解决现有的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，它能解决现有电热材料表面发热不均勻，温差过大，发热性能不稳定，使用寿命较低，成品表面泄露电流过大等问题，用于制作平面发热的电热原件。本专利技术一种远红外碳纤维低温导电发热纸的目的是通过以下技术方案实现的一种远红外碳纤维低温导电发热纸，包括原浆板，所述的原浆板的重量占所述的远红外碳纤维低温导电发热纸的总重量的 85%-94% ；所述的原浆板是植物纤维纸浆，且纤维长度在2. 56mm-4. 08mm之间，纤维直径在 40. 9μπι-54· 9μπι 之间。碳纤维，所述的碳纤维的重量占所述的远红外碳纤维低温导电发热纸的总重量的 4%-10% ；所述的碳纤维由碳纤维原材料及碳纳米管纤维原材料构成，且所述的碳纤维原材料及碳纳米管纤维原材料的重量比范围为4-8:1。纳米远红外负离子粉，所述的纳米远红外负离子粉的重量占所述的远红外碳纤维低温导电发热纸的总重量的1%_3% ；所述的纳米远红外负离子粉是由纳米远红外粉及负离子粉气流粉碎而成的，且所述的纳米远红外粉及负离子粉的重量比为1:1。扩散剂，所述的扩散剂是聚氧化乙烯与阴离子聚丙烯酰胺组合而成的，且聚氧化乙烯与阴离子聚丙烯酰胺的重量比是1:1。上述的远红外碳纤维低温导电发热纸，其中，所述的碳纤维原材料是浙青树脂系碳纤维或人造丝系碳纤维。上述的远红外碳纤维低温导电发热纸，其中，所述的碳纤维原材料是聚丙烯腈系碳纤维；且所述的聚丙烯腈系碳纤维长度范围分别为2mm-5mm及5mm-8mm，所述的聚丙烯腈系碳纤维的直径范围为4 μ m-10 μ m。上述的远红外碳纤维低温导电发热纸，其中，所述的长度为2mm-5mm的聚丙烯腈系碳纤维与长度为5mm-8mm的聚丙烯腈系碳纤维的重量比范围为1. 5-2:1。上述的远红外碳纤维低温导电发热纸，其中，所述的碳纳米管纤维是多壁碳纳米管纤维或单壁碳纳米管纤维或双壁碳纳米管纤维；且所述的碳纳米管纤维的长度范围是 5 μ m-15 μ m。上述的远红外碳纤维低温导电发热纸，其中，所述的碳纳米管纤维的直径范围为 10nm_20nmo上述的远红外碳纤维低温导电发热纸的制备方法，其中，该方法至少包括以下步骤步骤1，将所述的原浆板放入水中浸泡10分钟-15分钟，然后加入打浆机中，原桨板经浸泡使植物纤维吸水润胀，对其形成的纸浆进行打浆；对纸浆打浆时间在60分钟-120分钟之间。步骤2，制备所述的碳纤维。步骤2. 1，取直径4 μ m-10 μ m,长度为2mm-5mm的聚丙烯腈碳纤维与长度5mm-8mm 的聚丙烯腈碳纤维按照重量比1. 5-2:1的比例，通过高压气流进行混合。步骤2. 2，将所述的步骤2. 1中混合后的聚丙烯腈碳纤维与所述的碳纳米管纤维按4-8:1的重量比例进行高压气流混合。步骤2. 3，将所述的步骤2. 2中的聚丙烯腈碳纤维与碳纳米管纤维的混合物进行碳化处理，形成乱层石墨结构；所述的碳化处理的温度范围为700°C -1500°C，微波功率范围为500W-1000W，热处理时间范围为10分钟-30分钟。步骤2. 4，将所述的步骤2. 3中获得的经碳化处理的聚丙烯腈碳纤维与碳纳米管纤维的混合物通过硝酸溶液进行亲水性处理；所述的硝酸溶液的浓度为60%-75%。步骤2. 5，将所述的步骤2. 4中获得的经亲水性处理的聚丙烯腈碳纤维与碳纳米管纤维的混合物进行冲洗，并在100°c -120°C的温度下烘焙，直至水分完全蒸发，形成碳纤维。步骤3，对所述的步骤2中制备的碳纤维进行水相处理。步骤3. 1，将所述的聚氧化乙烯与阴离子聚丙烯酰胺倒入装有洁净水的搅拌机中，其聚氧化乙烯与阴离子聚丙烯酰胺的重量范围为总重量的1%_4%，溶液的浓度范围为2%-8%o步骤3. 2，启动搅拌机，对所述的步骤3. 1中获得的溶液进行溶解，直至完全溶解。步骤3. 3，将所述的步骤2中制备的碳纤维加入搅拌机内的溶液中，并进行搅拌处理，搅拌机的工作速度范围为300-600r/min。步骤3. 4，对所述的步骤3. 3中的溶液搅拌15分钟-20分钟后，停止搅拌。步骤3. 5，使所述的步骤2中制备的碳纤维在聚氧化乙烯与阴离子聚丙烯酰胺的混合溶液中浸渍，浸渍30分钟-60分钟后得到水相分散的碳纤维溶液。步骤4，将所述的纳米远红外粉及负离子粉按照1:1的重量比例气流粉碎而成纳米远红外负离子粉。步骤5，将所述的步骤3中获得的经水相处理的碳纤维及步骤4中获得的纳米远红外负离子粉加入步骤1中获得的纸浆中，继续打浆制成混合浆料，打浆时间在30分钟-60 分钟之间。步骤6，对步骤5中打浆完成后的混合浆料进行均质，均质的时间在60分钟-120 分钟之间；均质机的工作速度为1500-3000r/min。步骤7，在均质过程中不断提取所述的步骤6中的混合浆料并抄造成纸，多次测量其电阻大小，且多次测量的电阻大小的误差在洲士 10%之间。步骤8，将步骤7中获得的电阻误差在m士 10%之间的均质后的混合浆料通过湿法造纸的方法抄造成纸，获得远红外碳纤维低温导电发热纸。上述的远红外碳纤维低温导电发热纸的操作方法，其中，所述的步骤2. 4中，所述的亲水性处理时的温度范围为50°C -90°C，亲水性处理的时间范围是30分钟-125分钟。本专利技术由于采用了上述方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果1、本专利技术一种远红外碳纤维低温导电发热纸的发热体的表面积大，其整个面都是发热面和散热面，因而发热均勻，且表面温度可达50°C -60°C，热量易于传递、疏散，热辐射性好。2、本专利技术一种远红外碳纤维低温导电发热纸的发热体的热转换效率高，热效率理论值高达99. 99%，在实际应用中一般可达97%，比传统材料节能15%-30%，是一种先进的节能材料。3、本专利技术一种远红外碳纤维低温导电发热纸的热量传递主要以远红外辐射为主， 而且还释放出8 μ m-18 μ m的远红外线光波，活化人体内水分子，提高血液含氧量，增强细胞活力，改善人体微循环，促进新陈代谢。4、本专利技术一种远红外碳纤维低温导电发热纸的发热体中碳纤维的无量纲的磁阻和磁场在劳伦兹力的作用下，其积蓄的正、负电荷产生的电场磁场和磁阻相互抵消，电磁辐射几乎为零。5、本专利技术一种远红外碳纤维低温导电发热纸使用安全，在一般电压(220V)下整个面都是电子通路，电流密度极小，对人体毫无伤害。以下，将通过具体的实施例做进一步的说明，然而本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种远红外碳纤维低温导电发热纸，其特征在于，包括：原浆板，所述的原浆板的重量占所述的远红外碳纤维低温导电发热纸的总重量的８５％－９４％；所述的原浆板是植物纤维纸浆，且纤维长度在２．５６ｍｍ－４．０８ｍｍ之间，纤维直径在４０．９μｍ－５４．９μｍ之间；碳纤维，所述的碳纤维的重量占所述的远红外碳纤维低温导电发热纸的总重量的４％－１０％；所述的碳纤维由碳纤维原材料及碳纳米管纤维原材料构成，且所述的碳纤维原材料及碳纳米管纤维原材料的重量比范围为４－８：１；纳米远红外负离子粉，所述的纳米远红外负离子粉的重量占所述的远红外碳纤维低温导电发热纸的总重量的１％－３％；所述的纳米远红外负离子粉是由纳米远红外粉及负离子粉气流粉碎而成的，且所述的纳米远红外粉及负离子粉的重量比为１：１；以及扩散剂，所述的扩散剂是聚氧化乙烯与阴离子聚丙烯酰胺组合而成的，且聚氧化乙烯与阴离子聚丙烯酰胺的重量比是１：１。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：全俊成，
申请(专利权)人：上海热丽电热材料有限公司，
类型：发明
国别省市：31