一種遠(yuǎn)紅外水性碳纖維發(fā)熱絲的制備方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于遠(yuǎn)紅外電熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種不凝成塊狀地在表面均勻粘合的遠(yuǎn)紅外水性碳纖維發(fā)熱絲的制備方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]—般來(lái)說(shuō)，電熱膜是依靠電流發(fā)熱的薄墊內(nèi)置板形狀的發(fā)熱體，具有溫度調(diào)節(jié)簡(jiǎn)便、不污染空氣、非常衛(wèi)生和沒(méi)有噪音等優(yōu)點(diǎn)。因此，廣泛使用于發(fā)熱墊、發(fā)熱貼、床墊、保溫被、保溫毯以及小區(qū)和一般住宅的居住用取暖設(shè)施等各個(gè)方面，還能應(yīng)用于辦公室或商店等商用建筑的取暖設(shè)施、施工場(chǎng)所或營(yíng)帳等工業(yè)施工的取暖設(shè)施、塑料大棚或農(nóng)產(chǎn)品烘干系統(tǒng)等農(nóng)用設(shè)備、道路或停車場(chǎng)的融化積雪或防止結(jié)冰的各種防凍裝置、休閑、防寒、家電產(chǎn)品、玻璃或鏡子的防霧裝置、健康輔助、畜產(chǎn)等領(lǐng)域。
[0003]現(xiàn)市面上電熱膜的發(fā)熱源使用鎳鉻合金發(fā)熱絲或者用鋁等金屬薄板來(lái)蝕刻的發(fā)熱絲。這種發(fā)熱絲在一根線上通電，不僅存在只要某個(gè)部分?jǐn)嗔褎t全部的發(fā)熱絲無(wú)法通電，導(dǎo)致喪失發(fā)熱體功能的問(wèn)題，還存在只有發(fā)熱絲周圍發(fā)熱的部分發(fā)熱方式造成溫度分布不均勻的問(wèn)題。
[0004]現(xiàn)市面上發(fā)熱絲的制作方法，也就是在一般纖維上粘合導(dǎo)電性涂料的方法可分為:在一般纖維上沉淀涂料、把導(dǎo)電性涂料噴在一般纖維上、把導(dǎo)電性涂料用毛筆或者道具涂上等方法。其中，在一般纖維上沉淀導(dǎo)電性涂料的常規(guī)方法為:首先，把制作玻璃纖維的噴嘴槽紡絲出的玻璃纖維緊貼著通過(guò)下部的盛液狀導(dǎo)電性涂料的圓桶，圓桶里放置的導(dǎo)電性涂料在玻璃纖維表面形成2 μπι厚度的粘合膜。然后，移送到碳化機(jī)在100°C以下進(jìn)行1次碳化，再通過(guò)輪軸移送至加熱機(jī)在300?400°C之間進(jìn)行熱處理，制作出1次粘合的礦物性纖維；之后，把上述制作的礦物性纖維通過(guò)深槽，深槽里放置的導(dǎo)電性涂料在纖維表面形成2 μ m厚度的粘合膜，通過(guò)輪軸移送至加熱機(jī)在300?400°C之間進(jìn)行熱處理，2次粘合的礦物性纖維制作完成。
[0005]但是上述常規(guī)技術(shù)的發(fā)熱絲制作過(guò)程中，纖維緊貼著通過(guò)裝有導(dǎo)電性涂料的圓桶或沉浸后通過(guò)裝有導(dǎo)電性涂料的深槽時(shí)，導(dǎo)電性涂料都會(huì)凝成塊狀，導(dǎo)致玻璃纖維無(wú)法粘合均勻的厚度，不均勻的粘合會(huì)導(dǎo)致存在發(fā)熱絲的柔韌性和均勻性降低，以及發(fā)熱層的形成不固定、電阻的變化范圍過(guò)廣降低發(fā)熱效果和電子消耗量過(guò)多等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種不凝成塊狀地在表面均勻粘合的遠(yuǎn)紅外水性碳纖維發(fā)熱絲的制備方法及裝置。
[0007]一種遠(yuǎn)紅外水性碳纖維發(fā)熱絲的制備方法，其包括以下步驟:
[0008](a)原絲表面形成碳分子粘合層的粘合階段；
[0009](b)碳分子粘合層厚度的均勻化階段；
[0010](c)把形成均勻碳分子粘合層的原絲進(jìn)行碳化的階段；
[0011](d)已碳化粘合絲進(jìn)行電阻測(cè)定的階段。
[0012]所述的遠(yuǎn)紅外水性碳纖維發(fā)熱絲的制備方法還包括在步驟(a)之前進(jìn)行的合絲階段和在步驟(d)之后進(jìn)行的卷取階段，所述合絲階段是將各個(gè)線軸I中卷取的數(shù)個(gè)原絲(聚酯等)牽引通過(guò)合絲構(gòu)件的過(guò)程中相互纏繞形成合絲，這樣形成的合絲在通過(guò)數(shù)個(gè)輪軸的過(guò)程中調(diào)節(jié)張力；所述卷取階段是將符合標(biāo)準(zhǔn)的粘合絲按照一定的數(shù)量卷取到線軸II。
[0013]所述步驟(a)是將所述原絲或其形成的合絲經(jīng)過(guò)數(shù)個(gè)輪軸I引入裝有碳溶液的含浸槽中含浸，所述碳溶液包含以下組分:石墨24wt %?26wt %，粘合劑19wt %?21wt %，水48wt %?52wt %，分散穩(wěn)定劑4wt %?6wt %。
[0014]所述步驟(b)是將表面粘合碳溶液的合絲從回旋的噴嘴管內(nèi)部通過(guò)，粘合的厚度隨噴嘴管的回旋速度、內(nèi)徑和長(zhǎng)度而變化。
[0015]所述步驟(c)中碳化溫度為100°C?150°C。其中，碳化室按高度的方向形成數(shù)個(gè)各自不同的溫度區(qū)間，作為優(yōu)選地，碳化室下部形成100°C的溫度區(qū)間，中間部分形成130°C的溫度區(qū)間，上部形成150°C的溫度區(qū)間。碳化室的100°C溫度區(qū)間防止碳溶液從粘合絲表面滑落，130°C的溫度區(qū)間去除表面的水分，150°C的溫度區(qū)間蒸發(fā)粘合絲內(nèi)部含浸的水分。另外，粘合絲在碳化室的往返次數(shù)、碳化溫度和粘合絲的移動(dòng)速度等可以按照需要來(lái)調(diào)節(jié)。
[0016]為了管理品質(zhì)，經(jīng)過(guò)碳化階段的粘合絲需進(jìn)行電阻測(cè)定，如果測(cè)出電阻值不均衡時(shí)，有必要重新調(diào)節(jié)碳溶液的組合比例、噴嘴管的回旋速度和長(zhǎng)度等；而測(cè)出穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的粘合絲按照一定的數(shù)量卷取到線軸II，保管或者作為發(fā)熱絲供應(yīng)到發(fā)熱布的生產(chǎn)。
[0017]一種實(shí)現(xiàn)上述遠(yuǎn)紅外水性碳纖維發(fā)熱絲的制備方法的裝置，其包括納米粘合設(shè)備、均勻化設(shè)備、碳化設(shè)備和電阻測(cè)定設(shè)備。
[0018]所述的遠(yuǎn)紅外水性碳纖維發(fā)熱絲的制備裝置還包括合絲設(shè)備和卷取設(shè)備，所述合絲設(shè)備包括合絲構(gòu)件和多個(gè)線軸I。
[0019]所述粘合設(shè)備包括含浸槽和多個(gè)輪軸I。
[0020]所述均勻化設(shè)備包括噴嘴組件和噴嘴槽，其中，可回旋的噴嘴組件設(shè)置于含浸槽上部的噴嘴槽上，其包括噴嘴管、青銅齒輪和驅(qū)動(dòng)齒輪，且噴嘴管下部通過(guò)噴嘴槽深入含浸槽中，青銅齒輪設(shè)置于噴嘴管上部的外周邊，與驅(qū)動(dòng)齒輪相嚙合，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的作用聯(lián)動(dòng)回旋。其中，數(shù)個(gè)噴嘴管與上端數(shù)個(gè)青銅齒輪各自形成嚙合配置成一列，各個(gè)青銅齒輪回旋時(shí)，數(shù)個(gè)噴嘴管與青銅齒輪一起回旋，使得通過(guò)噴嘴管的合絲表面上粘合的碳溶液的厚度均勻。
[0021]所述碳化設(shè)備包括碳化室、輪軸I1、加熱手段、換風(fēng)機(jī)、循環(huán)風(fēng)管和排水梯，其中，所述碳化室垂直安裝于噴嘴組件的上部，所述碳化室內(nèi)部設(shè)置有加熱手段和多個(gè)輪軸II，所述加熱手段包括數(shù)個(gè)加熱器和向上傾斜安裝的熱風(fēng)機(jī)，所述碳化室上方設(shè)置有換風(fēng)機(jī)，并通過(guò)循環(huán)風(fēng)管與碳化室下方連通，且循環(huán)風(fēng)管一側(cè)設(shè)置有排水梯，其通過(guò)閥門與開(kāi)放式排管連通。
[0022]所述輪軸II用于對(duì)粘合絲進(jìn)行方向引導(dǎo)，使其按照碳化室的高度上下往返無(wú)數(shù)次進(jìn)行碳化；所述加熱器對(duì)碳化粘合絲提供熱氣，熱風(fēng)機(jī)把粘合絲排出的熱氣和濕氣移動(dòng)到碳化室的上方；所述換風(fēng)機(jī)用于去除碳化室上方的濕氣和熱氣，其中熱氣通過(guò)循環(huán)風(fēng)管引入碳化室下方循環(huán)，濕氣冷凝到排水梯外排。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下述優(yōu)異的技術(shù)效果:
[0024](1)原絲的表面被水性導(dǎo)電性涂料(即所述碳溶液)均勻粘合，能生產(chǎn)熱電傳導(dǎo)性高、電阻值均衡的發(fā)熱絲。
[0025](2)生產(chǎn)暫時(shí)中斷時(shí)，粘合層僵化的速度慢，品質(zhì)管理簡(jiǎn)便。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本發(fā)明所述發(fā)熱絲制作方法順序圖。
[0027]圖2是本發(fā)明所述發(fā)熱絲制作裝置的構(gòu)造圖。
[0028]圖3是本發(fā)明所述均勻化設(shè)備的構(gòu)造圖。
[0029]圖中各附圖標(biāo)記為:100-線軸I，101-原絲，200-合絲構(gòu)件，201-合絲，300-含浸槽，301-粘合絲，310-輪軸I，320-碳溶液，400-噴嘴組件，410-噴嘴槽，420-噴嘴管，430-青銅齒輪，440-驅(qū)動(dòng)齒輪，500-碳化室，510-輪軸II，520-加熱手段，530-換風(fēng)機(jī)，540-循環(huán)風(fēng)管，541-排水梯，600-電阻測(cè)定設(shè)備，700-線軸II。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下列結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)