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      復(fù)合纖維電熱捻線及其制備方法

      文檔序號(hào):8152873閱讀:317來源:國(guó)知局
      專利名稱:復(fù)合纖維電熱捻線及其制備方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明屬于電加熱領(lǐng)域,尤其涉及一種復(fù)合纖維電熱捻線及其制備方法。
      背景技術(shù)
      目前的電加熱形式主要分為金屬電加熱和碳纖維加熱,但這兩種形式存在以下弊端:金屬電加熱產(chǎn)品最大的缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度低。如果金屬心線折斷,輕者,產(chǎn)品報(bào)廢;重者,產(chǎn)生電弧,導(dǎo)致加熱器著火和觸電。碳纖維加熱產(chǎn)品比較柔軟,富有彈性,在機(jī)械變形時(shí)不會(huì)折斷。但是碳纖維加熱線很難與金屬導(dǎo)線連接。因?yàn)?,碳與金屬之間既沒有化學(xué)親合勢(shì),也沒有物理親合勢(shì),只能機(jī)械連接。而電流通過這種連接點(diǎn)可以導(dǎo)致碳的燃燒,導(dǎo)致連接點(diǎn)的損壞,并產(chǎn)生火花或電弧。而以往所出現(xiàn)的復(fù)合纖維電熱捻線米電阻雖然能做到300Ω/πι,但超過ΙΟΟΩ/m
      后線太細(xì),強(qiáng)度和柔韌不夠,嚴(yán)重影響產(chǎn)品的應(yīng)用范圍和產(chǎn)品合格率及使用壽命。

      發(fā)明內(nèi)容
      發(fā)明目的:本發(fā)明提供一種復(fù)合纖維電熱捻線及其制備方法,其目的解決金屬電加熱產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度低的問題和碳纖維加熱產(chǎn)品與金屬導(dǎo)線連接難的問題以及以往的復(fù)合纖維電熱捻線強(qiáng)度和柔韌不夠的問題。技術(shù)方案:本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
      復(fù)合纖維電熱捻線,其特征在于:該電熱捻線由直徑為8-20um的超細(xì)多股復(fù)合金纖維紡捻后構(gòu)成。所述多股復(fù)合金纖維為20-20000股。在復(fù)合金纖維外圍涂制有納米金屬薄膜,納米金屬薄膜與復(fù)合金纖維形成一體。納米金屬薄膜的厚度為2-3微米。在納米金屬薄膜外圍包裹有尼龍絕緣層、鐵氟龍絕緣層、PFA絕緣層或棉紗絕緣層。在納米金屬薄膜外圍包裹有尼龍絕緣層、鐵氟龍絕緣層、PFA絕緣層或棉紗絕緣層外圍涂敷有導(dǎo)電膠,導(dǎo)電膠的厚度為3 5 u m。該復(fù)合纖維電熱捻線的捻度為20_350t ;拉力為:單根拉力>100牛頓。復(fù)合金纖維由以下質(zhì)量分的組分制備而成:C:1 3 ;S1:1 2 ;Mn:3 4 ;Ni:10 14 ;Cr:16 18 ;Mo:4 5 ;W:2 3 ;P:1 2 ;T1:3 5 ;Nb:0.5 I ;A1: 2 5。制備上述復(fù)合纖維電熱捻線的方法,其特征在于:該方法的具體步驟如下:
      (一)、按質(zhì)量分去以下組分:C:1 3 ;S1:1 2 ;Mn:3 4 ;N1:10 14 ;Cr:16 18 ;Mo:4 5 ;W:2 3 ;P:1 2 ;T1:3 5 ;Nb:0.5 I ;A1: 2 5進(jìn)行復(fù)合配料,攪拌均勻之后利用傳統(tǒng)煉鋼法煉制;
      (二 )、將煉制后的產(chǎn)物進(jìn)行拉絲處理,之后將拉絲后的產(chǎn)物依次進(jìn)行包套和一次復(fù)合,然后再進(jìn)行電子束焊接,形成直徑是16-40um的初級(jí)復(fù)合金纖維;
      (三)、電子束焊接之后進(jìn)行擠壓,擠壓之后進(jìn)行拉拔,然后熱處理,再拉拔,使初級(jí)復(fù)合金纖維的直徑到13-30um ;
      (四)、對(duì)(三)步驟中的產(chǎn)物進(jìn)行二次復(fù)合,然后再依次進(jìn)行電子束焊接、擠壓和拉拔,使復(fù)合金纖維的直徑到10-25um ;
      (五)、對(duì)“(四)”步驟中的產(chǎn)物進(jìn)行熱處理,熱處理之后進(jìn)行拉拔,再化學(xué)分離之后形成直徑為8-20um的超細(xì)纖維束;
      (六)、將纖維束制成纖維紗再捻線處理即可。優(yōu)點(diǎn)及效果:本發(fā)明提供一種復(fù)合纖維電熱捻線及其制備方法,該電熱捻線由直徑為8-20um的超細(xì)多股復(fù)合金纖維紡捻后構(gòu)成。而該復(fù)合纖維電熱捻線是混合聚合物,沒有上述缺點(diǎn)。該復(fù)合纖維電熱捻線的基本部分是聚合線,其熔化溫度是160-170°C,它具有很大的彈性和承受多次機(jī)械變形的能力。機(jī)械性實(shí)驗(yàn)表明,復(fù)合纖維電熱捻線可180°C彎曲10萬次以上。該復(fù)合纖維電熱捻線表面涂有納米金屬薄膜,其總體厚度為2-3微米,實(shí)際上它與復(fù)合纖維電熱捻線是統(tǒng)一的整體,既有金屬的導(dǎo)電性,又具備柔韌性和抗斷性能。這樣,發(fā)熱器與金屬導(dǎo)線之間的接觸就可以保證“金屬對(duì)接金屬”,不會(huì)產(chǎn)生接觸電阻。該復(fù)合纖維電熱捻線制成的產(chǎn)品不僅柔軟,輕便,柔韌,而且對(duì)人體絕對(duì)安全。被稱為“發(fā)熱纖維”的導(dǎo)線,是專門用于加熱的。該纖維柔軟,柔韌,可代替金屬絲發(fā)揮釋熱功倉(cāng)泛。本發(fā)明為了擴(kuò)大復(fù)合纖維電熱捻線的使用范圍,保證產(chǎn)品電熱產(chǎn)品合格率和使用壽命,研制了高電阻率復(fù)合纖維電熱捻線。本發(fā)明高電阻率復(fù)合纖維電熱捻線重點(diǎn)是調(diào)整配方和改變生產(chǎn)工藝,經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)。電阻率做到了 500 Ω/m,電阻率300 Ω/m以下做到了與普通棉線一樣結(jié)實(shí)和粗細(xì),強(qiáng)度和柔韌性能都可與棉線相比。有效地拓寬復(fù)合纖維電熱捻線的使用范圍,提高復(fù)合纖維電熱捻線電熱產(chǎn)品合格率,延長(zhǎng)復(fù)合纖維電熱捻線電熱產(chǎn)品的使用壽命。


      :
      圖1表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明的界面剖視結(jié)構(gòu) 圖3為本發(fā)明的制備方法的流程框圖。
      具體實(shí)施方式
      :下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
      如圖1所示,本發(fā)明提供一種復(fù)合纖維電熱捻線,該電熱捻線由直徑為8-20um的超細(xì)多股復(fù)合金纖維紡捻后構(gòu)成。超細(xì)復(fù)合金纖維表面不絕緣,用于低電壓(36V以下)加熱使用,可直接刺繡、繩繡、衍縫、織布、打纜,而且還可作為手針及縫紉線使用,可長(zhǎng)時(shí)間工作在50-120°C。所述多股復(fù)合金纖維為20-20000股,具體股數(shù)的選擇根據(jù)具體需要的加熱程度來定。如圖2所示,在復(fù)合金纖維I外圍涂制有納米金屬薄膜2,納米金屬薄膜的厚度為2-3微米時(shí),效果最佳,實(shí)際上納米金屬薄膜與復(fù)合纖維電熱捻線是統(tǒng)一的整體,既有金屬的導(dǎo)電性,又具備柔韌性和抗斷性能,這樣,發(fā)熱器與金屬導(dǎo)線之間的接觸就可以保證“金屬對(duì)接金屬”,不會(huì)產(chǎn)生接觸電阻。在納米金屬薄膜外圍包裹有尼龍絕緣層,裸線包覆尼龍絕緣層以后,耐高壓可達(dá)3750V、耐中溫可達(dá)200°C,可以直接使用380V/220V/110V交流電源,放在水、油里面可正常使用???80°C折疊10萬次,而且可直接任意繩繡和盤繡。是工業(yè)產(chǎn)品中常用的新型發(fā)熱材料。在納米金屬薄膜外圍包裹有鐵氟龍絕緣層,裸線包覆鐵氟龍絕緣層后,耐高壓可達(dá)5000V、耐高溫可達(dá)500°C,可以直接使用380V/220V/1IOV交流電源,放在水、油里面可正常使用,可180°C折疊10萬次,而且可直接任意繩繡和盤繡。是工業(yè)產(chǎn)品中首選的新型發(fā)熱材料。在納米金屬薄膜外圍包裹有PFA絕緣層,裸線包覆PFA絕緣層后,耐高壓可達(dá)5000V、耐高溫可達(dá)300°C,可以直接使用380V/220V/1IOV交流電源,放在水、油里面可正常使用,可180°C折疊160萬次,而且柔韌,可直接任意繩繡和盤繡。是是新一代汽車加熱墊的首選材料。在納米金屬薄膜外圍包裹有棉紗絕緣層,裸線包覆普通多色紗線,棉紗絕緣層解決了線間不絕緣、外觀不能變顏色、不能重疊使用和抑制火花四大難題,包紗后的加熱線柔韌性能不變,拉力提高一倍,任意彎曲折疊20萬次韌性和強(qiáng)度不變。仍可縫紉、打纜,刺繡、繩繡、盤繡、衍縫、和織布,是新一代電熱產(chǎn)品首選發(fā)熱材料。尼龍絕緣層、鐵氟龍絕緣層、PFA絕緣層和棉紗絕緣層統(tǒng)稱為絕緣層3,在納米金屬薄膜外圍包裹有尼龍絕緣層、鐵氟龍絕緣層、PFA絕緣層或棉紗絕緣層外圍涂敷有導(dǎo)電膠,導(dǎo)電膠的厚度為3 5 u m,該導(dǎo)電膠有效地解決了柔順的問題,達(dá)到了可縫紉、打纜,刺繡、繩繡、盤繡、衍縫、和織布,而且耐鹽堿,無銹蝕,可正常洗滌的目的。表I為國(guó)內(nèi)外四種常用電熱材料性能對(duì)照表,如下:
      權(quán)利要求
      1.復(fù)合纖維電熱捻線,其特征在于:該電熱捻線由直徑為8-20um的超細(xì)多股復(fù)合金纖維紡捻后構(gòu)成。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合纖維電熱捻線,其特征在于:所述多股復(fù)合金纖維為20-20000 股。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合纖維電熱捻線,其特征在于:在復(fù)合金纖維外圍涂制有納米金屬薄膜,納米金屬薄膜與復(fù)合金纖維形成一體。
      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合纖維電熱捻線,其特征在于:納米金屬薄膜的厚度為2-3微米。
      5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合纖維電熱捻線,其特征在于:在納米金屬薄膜外圍包裹有尼龍絕緣層、鐵氟龍絕緣層、PFA絕緣層或棉紗絕緣層。
      6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合纖維電熱捻線,其特征在于:在納米金屬薄膜外圍包裹有尼龍絕緣層、鐵氟龍絕緣層、PFA絕緣層或棉紗絕緣層外圍涂敷有導(dǎo)電膠,導(dǎo)電膠的厚度為3 5 u m。
      7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合纖維電熱捻線,其特征在于:該復(fù)合纖維電熱捻線的捻度為20-350t ;拉力為:單根拉力>100牛頓。
      8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合纖維電熱捻線,其特征在于:復(fù)合金纖維由以下質(zhì)量分的組分制備而成:C:1 3 ;S1:1 2 ;Mn:3 4 ;N1:10 14 ;Cr:16 18 ;Mo:4 5 ;W:2 3 ;P:1 2 ;T1:3 5 ;Nb:0.5 I ;A1: 2 5。
      9.制備權(quán)利要求1所述的復(fù)合纖維電熱捻線的方法,其特征在于:該方法的具體步驟如下: (一)、按質(zhì)量分去以下組分:c:1 3 ;S1:1 2 ;Mn:3 4 ;N1:10 14 ;Cr:16 18 ;Mo:4 5 ;W:2 3 ;P:1 2 ;T1:3 5 ;Nb:0.5 I ;A1: 2 5進(jìn)行復(fù)合配料,攪拌均勻之后利用傳統(tǒng)煉鋼法煉制; (二 )、將煉制后的產(chǎn)物進(jìn)行拉絲處理,之后將拉絲后的產(chǎn)物依次進(jìn)行包套和一次復(fù)合,然后再進(jìn)行電子束焊接,形成直徑是16-40um的初級(jí)復(fù)合金纖維; (三)、電子束焊接之后進(jìn)行擠壓,擠壓之后進(jìn)行拉拔,然后熱處理,再拉拔,使初級(jí)復(fù)合金纖維的直徑到13-30um ; (四)、對(duì)(三)步驟中的產(chǎn)物進(jìn)行二次復(fù)合,然后再依次進(jìn)行電子束焊接、擠壓和拉拔,使復(fù)合金纖維的直徑到10-25um ; (五)、對(duì)“(四)”步驟中的產(chǎn)物進(jìn)行熱處理,熱處理之后進(jìn)行拉拔,再化學(xué)分離之后形成直徑為8-20um的超細(xì)纖維束; (六)、將纖維束制成纖維紗再捻線處理即可。
      全文摘要
      本發(fā)明提供一種復(fù)合纖維電熱捻線,其特征在于該電熱捻線由直徑為8-20um的超細(xì)多股復(fù)合金纖維紡捻后構(gòu)成。該復(fù)合纖維電熱捻線結(jié)實(shí)且柔韌,不僅保障了用電安全,這些性能對(duì)于我們生產(chǎn)的電熱毯和電熱服裝尤其重要,因?yàn)檫@些產(chǎn)品常常需要折疊,穿脫和清洗。而在相同的情況下,傳統(tǒng)的金屬絲加熱器則極易折斷和短路??傊?,纖細(xì)的復(fù)合纖維電熱捻線可以置于距離被加熱表面極近的地方,從而提高了加熱速度,降低了能耗。
      文檔編號(hào)H05B3/10GK103179704SQ20121030361
      公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
      發(fā)明者宋金昌 申請(qǐng)人:山東盛世隆服飾有限公司
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