專利名稱：柔性遠紅外發熱膜及其制備方法及用其制造的遠紅外毯的制作方法
技術領域：
本發明涉及電熱膜技術領域，特別涉及一種柔性遠紅外發熱膜及其制備方法及用其制造的遠紅外毪。
背景技術：
電熱膜供暖是世界上新興的供暖方式之一，它是一種以電能為源，通過紅外輻射進行傳熱的新型供暖方式。因其具有耐高壓、耐潮濕、承受溫度范圍廣、高韌度和低收縮率等優良性能，進而得到了越來越廣泛的應用。目前，現有技術中的遠紅外發熱膜及用其制造的供暖設備因材料和工藝的限制均存在以下不足一、電熱轉換率低，電能得不到充分的利用，浪費能源；二、遠紅外射線發射不穩定，不能將遠紅外射線的波長穩定在對人體健康最有益的波段，起不到保健作用；三、硬度過高，難以進行折疊，使得存儲和運輸的難度大； 四、不能進行隨意剪裁，尺寸固定，應用范圍小；五、易發生電流泄漏，易產生靜電和火花，安全性能低。發明內容
本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種柔性遠紅外發熱膜，此柔性遠紅外發熱膜熱轉換效率高，安全性能好，并有很好的柔性和耐拉性，便于折疊。
作為一個總的發明構思，本發明所要解決的第二個技術問題是提供一種柔性遠紅外發熱膜的制備方法。
作為一個總的發明構思，本發明所要解決的第三個技術問題是提供一種遠紅外毯，此遠紅外毯發熱穩定，安全性高。
為解決上述第一個技術問題，本發明的技術方案是一種柔性遠紅外發熱膜，柔性遠紅外發熱膜，包括遠紅外發熱層，所述遠紅外發熱層的兩側均植入有電極，所述電極的延伸方向與所述遠紅外發熱層的延伸方向一致，所述遠紅外發熱層的正反兩表面上均附著有柔性絕緣層，兩層所述的柔性絕緣層的外側均附著有金屬屏蔽層；所述遠紅外發熱層由導電油墨和遠紅外發射劑經混合、涂覆和輥壓定型而成，所述導電油墨=3 5重量份，所述遠紅外發射劑=1 3重量份。
作為一種改進，所述電極的材質為碳素纖維。
作為進一步的改進，所述柔性絕緣層與所述金屬屏蔽層之間涂有熱熔膠薄膜，所述柔性絕緣層和金屬屏蔽層通過所述熱熔膠薄膜粘合為一體。
作為進一步的改進,所述熱熔膠薄膜的厚度為O. Imm O. 15mm。
作為進一步的改進，所述柔性絕緣層為柔性塑料薄膜層。
作為進一步的改進，所述金屬屏蔽層為鋁箔。
為解決上述第二個技術問題，本發明的技術方案是一種柔性遠紅外發熱膜的制備方法，包括以下步驟
I)、將3 5重量份的導電油墨與I 3重量份遠紅外發射劑混合成液態混合物；3
2)、提供與輥壓機的寬度相適配的柔性絕緣層；
3)、在所述步驟2)提供的所述柔性絕緣層的正表面的兩側各放置一條電極，將所述步驟I)制得的所述液態混合物均勻的涂覆到所述柔性絕緣層放置有所述電極的表面上， 然后在所述液態混合物的上面再鋪上一層柔性絕緣層形成保護；
4)、用輥壓機將所述步驟3)制得的產物輥壓定型；
5)、在所述步驟4)制得的產物的正反兩面各涂一層熱熔膠薄膜，然后在兩層所述的熱熔膠薄膜上各粘附一層金屬屏蔽層，即制得所述柔性遠紅外發熱膜。
作為一種改進，所述步驟4)中輥壓機的壓輥溫度為110°C 150°C。
為解決上述第三個技術問題，本發明的技術方案是一種遠紅外毯，包括所述柔性遠紅外發熱膜，所述柔性遠紅外發熱膜的正反兩表面均設有阻燃纖維層，所述柔性遠紅外發熱膜與所述阻燃纖維層之間安裝有若干溫度傳感器；所述遠紅外毯還包括電氣控制裝置。
作為一種改進，所述電氣控制裝置包括電源轉換電路、漏電保護電路、溫度控制電路和電路老化檢測電路。
本發明的有益效果在于本發明所述的柔性遠紅外發熱膜包括遠紅外發熱層，遠紅外發熱層的兩側均植入有電極，遠紅外發熱層的正反兩表面上均附著有柔性絕緣層，兩層柔性絕緣層的外側均附著有金屬屏蔽層；遠紅外發熱層由導電油墨和遠紅外發射劑混合而成，導電油墨=3 5重量份，遠紅外發射劑=1 3重量份。由于遠紅外發熱層由導電油墨和遠紅外發射劑混合而成，且導電油墨和遠紅外發射劑按照3 5比I 3的重量份比混合，從而提高了遠紅外發射材料的電熱轉換率，提高了電能的利用率，節約能源，同時還使得柔性遠紅外發熱膜發射的紅外線穩定，使得發射的紅外線波長保持在4 I 6um之間， 這個波段的遠紅外線是生物生存必不可少的物質，對人體的健康最具保健作用；由于遠紅外發熱層的正反兩表面上均附著有柔性絕緣層作為保護層，提高了產品的柔性和耐拉性， 便于折疊存儲和運輸；由于柔性絕緣層的外側附著有金屬屏蔽層，金屬屏蔽層可以防止柔性遠紅外發熱膜工作時電流的泄漏，同時金屬屏蔽層還可以杜絕靜電和火花的產生，提高了產品的安全性能。
由于電極的材質為碳素纖維，碳素纖維具有耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕、比重小、強度大等特點，采用碳素纖維作為電極可以提高柔性遠紅外發熱膜的工作穩定性和可靠性，且使得柔性遠紅外發熱膜具有較輕的重量；同時可以使得柔性遠紅外發熱膜縱向隨意剪切， 部分受損也不會影響整體功能。
本發明所述的遠紅外毯，包括所述柔性遠紅外發熱膜，柔性遠紅外發熱膜的正反兩表面均設有阻燃纖維層，柔性遠紅外發熱膜與阻燃纖維層之間安裝有若干溫度傳感器; 遠紅外地毯還包括電氣控制裝置。由于柔性遠紅外發熱膜的正反兩表面均設有阻燃纖維層，提高了遠紅外毯的安全性能；由于設有溫度傳感器和電氣控制裝置，電氣控制裝置根據溫度傳感器的信號可對遠紅外毯的溫度進行調節，防止遠紅外毯因溫度過高而發生事故， 提高了遠紅外毯發射溫度的穩定，提高了人們的舒適感，且安全性高。
綜上所述，本發明柔性遠紅外發熱膜及其制備方法及用其制造的遠紅外毯解決了現有技術中遠紅外發熱產品硬度高，發射的遠紅外線不穩定，安全性能差等技術問題。本發明柔性遠紅外發熱膜及用其制造的遠紅外毯具有柔性好，發射的遠紅外線波長穩定，使用安全性能高等優點。
圖I
圖2
圖3
圖4
圖5
圖中膜，31、柔性遠紅外發熱膜，32、阻燃纖維層，33、溫度傳感器。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例，進一步闡述本發明。
實施例一
如圖I和圖2共同所示，一種柔性遠紅外發熱膜，包括遠紅外發熱層11，遠紅外發熱層11的兩側均植入有電極14，電極14的延伸方向與遠紅外發熱層11的延伸方向一致， 遠紅外發熱層11的正反兩表面上均附著有柔性絕緣層12，兩層柔性絕緣層12的外側均附著有金屬屏蔽層13 ;遠紅外發熱層11由導電油墨和遠紅外發射劑混合而成，遠紅外發射劑為碳晶，其中導電油墨=3重量份，遠紅外發射劑=1重量份。由于遠紅外發熱層11由導電油墨和遠紅外發射劑混合而成，且導電油墨和遠紅外發射劑按照3 1的重量份比混合，從而提高了遠紅外發射材料的電熱轉換率，提高了電能的利用率，節約能源，同時還使得柔性遠紅外發熱膜發射的紅外線穩定，使得發射的紅外線波長保持在4 16um之間，這個波段的遠紅外線是生物生存必不可少的物質，對人體的健康最具保健作用；由于遠紅外發熱層11 的正反兩表面上均附著有柔性絕緣層12作為保護層，提高了產品的柔性和耐拉性，便于折疊存儲和運輸；由于柔性絕緣層12的外側附著有金屬屏蔽層13，金屬屏蔽層13可以防止柔性遠紅外發熱膜工作時電流的泄漏，同時金屬屏蔽層13還可以杜絕靜電和火花的產生， 提聞了廣品的安全性能。
電極14可以采用金屬纖維，但是碳素纖維與金屬纖維相比具有耐高溫、耐摩擦、 耐腐蝕、比重小、強度大等特點，采用碳素纖維作為電極可以提高柔性遠紅外發熱膜的工作穩定性和可靠性，且使得柔性遠紅外發熱膜具有較輕的重量；同時可以使得柔性遠紅外發熱膜縱向隨意剪切，部分受損也不會影響整體功能。故本實施例優選碳素纖維作為電極14。
柔性絕緣層12與金屬屏蔽層13之間涂有熱熔膠薄膜15，柔性絕緣層12和金屬屏蔽層13通過熱熔膠薄膜15粘合為一體。熱熔膠薄膜15的厚度為O. Imm O. 15mm。
柔性絕緣層12為柔性塑料薄膜層，可以采用POF (熱縮塑料)、ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、PP (聚丙烯)和PET (聚對笨二甲酸乙二酯)。PET俗稱聚酯，因其塑料分子結構高度對稱，具有一定的結晶取向能力，故而具有較高的成膜性，另外PET塑料具有優良的耐磨耗摩擦性和尺寸穩定性及電絕緣性。故本實施例優選PET薄膜做為柔性絕緣層 12。
金屬屏蔽層13可采用鋁箔、不銹鋼箔片或銀箔等金屬箔片，因為鋁箔具有重量5輕，價格底等優點，故本實施例優選鋁箔做為金屬屏蔽層13。
上述柔性遠紅外發熱膜的制備方法，包括以下步驟
I)、將導電油墨與遠紅外發射劑按照3 1重量份的比例混合，攪拌為液態混合物備用;
2)、按照輥壓機生產的寬度選用寬度適配的PET薄膜做為柔性絕緣層12 ；
3)、在柔性絕緣層12正表面的兩側各放置一條電極14，將導電油墨與遠紅外發射劑混合制得的液態混合物均勻的倒入柔性絕緣層12放置有電極14的表面上，然后在液態混合物的上面再鋪上另一層柔性絕緣層12形成保護；
4)、調整輥壓機的沉降量及輥軸速度，并將輥壓機的溫度調到110°C 130°C，然后緩慢的輥壓步驟3)制得的產物，壓制定型；
5)、在步驟4)制得的產物的正反兩面均涂一層O. Imm O. 15mm厚的熱熔膠薄膜 15，然后在兩層熱熔膠薄膜15上各粘附一層鋁箔作為金屬屏蔽層13，用以起到導熱和安全保護作用，即制得了柔性遠紅外發熱膜。
如圖3、圖4和圖5共同所示，一種由上述遠紅外發熱膜制得的遠紅外毯，包括柔性遠紅外發熱膜31，柔性遠紅外發熱膜31的正反兩表面均設有阻燃纖維層32，柔性遠紅外發熱膜31與阻燃纖維層32之間安裝有若干個溫度傳感器33用以檢測柔性遠紅外發熱膜31 的溫度；溫度傳感器33采用NTC型熱敏電阻，溫度傳感器33將采樣的溫度信號傳輸給電氣控制裝置中的控制電路，通過CPU芯片的運算來實現遠紅外毯的溫度控制。由于柔性遠紅外發熱膜31的正反兩表面均設有阻燃纖維層32，提高了遠紅外毯的安全性能；由于設有溫度傳感器33和電氣控制裝置，電氣控制裝置根據溫度傳感器33的信號可對遠紅外毯的溫度進行調節，防止遠紅外毯因溫度過高而發了事故，提高了遠紅外毯發射溫度的穩定，提高了人們的舒適感，且安全性高。
電氣控制裝置包括電源轉換電路、漏電保護電路和控制電路。
電源轉換電路可將220V的市電轉換成控制電路需要的12V和5V直流電源。
漏電保護電路通過檢測互感線圈的電流，并將此互感線圈的電流信號傳輸給控制電路，由CPU芯片進行運算并在發生漏電和短路等情況時控制漏電保護電路中的雙刀雙擲繼電器動作，將電源切斷，起到安全保護作用。
控制電路包括與CPU芯片連接的溫度控制電路、參數設定電路、顯示電路和電路老化檢測電路。CPU芯片采用單片機實現。
溫度控制電路連接溫度傳感器33，通過溫度傳感器采樣遠紅外毯的溫度，并將采樣到的溫度處理后傳給CPU芯片，CPU芯片通過與設定溫度進行比較，當采樣到的溫度低于設定溫度時，CPU芯片控制遠紅外毯繼續工作；當采樣到的溫度超過了設定溫度時，CPU芯片控制溫度控制電路中的可控硅動作，切斷電源，起到過溫保護作用，同時也使得遠紅外毯的溫度恒定，使人體感到舒適，且可節約電能。
參數設定電路設有電源鍵、溫度鍵和定時鍵，通過這三個按鍵可以對遠紅外地毯的工作狀態進行控制。
顯示電路，顯示電路采用三位數碼管實現，可顯示溫度和時間，對溫度的顯示可精確到小數點后一位。
電路老化檢測電路通過對電路運行情況的實時檢測，能夠及時發現電路的老化情況，并報警，對遠紅外毯的安全運行提供了可靠的保障。上述電路結構并不是本發明的發明要點，且本領域技術人員通過現有技術即可實現，故在此不再詳述。本實施例中提到的遠紅外發熱膜31正反兩側的阻燃纖維層32，優選方式為遠紅外發熱膜31正表面側的阻燃纖維層由柔性阻燃纖維制得，遠紅外發熱膜31反表面側的阻燃纖維層由硬質阻燃纖維制得。實施例二 如圖I和圖2共同所示，一種柔性遠紅外發熱膜，其結構與實施例一基本相同，不同之處在于遠紅外發熱層11由導電油墨和遠紅外發射劑混合而成，遠紅外發射劑為碳晶，其中導電油墨=4重量份，遠紅外發射劑=2重量份。上述柔性遠紅外發熱膜的制備方法，其步驟與實施例一基本相同，不同之處在于步驟I)中的導電油墨與遠紅外發射劑按照4 2重量份的比例混合，攪拌為液態混合物備用。如圖3、圖4和圖5共同所示，一種由上述遠紅外發熱膜制得的遠紅外地毯，其結構與實施例一基本相同，不同之處在于用于制得遠紅外毯的遠紅外發熱膜31是采用4重量份的導電油墨與2重量分的遠紅外發射劑混合制得。實施例三如圖I和圖2共同所示，一種柔性遠紅外發熱膜，其結構與實施例一基本相同，不同之處在于遠紅外發熱層11由導電油墨和遠紅外發射劑混合而成，遠紅外發射劑為碳晶，其中導電油墨=5重量份，遠紅外發射劑=3重量份。上述柔性遠紅外發熱膜的制備方法，其步驟與實施例一基本相同，不同之處在于步驟I)中的導電油墨與遠紅外發射劑按照5 3重量份的比例混合，攪拌為液態混合物備用。如圖3、圖4和圖5共同所示，一種由上述遠紅外發熱膜制得的遠紅外毯，其結構與實施例一基本相同，不同之處在于用于制得遠紅外毯的遠紅外發熱膜31是采用5重量份的導電油墨與3重量分的遠紅外發射劑混合制得。本發明不局限于上述具體的實施方式，本領域的普通技術人員從上述構思出發，不經過創造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.柔性遠紅外發熱膜，包括遠紅外發熱層，所述遠紅外發熱層的兩側均植入有電極，所述電極的延伸方向與所述遠紅外發熱層的延伸方向一致，其特征在于所述遠紅外發熱層的正反兩表面上均附著有柔性絕緣層，兩層所述的柔性絕緣層的外側均附著有金屬屏蔽層；所述遠紅外發熱層由導電油墨和遠紅外發射劑經混合、涂覆和輥壓定型而成，所述導電油墨=3 5重量份,所述遠紅外發射劑=1 3重量份。
2.根據權利要求I所述的柔性遠紅外發熱膜，其特征在于所述電極的材質為碳素纖維。
3.根據權利要求I或2所述的柔性遠紅外發熱膜，其特征在于所述柔性絕緣層與所述金屬屏蔽層之間涂有熱熔膠薄膜，所述柔性絕緣層和金屬屏蔽層通過所述熱熔膠薄膜粘合為一體。
4.根據權利要求3所述的柔性遠紅外發熱膜，其特征在于所述熱熔膠薄膜的厚度為0. Imm 0. 15mm。
5.根據權利要求4所述的柔性遠紅外發熱膜，其特征在于所述柔性絕緣層為柔性塑料薄膜層。
6.根據權利要求4所述的柔性遠紅外發熱膜，其特征在于所述金屬屏蔽層為鋁箔。
7.柔性遠紅外發熱膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟 1)、將3 5重量份的導電油墨與I 3重量份遠紅外發射劑混合成液態混合物； 2)、提供與輥壓機的寬度相適配的柔性絕緣層； 3)、在所述步驟2)提供的所述柔性絕緣層的正表面的兩側各放置一條電極，將所述步驟I)制得的所述液態混合物均勻的涂覆到所述柔性絕緣層放置有所述電極的表面上，然后在所述液態混合物的上面再鋪上一層柔性絕緣層形成保護； 4)、用輥壓機將所述步驟3)制得的產物輥壓定型； 5)、在所述步驟4)制得的產物的正反兩面各涂一層熱熔膠薄膜，然后在兩層所述的熱熔膠薄膜上各粘附一層金屬屏蔽層，即制得所述柔性遠紅外發熱膜。
8.根據權利要求7所述的柔性遠紅外發熱膜的制備方法，其特征在于所述步驟4)中輥壓機的壓輥溫度為110°C 150°C。
9.應用權利要求I所述的柔性遠紅外發熱膜制造的遠紅外毯，其特征在于包括所述柔性遠紅外發熱膜，所述柔性遠紅外發熱膜的正反兩表面均設有阻燃纖維層，所述柔性遠紅外發熱膜與所述阻燃纖維層之間安裝有若干溫度傳感器；所述遠紅外毯還包括電氣控制裝置。
10.根據權利要求9所述的遠紅外毯，其特征在于所述電氣控制裝置包括電源轉換電路、漏電保護電路、溫度控制電路和電路老化檢測電路。
全文摘要
本發明公開了一種遠紅外發熱膜及其制備方法及應用其制造的遠紅外毯，涉及發熱膜技術領域，包括遠紅外發熱層，所述遠紅外發熱層的兩側均植入有電極，所述電極的延伸方向與所述遠紅外發熱層的延伸方向一致，所述遠紅外發熱層的正反兩表面上均附著有柔性絕緣層，兩層所述的柔性絕緣層的外側均附著有金屬屏蔽層；所述遠紅外發熱層由導電油墨和遠紅外發射劑混合而成，所述導電油墨=3～5重量份，所述遠紅外發射劑=1～3重量份。本發明解決了現有技術中遠紅外發熱設備硬度高，發射的遠紅外線不穩定，安全性能差等技術問題。本發明柔性遠紅外發熱膜及用其制造的遠紅外毯具有柔性好，發射的遠紅外線波長穩定，使用安全性能高等優點。
文檔編號H05B3/34GK102984833SQ20121047999
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月20日 優先權日2012年11月20日
發明者張敬瑤 申請人:濰坊博藥生物科技有限公司