[發(fā)明專利]一種柔性低壓紅外電熱膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010461251.5
• 申請(qǐng)日: 2020-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN111556598B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉耀春;李爽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山（華南）新材料研究院
• 主分類號(hào): H05B3/34
• 分類號(hào): H05B3/34;H05B3/14
• 代理公司: 佛山信智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 44629
• 代理人: 唐杏姣

本發(fā)明提供了一種柔性低壓紅外電熱膜及其制備方法，所述電熱膜包括無紡布絕緣層、碳基導(dǎo)電紅外漿料層以及導(dǎo)電載流體層。本發(fā)明通過在柔性、疏松、多孔的無紡布絕緣層上印刷或涂敷碳基導(dǎo)電紅外導(dǎo)電碳漿層，待表干后在其表面印刷導(dǎo)電銅漿、銀漿或貼合多孔銅箔作為導(dǎo)電載流體層，最后利用漿料自身黏附特性將兩片電熱膜面?面貼合工藝一體成型，制備得到性能優(yōu)異的低壓紅外電熱膜(36V)。另外，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，制備的電熱膜具備較高的紅外輻射率、發(fā)熱面均勻、安全性高、質(zhì)地柔和等優(yōu)點(diǎn)，能應(yīng)用于智能穿戴、家居理療、紅外干燥等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及柔性功能膜的制備領(lǐng)域，具體涉及一種柔性低壓紅外電熱膜及其制備方法。

背景技術(shù)

相比于傳統(tǒng)的電阻絲加熱方式，紅外電熱膜具有發(fā)熱面溫度均勻、升溫速率快、能量轉(zhuǎn)換率高等優(yōu)點(diǎn)。由于熱量主要以紅外線的形式向空間輻射，憑借舒適性高、不易燙傷等優(yōu)勢(shì)廣泛的應(yīng)用于家居保溫、紅外理療等領(lǐng)域。

目前市面上常見的紅外電熱膜采用將導(dǎo)電油墨、金屬載流條經(jīng)過加工高溫?zé)釅涸诮^緣聚酯塑料薄膜間或采用多層復(fù)合粘接技術(shù)，工藝較為繁瑣、能耗較高。由聚酯塑料基材特性，常規(guī)電熱膜的柔性相對(duì)較差，不適宜應(yīng)用于一些反復(fù)彎曲、折疊、搓揉等情景。此外由于聚酯塑料薄膜較為致密，在加熱過程中殘留在導(dǎo)電油墨中的溶劑無法有效排出，從而易導(dǎo)致電路的局部電阻變化較大，進(jìn)一步使得電熱膜局部熱量積累、溫度升高，甚至使得電熱膜出現(xiàn)局部燒穿、起火、漏電等安全隱患。現(xiàn)階段，紅外電熱膜主流產(chǎn)品仍以220V為主，安全性更高的低壓(≤36V)與超低壓(≤5V)產(chǎn)品相對(duì)較少，主要取決于電路電阻很難降低，影響因素包括電路設(shè)計(jì)、漿料電阻率、漿料涂層厚度及可加工性。通過優(yōu)化電路，選用高電導(dǎo)率漿料、提高導(dǎo)電涂層的厚度，均可提高電路電導(dǎo)率，但又存在諸多局限性。常規(guī)碳基導(dǎo)電漿料通過引入石墨烯、納米金屬顆粒等均可大幅提高電導(dǎo)率，成本相對(duì)較貴。若采用提高漿料電熱涂層厚度，則又會(huì)存在與基材間附著力差等缺點(diǎn)。

如專利號(hào)為CN103476160A公開了一種遠(yuǎn)紅外電熱膜，制備得到對(duì)人體有很好的理療效果的電熱膜。又如專利號(hào)為CN101346017A的專利公開了一種高分子電熱膜及其應(yīng)用，制備使用壽命長(zhǎng)、熱效率高、安全性高的電熱膜。但上述的方案中并不能解決現(xiàn)有技術(shù)制備的紅外電熱薄膜柔性差、安全性差、加工成本高的問題。

綜合上，在柔性功能膜制備領(lǐng)域，仍然具有上述所述的亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種柔性低壓紅外電熱膜及其制備方法以解決現(xiàn)有技術(shù)制備的紅外電熱薄膜柔性差、安全性差、加工成本高的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種柔性低壓紅外電熱膜，其包括第一結(jié)構(gòu)層、第二結(jié)構(gòu)層、第三結(jié)構(gòu)層以及第四結(jié)構(gòu)層，且所述第二結(jié)構(gòu)層分別涂敷在所述第一結(jié)構(gòu)層以及第四結(jié)構(gòu)層的外表面，所述第三結(jié)構(gòu)層設(shè)置在所述第一結(jié)構(gòu)層以及第四結(jié)構(gòu)層之間，且所述第一結(jié)構(gòu)層、第二結(jié)構(gòu)層、第三結(jié)構(gòu)層以及第四結(jié)構(gòu)層通過面-面貼合工藝一體成型；其中所述第一結(jié)構(gòu)層以及第四結(jié)構(gòu)層分別為無紡布絕緣層，所述第二結(jié)構(gòu)層為碳基導(dǎo)電紅外漿料層，所述第三結(jié)構(gòu)層為導(dǎo)電載流體層。

另外，本發(fā)明提供一種柔性低壓紅外電熱膜的制備方法，所述方法包括以下步驟：

S1、選擇經(jīng)過表面處理的無紡布絕緣層作為基材；

S2、在所述基材的表面涂敷碳基導(dǎo)電紅外漿料層，并烘干處理，使得所述碳基導(dǎo)電紅外漿料層在所述無紡布絕緣層表面發(fā)生表干，形成具有碳基導(dǎo)電紅外漿料層的預(yù)制體膜；

S3、選取一片S2中所述具有碳基導(dǎo)電紅外漿料層的預(yù)制體膜，并絲網(wǎng)印刷或鋪排導(dǎo)電載流體層，形成具有導(dǎo)電載流體層的預(yù)制體膜；然后選取另一片S2中所述具有碳基導(dǎo)電紅外漿料層的預(yù)制體膜與所述具有導(dǎo)電載流體層的預(yù)制體膜通過面-面貼合工藝一體成型，制備得到所述柔性低壓紅外電熱膜。

可選地，所述無紡布絕緣層為通過針刺、水刺、濕法、熱合、紡粘、熱軋中一種或多種工藝制備得到。