[发明专利]一种柔性片状碳纤维发热体

说明书

本发明公开了一种柔性片状碳纤维发热体，包括采用聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维或黏胶基碳纤维制成的碳纤维毡，固定连接在碳纤维毡两端的金属导体，固定于碳纤维毡表面的控制温度的热感应装置，固定在碳纤维毡的上下表面的固定用纤维布或毡。本发明的发热体为柔性材料，可以任意折叠，可以直接水洗，通过控制碳纤毡的面密度调整发热体的电阻，发热体电阻可以任意设计。本发明的发热体为片状发热材料，为面发热，具有高的发热比表面积，发热效果耐久性、均匀性好。发热体内部的热感应装置，可以控制发热体表面的最高温度，安全性高，可作为内嵌发热体广泛用于穿戴设备、服饰、鞋、家纺等领域中。

技术领域

本发明涉及一种碳纤维发热体，特别涉及一种柔性片状碳纤维发热体，属于加热材料技术领域。

技术背景

碳纤维由于具有电磁辐射小，电热转化效率高，远红外的保健作用，加热速度快等特点，已经作为发热材料广泛地应用于取暖和加热设备中，其应用最广的是家庭地暖、取暖器和浴霸。

目前，主要采用束丝发热或者碳纤维混抄纸的面状发热体。中国专利200610086660.1公开了一种利用碳纤维制造多功能发热体的方法，将造纸用纸浆和人造纤维制备第一层初纸，用极细碳纤维、造纸用纸浆和人造纤维混合制备第二层初纸，将第一层初纸和第二层初纸叠加形成原纸，之后在第二层初纸的花纹上涂布碳粉混合物，形成发热基体。中国专利201310284007.6公开了一种加热服装的碳纤维发热件，包括碳纤维加热条和布块，布块包括面布块和底布块，面布块与底布块缝合在一起，并形成有一容置空间，碳纤维加热条放于容置空间内。上述发热结构柔性不高，不易洗涤、发热不均，不能应用于对柔性要求较高、对洗涤有一定要求、对发热均匀性要求较高、低电压发热等领域。

发明内容

针对现有的发热体柔软性不足，发热体表面热量积聚，发热不均匀，可洗涤性差的问题，本发明提供了一种柔性片状碳纤维发热体，可作为内嵌发热体广泛用于穿戴设备、服饰、鞋、家纺等领域中。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种柔性片状碳纤维发热体，包括：

采用碳纤维制成的碳纤维毡，所述的碳纤维毡采用聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维或黏胶基碳纤维制成，纤维长度为5-200mm，面密度为10-1000g/m²，纤维直径为3-15μm，碳纤维毡通过针刺而成，通过树脂粘结剂乳液后压制形成树脂粘结剂的含量为0.5-5wt.％的柔性碳纤维毡；

固定连接在碳纤维毡两端的金属导体，所述的金属导体是铜膜或镍膜等金属膜，所述的金属膜采用针刺固定连接在碳纤维毡的两端；

金属导体连接导线；

控制温度的热感应装置，所述热感应装置是一个感应温度的控制通断装置，固定于碳纤维毡表面，根据发热体温度需要，可以选择不同温度等级的热感应装置；

固定用纤维布或毡，所述的固定用纤维布或毡固定在碳纤维毡的上下表面，所述固定用的纤维布或毡为有机纤维布或毡，采用缝制或热熔焊接而固定内部的发热元器件。

优选地，所述的碳纤维毡采用聚丙烯腈基碳纤维或黏胶基碳纤维制成。

优选地，所述的碳纤维长度为10-100mm，面密度为50-500g/m²，纤维直径为5-10μm，粘结剂含量为0.7-2wt.％。

优选地，所述的固定用纤维布或毡采用有机纤维制成，更优选采用聚酯纤维。

优选地，所述的固定用纤维布或毡固定方式为超声波焊接。

本发明还提供上述柔性片状碳材料发热体的制备方法，具体步骤如下：