[发明专利]无辐射石墨烯柔性电热膜

说明书

本发明提供了一种无辐射石墨烯柔性电热膜，包括基布层和复合在基布层两侧的覆膜层，其中，基布层的纬线方向编织有若干石墨烯线组，基布层的经线方向编织有铜丝连接线区，正极连接线区和负极连接线区，若干石墨烯线组并联电连接，铜丝连接线区与若干石墨烯线组电连接。石墨烯线组包括正极石墨烯线和负极石墨烯线，每个石墨烯线组上的正极石墨烯线与正极连接线区电连接，每个石墨烯线组上的负极石墨烯线与负极连接线区电连接。石墨烯线组上的正极石墨烯线和负极石墨烯线平行设置，正极石墨烯线和负极石墨烯线的电流流向彼此相对，正极石墨烯线的电磁辐射360度向外扩散形成正向电磁波，负极石墨烯线的电磁辐射360度向外扩散形成反向电磁波，正向电磁波与反向电磁波重合抵消。本发明结构简单，辐射值低，有益于使用者身体健康。

技术领域

本发明涉及石墨烯加热材料的技术领域，具体的涉及一种无辐射石墨烯柔性电热膜。

背景技术

目前的电热领域，采用金属导体作为加热体为市场主流，例如，电热毯，电热板等产品，均采用金属导丝作为加热体。但是作为加热体而言，柔性的电热膜更具有优势。

目前市面上的电热膜，如金属基电热膜(俗称面状电热膜)，是将发热体金属做成金属箔，在聚酯薄膜上粘接做成电阻回路，再粘接一层聚酯薄膜作为绝缘层，而金属材料的不同导致发热性能不同以及成本造价不同，而且这种电热膜存在热不均衡的问题且存在分层现象。又如碳基印刷油墨电热膜(俗称条状电热膜)，采用石墨与金属粉末混合，在于其他填料做成油墨浆料，以丝网印刷工艺将其印刷在金属载流条上，金属载流条再粘接聚酯薄膜上形成绝缘结构，这种电热膜的浆料成分，油墨条宽度和间距等会造成局部不热的问题且存在分层现象。而随着石墨烯材料的普及，尤其是工业级石墨烯材料的成本逐渐走低，石墨烯电热膜成为市场新宠，如本申请人的一代产品，如公开号为107820340A所述柔性电热膜，这种工艺方法制得的石墨烯电热膜柔韧性好，制造成本低，无分层现象，重量轻盈，电热效率好。

但是，上述几种电热膜，均存在电磁辐射问题。电磁辐射是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成，而该能量是由电荷移动所产生。目前的电热膜如条状电热膜采用串联连接，电荷移动产生较大的电磁辐射，如取上述电热膜在50cm见方，加热到35摄氏度的情况下：如面状电热膜的辐射为2.0-7.3毫高斯，条状电热膜的辐射为3.3毫高斯。在长时间使用电热膜的情况下，这种辐射值会对人体造成累积效应。

电磁辐射对人体的影响如下：人体70％以上是水，水分子受到一定强度电磁辐射后互相摩擦，引起机体升温，从而影响体内器官的工作温度(称为热效应)。人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦外界电磁场的干扰强度过大，处于平衡状态的微弱电磁场将有可能受到影响甚至破坏(称为非热效应)。热效应和非热效应作用于人体后，当对人体的影响尚未来得及自我恢复之前，若再次受到过量电磁波辐射的长期影响，其影响程度就会发生累积，久而久之会形成永久性累积影响(称为累积效应)。研究发现：超过2毫高斯以上电磁辐射就会导致人患疾病，首当其冲的便是人体皮肤和黏膜组织，症状表现为眼睑肿胀、眼睛充血、鼻塞流涕、咽喉不适，或全身皮肤出现反复荨麻疹、湿疹、瘙痒等；影响人体免疫功能时可能出现白癜风、银屑病、过敏性紫癜等。

为解决电磁辐射问题，现有电热膜多采用增加屏蔽层(屏蔽层多数为金属层)来解决电磁辐射问题，其大幅增加工艺难度且大幅提高制造成本，而且屏蔽效果差。电磁屏蔽的原理是：当电磁波到达屏蔽层表面时，由于空气与金属的交界面上阻抗的不连续，对入射波产生的反射。这种反射不要求屏蔽材料必须有一定的厚度，只要求交界面上的不连续；未被表面反射掉而进入屏蔽层的能量，在体内向前传播的过程中，被屏蔽材料所衰减。也就是所谓的吸收；在屏蔽层内尚未衰减掉的剩余能量，传到材料的另一表面时，遇到金属－空气阻抗不连续的交界面，会形成再次反射，并重新返回屏蔽层内。这种反射在两个金属的交界面上可能有多次的反射。总之，电磁屏蔽层对电磁的衰减主要是基于电磁波的反射和电磁波的吸收。而柔性电热膜要求具有柔韧度，产品既薄且柔，这就决定了屏蔽层及吸收材料很难达到预期的屏蔽效果(现在的常用办法是单独做个屏蔽材料层，其与柔性电热膜是两个产品，使用时屏蔽层单独铺设在电热膜上方)。