利用碳纤维编织物边角料制备电致热加热片的方法

技术特征：
1.一种利用碳纤维编织物边角料制备电致热加热片的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1）整理：将团状无序的碳纤维编织物边角料进行裁剪，控制裁剪长度在5mm~10mm，形成短切碳纤维；步骤2）静置：将短切碳纤维放在盛有丙酮的烧杯中，在通风环境下静置10h~14h；步骤3）清洗烘干：将静置后的短切碳纤维分别用丙酮和去离子水反复清洗后，放入烘箱中进行干燥；步骤4）配置分散液：用两个容器分别取去离子水和无水乙醇，再取羧甲基纤维素钠粉末分散在无水乙醇中，去离子水和无水乙醇的配比为8~10:1，羧甲基纤维素钠粉末与无水乙醇的配比为每10ml~13ml的无水乙醇中分散1g羧甲基纤维素钠，将分散有羧甲基纤维素钠的无水乙醇与去离子水充分混合，形成分散液；步骤5）配置短切碳纤维分散液：取1g~2g的短切碳纤维加入到分散液中充分搅拌，使短切碳纤维在分散液中充分分散，形成短切碳纤维分散液；步骤6）形成短切碳纤维薄片：将短切碳纤维分散液导入带有双层金属滤网的布氏漏斗中，充分搅拌后静置10min，打开真空抽滤装置进行抽滤，得到短切碳纤维薄片，克重可控在10g/m2~80g/m2之间；步骤7）烘干：将带有短切碳纤维薄片的上层金属滤网取下，放入烘箱进行干燥，得到圆形短切碳纤维毡，对其进行裁剪；步骤8）制作电极：在裁剪后的短切碳纤维毡的两端粘结电极，将导电银胶均匀涂抹在电极上，然后进入烘箱烘干；步骤9）制备tpu薄片：将tpu粒料放入烘箱中去除水分，然后用真空压膜机制备成tpu薄片，厚度可控0.1mm~2mm；步骤10）产品成型：将两层tpu薄片中间加入一层贴有电极的短切碳纤维毡，用真空压膜机进行塑封，制成产品。2.根据权利要求1所述的利用碳纤维编织物边角料制备电致热加热片的方法，其特征在于：步骤2）中，静置时间至少为10h。3.根据权利要求2所述的利用碳纤维编织物边角料制备电致热加热片的方法，其特征在于：步骤3）中，烘干的温度为60℃，烘干时间为1h。4.根据权利要求3所述的利用碳纤维编织物边角料制备电致热加热片的方法，其特征在于：步骤4）中，去离子水的量为420ml~460ml，无水乙醇为42ml~50ml，羧甲基纤维素钠粉末的量为3g~5g，将羧甲基纤维素钠、去离子水、无水乙醇的混合液采用机械搅拌的方法溶解，转速300rpm，搅拌时间3h，得到羧甲基纤维素钠完全溶解的分散液。5.根据权利要求3所述的利用碳纤维编织物边角料制备电致热加热片的方法，其特征在于：步骤5）中，短切碳纤维加入到分散液中采用机械搅拌装置搅拌，转速300rpm，搅拌时间1h。6.根据权利要求5所述的利用碳纤维编织物边角料制备电致热加热片的方法，其特征在于：步骤7）中，烘箱温度为60℃，干燥3h，得到直径为90mm的圆形短切碳纤维毡，将其裁剪成(50
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50)mm尺寸的毡片。7.根据权利要求6所述的利用碳纤维编织物边角料制备电致热加热片的方法，其特征
在于：步骤8）中，电极采用紫铜电极，烘箱温度为60℃，烘干时间30min。8.根据权利要求7所述的利用碳纤维编织物边角料制备电致热加热片的方法，其特征在于：步骤9）中，tpu材料的烘干温度为60℃，烘干时间为10h，真空压膜机的工作温度为210℃，工作压力为4mpa。

技术总结
本发明提供了一种利用碳纤维编织物边角料制备电致热加热片的方法，包括以下步骤：将团状无序的碳纤维编织物边角料裁剪成短切碳纤维；用丙酮和去离子水分别清洗、烘干；配置相应的分散液；将短切碳纤维混入分散液充分分散；采用双层金属滤网进行过滤，过滤后烘干，得到短切碳纤维毡；裁剪短切碳纤维毡，在两端粘贴电极，在碳纤维毡的正反面覆盖TPU薄片，形成具有电致热性能和电磁屏蔽性能的加热片产品。碳纤维编织物边角料及制备过程中因裁剪而产生的边角料，作为废物直接抛弃，不仅造成材料的极大浪费，更会成为环境污染的杀手。该方法充分利用了碳纤维编织物边角料，造价成本低，所制备的产品具备电致热性能和电磁屏蔽性能，且性能优异。且性能优异。且性能优异。


技术研发人员：张娜 郑茂林 黄明 刘春太 崔晓凤 杜松林 韦韡
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：2022.03.11
技术公布日：2022/6/1