[发明专利]复合纤维电热捻线及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电加热领域，尤其涉及一种复合纤维电热捻线及其制备方法。

背景技术

目前的电加热形式主要分为金属电加热和碳纤维加热，但这两种形式存在以下弊端：金属电加热产品最大的缺点是机械强度低。如果金属心线折断 ，轻者，产品报废；重者，产生电弧，导致加热器着火和触电。 

碳纤维加热产品比较柔软，富有弹性，在机械变形时不会折断。但是碳纤维加热线很难与金属导线连接。因为，碳与金属之间既没有化学亲合势，也没有物理亲合势，只能机械连接。而电流通过这种连接点可以导致碳的燃烧，导致连接点的损坏，并产生火花或电弧。

而以往所出现的复合纤维电热捻线米电阻虽然能做到300Ω/m，但超过100Ω/m后线太细，强度和柔韧不够，严重影响产品的应用范围和产品合格率及使用寿命。

发明内容

发明目的：本发明提供一种复合纤维电热捻线及其制备方法，其目的解决金属电加热产品机械强度低的问题和碳纤维加热产品与金属导线连接难的问题以及以往的复合纤维电热捻线强度和柔韧不够的问题。

技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：

复合纤维电热捻线，其特征在于：该电热捻线由直径为8-20um的超细多股复合金纤维纺捻后构成。

所述多股复合金纤维为20-20000股。

在复合金纤维外围涂制有纳米金属薄膜，纳米金属薄膜与复合金纤维形成一体。

纳米金属薄膜的厚度为2-3微米。

在纳米金属薄膜外围包裹有尼龙绝缘层、铁氟龙绝缘层、PFA绝缘层或棉纱绝缘层。

在纳米金属薄膜外围包裹有尼龙绝缘层、铁氟龙绝缘层、PFA绝缘层或棉纱绝缘层外围涂敷有导电胶，导电胶的厚度为3～5ｕm。

该复合纤维电热捻线的捻度为20-350t；拉力为：单根拉力>100牛顿。

复合金纤维由以下质量分的组分制备而成：C：1～3；Si：1～2；Mn：3～4；Ni：10～14；Cr：16～18；Mo：4～5；W：2～3；P：1～2；Ti：3～5；Nb：0.5～1；Al： 2～5。

制备上述复合纤维电热捻线的方法，其特征在于：该方法的具体步骤如下：

（一）、按质量分去以下组分：C：1～3；Si：1～2；Mn：3～4；Ni：10～14；Cr：16～18；Mo：4～5；W：2～3；P：1～2；Ti：3～5；Nb：0.5～1；Al： 2～5进行复合配料，搅拌均匀之后利用传统炼钢法炼制；

（二）、将炼制后的产物进行拉丝处理，之后将拉丝后的产物依次进行包套和一次复合，然后再进行电子束焊接，形成直径是16-40um的初级复合金纤维；

（三）、电子束焊接之后进行挤压，挤压之后进行拉拔，然后热处理，再拉拔，使初级复合金纤维的直径到13-30um；

  （四）、对（三）步骤中的产物进行二次复合，然后再依次进行电子束焊接、挤压和拉拔，使复合金纤维的直径到10-25um；

（五）、对“（四）”步骤中的产物进行热处理，热处理之后进行拉拔，再化学分离之后形成直径为8-20um的超细纤维束；

（六）、将纤维束制成纤维纱再捻线处理即可。

优点及效果：本发明提供一种复合纤维电热捻线及其制备方法，该电热捻线由直径为8-20um的超细多股复合金纤维纺捻后构成。而该复合纤维电热捻线是混合聚合物，没有上述缺点。该复合纤维电热捻线的基本部分是聚合线，其熔化温度是160-170℃，它具有很大的弹性和承受多次机械变形的能力。机械性实验表明，复合纤维电热捻线可180℃弯曲10万次以上。

该复合纤维电热捻线表面涂有纳米金属薄膜，其总体厚度为2-3微米，实际上它与复合纤维电热捻线是统一的整体，既有金属的导电性，又具备柔韧性和抗断性能。 这样，发热器与金属导线之间的接触就可以保证“金属对接金属”，不会产生接触电阻。

该复合纤维电热捻线制成的产品不仅柔软，轻便，柔韧，而且对人体绝对安全。被称为“发热纤维”的导线，是专门用于加热的。该纤维柔软，柔韧，可代替金属丝发挥释热功能。

本发明为了扩大复合纤维电热捻线的使用范围，保证产品电热产品合格率和使用寿命，研制了高电阻率复合纤维电热捻线。