遠紅外線放射體的製作方法

2023-11-05 05:03:27 2

專利名稱：：遠紅外線放射體的製作方法
技術領域：
：本發明涉及遠紅外線及陰離子放射體，進一步詳細而言，涉及不使用碳纖維混抄紙，而使用一般的導電性發熱體和環氧化合物板來放射遠紅外線，在上述環氧化合物板上施加陰離子塗層，來放射陰離子的遠紅外線及陰離子放射體。
背景技術：
：通常，遠紅外線是眼睛看不見的電磁波的一種，它作為對人體有益的光線其波長帶為約4^im100^im(=lmm)，該波長是非常長的光，其通過促進生命活動，從而活化新陳代謝的功能，具有鍛鍊體內的骨骼的自淨作用。另外，通過去除重金屬等物質，使在人體內蓄積的有害重金屬排出到體外，對疲勞、壓力、睡眠有效，並且通過共鳴共振運動，具有防止衰老、增強體力的效果，因此，最近在纖維類及一般生活用品等，進而在塗料及洗浴場所中，其使用在不斷地增加。特別是在供暖器材中遠紅外線放射裝置的使用也在不斷增加，作為所述加熱器材或供暖器材中使用的遠紅外線的放射裝置的代表性裝置，是使用碳纖維的面狀發熱體(以下稱為"碳纖維面狀發熱體")，即為輻射遠紅外線的發熱體。圖8中示出了各種材料的輻射率的溫度特性。可知在300K(=27°C@lj500(=227°C)的範圍，碳具有最大的輻射率。此時，碳的輻射率為0.9，非常接近黑體的輻射率1.0。在黑體的分光輻射能量曲線(未圖示)中，該溫度範圍是黑體非常有效地輻射遠紅外線的範圍。由圖8可知，碳是最有效率的輻射遠紅外線的物質。總之，在只考慮遠紅外線的輻射效率時，碳以外的物質是沒有效率的。對於所述的使用碳的碳纖維面狀發熱體，在下述記載的專利文獻等中被公開了。日本國特公昭51—3098號公報日本國特開昭48—101634號公報日本國特開昭60—107288號公報日本國特開昭60—107289號公報日本國特開昭62—160681號公報日本國特開昭62—281293號公報日本國特開昭63—19783號公報日本國特開平1一112687號公報日本國特開平5—13151號公報日本國特開平5—144554號公報所述碳纖維面狀發熱體，是由為了穩定纖維結構而由可以成形碳纖維的物質，例如樹脂等以面狀形成的。該碳纖維面狀發熱體由於在高溫放熱，本來不適於使用樹脂那樣的可燃性物質，但為了使碳纖維成面狀，作為面穩定材料而不得不使用。因此，作為該面穩定材料，不使用可燃性的樹脂，而選擇具有耐熱性的樹脂。另外，這樣的碳纖維面狀發熱體主要的用處是加熱或供暖，因此大多主要著眼於該發熱特性及電特性來進行開發。另外，為了用於特定的用處，逐漸明白有必要選擇性地且高效地輻射特定波長區域的遠紅外線。為了解決所述的問題，專利申請號第1994一009189號的、向大韓民國專利廳提交的專利申請，介紹了發明名稱為"遠紅外線輻射物及遠紅外線輻射方法"的技術。參照圖1和圖2，對所述的以往技術進行說明。圖1是以往技術的遠紅外線輻射物的平面圖，圖2是該遠紅外線輻射物的端部的截面圖。該遠紅外線輻射物是在碳纖維混抄紙IOO及其兩面層4壓有機化合物層IOI、102而製成的。作為參考，碳纖維混抄紙100是按如下製造的。在作為日本紙的原料的葡蟠、黃瑞香或雁皮等的韌皮纖維中加入水製造紙漿液，並且將切斷成5mm左右的碳纖維混入其中，使其分散。將該紙漿液在抄紙用的紙上流動，形成溼板。用榨水用的輥將該溼板機械性地脫水使其乾燥後，裁斷成規定的尺寸。這樣就可製成厚度為0.2mm左右的碳纖維混抄紙100。作為上述有機化合物層的101、102的材料，例如可以使用熱固性樹脂或熱塑性樹脂。作為熱固性樹脂，有酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、呋喃樹脂、不飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、環氧樹脂、矽樹脂、聚醯亞胺樹脂、氨酯樹脂等。另外，作為熱塑性樹脂，有氯乙烯樹脂、乙酸乙烯樹脂、偏氯乙烯樹脂、聚苯乙烯、丙烯腈一苯乙烯樹脂、丙烯腈一丁二烯一苯乙烯樹脂、甲基丙烯酸甲酯樹脂、乙烯一乙酸乙烯樹脂、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酯、硝酸纖維素等。進而，有機化合物層101、102的材料是按照待輻射的遠紅外線的波長區域進行選擇的。有機化合物層101的材料和有機化合物層102的材料沒有必要相同，可以使用不同的材料。並且，因為所述遠紅外線輻射物是用於高效地輻射特定的波長區域的遠紅外線，所以無需顧及有機化合物層101、102的耐熱性及可燃性。在此，以有機化合物層101、102是由玻璃環氧樹脂製成的為例，說明遠紅外線輻射物的製造方法。沿著碳纖維混抄紙100的相對的兩邊印刷帶狀的銀糊104，在銀糊104上粘合塗布了粘著劑的銅箔帶103。這樣，在碳纖維混抄紙100的相對的端緣上形成1組電極。進而，用乾燥狀態的玻璃環氧樹脂層夾住碳纖維混抄紙100，通過熱壓，使玻璃環氧樹脂層熱固化。這樣，在碳纖維混抄紙100的兩面層壓由玻璃環氧樹脂制的有機化合物層IOI、102。最後在各銅箔帶103的一端用錫焊焊接等連接導線105。這樣就製造了厚度為0.5mm左右的遠紅外線輻射物。通過導線105，在遠紅外線輻射物的銅箔帶103上施加電壓，電流在碳纖維混抄紙100內分散的碳纖維中流過，這些碳纖維發熱，遠紅外線就從碳纖維混抄紙100的表面及背面輻射出來。有機化合物層101、102吸收到紅外吸收峰的波長的遠紅外線後，在有機化合物層101、102的內部引起共鳴，特定波長區域的遠紅外線被選擇性的輻射到外部。也就是說，有機化合物層101、102具有將接受的發熱能量變換為特定的波長區域的遠紅外線，進行輻射能力。有機化合物層101、102通過由各種有機化合物來形成，從而依據該有機化合物的紅外吸收峰的波長高效地輻射各種波長區域的遠紅外線。艮口，這種以往的遠紅外線輻射物，由於具有依據有機化合物層IOI、102的種類的波長選擇性，必須選擇使用特定波長帶的有機化合物層，亦即，要想使用不同波長帶的遠紅外線輻射物，就必須使用另外的裝置，很麻煩。並且，就只是為了產生紅外線時，也必須使用碳纖維混抄紙，這不合適。這就招致了這樣的問題，為了放射作為以往技術目的的遠紅外線，必須有高精度的碳纖維混抄紙的製造工序。進而，電流在碳纖維混抄紙中流過，碳纖維發熱，在由碳纖維混抄紙100的表面及背面所輻射的遠紅外線等中，只能吸收依據有機化合物的紅外吸收峰的波長的特殊波長而使用，因此，產生的遠紅外線不能充分地利用，為了使用作為僅起到濾過作用的媒介的有機化合物，就必須使用在上述碳纖維混抄紙上層壓有機化合物的技術。
發明內容本發明是鑑於所述以往技術等而作出的，其目的是不使用碳纖維混抄紙，而通過在一般的導電性發熱體和環氧化合物板中添加遠紅外線放射用陶瓷，來提供放射遠紅外線的遠紅外線放射體。6本發明的另一目的為，提供在起到濾過作用的有機化合物中，作為遠紅外線放射體，在環氧化合物板中添加遠紅外線放射用陶瓷。進而本發明的又一目的為，在使用了環氧化合物板的遠紅外線放射體上，附加即使在常溫下也能放射陰離子的塗劑，提供放射遠紅外線及陰離子的放射體。上述本發明的目的是通過提供如下遠紅外線放射體而實現的，它含有面狀發熱板和環氧化合物板，所述面狀發熱板沿著導電性發熱體的相對的兩邊粘合有帶狀的導電帶、在所述導電帶上有設置電極，所述環氧化合物板將環氧化合物熱壓、層積在所述面狀發熱板的上下表面上。另外提供如下遠紅外線放射體，它含有面狀發熱板和環氧化合物板，所述面狀發熱板沿著導電性發熱體的相對的兩邊粘合有帶狀的導電帶、在所述導電帶上設置有電極；所述環氧化合物板將半固體狀的預浸漬材料(7。y:/，夕0熱壓、層積在所述面狀發熱板的上下表面上，然後通過加熱遠紅外線放射體，由陶瓷的固有波長帶放出遠紅外線，所述半固體狀的預浸漬材料是通過在環氧化合物中添加作為遠紅外線放射物質的陶瓷，為了防止陶瓷的沉澱現象而在攪拌機中攪拌而得到的。進而提供上述環氧化合物板進一歩包含保護膜層和陰離子塗層，保護膜層是對層積在環氧化合物板表面的遠紅外線穿透率高的PET膜進行層壓而成的，陰離子塗層被塗布於上述保護膜層的表面，在常溫下放射陰離子。如上所述，通過本發明可以提供不使用碳纖維混抄紙，而只由一般的導電性發熱體和環氧化合物板構成的簡單的遠紅外線放射體，從而可以提供可以隨著使用環境而調節遠紅外線的放射量來使用的裝置。另外，通過附加可以放射陰離子的塗劑，可以提供使用者可以同時使用遠紅外線和陰離子這樣效果的裝置。圖1為以往技術的遠紅外線輻射物的平面圖圖2為以往技術的遠紅外線輻射物的端部的截面圖圖3為本發明的遠紅外線及陰離子放射體的正面截面圖圖4為本發明的遠紅外線及陰離子放射體的側面截面圖圖5為本發明的遠紅外線及陰離子放射體的立體圖圖6為本發明的遠紅外線及陰離子放射體的平面圖圖7為各種樹脂的紅外吸收光譜圖圖8為各種材料的輻射率的溫度特性圖圖9為根據本發明的一個實施例而組裝的遠紅外線及陰離子放射體的工序圖符號說明210面狀發熱板211導電性發熱體212導電帶220電極230環氧化合物板240保護膜層250陰離子塗層270配線具體實施例方式以下，參照附圖對本發明的一種實施方式進行詳細說明。圖3為本發明的遠紅外線及陰離子放射體的正面截面圖，圖4為本發明的遠紅外線及陰離子放射體的側面截面圖，圖5為本發明的遠紅外線及陰離子放射體的立體圖，圖6為本發明的遠紅外線及陰離子放射體的平面圖，如圖所示，由包含導電性發熱體211和導電帶212的面狀發熱板210，與在其上層積用於放射遠紅外線的環氧化合物板230，並且在常溫下放射陰離子的陰離子塗層250而構成。進一步詳細而言，上述面狀發熱體210為如下構造而成，含有傳導性碳纖維的導電性發熱體210，和沿著上述導電性發熱體210的相對的兩邊粘合上述導電帶212，在上述導電帶212的上側一面設置電極220，由於在上述電極220連結了用於供給電源的配線270，加上電源後上述導電帶212和上述導電性發熱體211就會有電流流過。接著，上述電流由於在上述導電性發熱體211中含有的碳纖維的電阻而產生熱。圖中沒有示出，但在上述電極220的上端進行電極孔操作時，為了保護銅箔而優選配備遮蔽膠帶。通常，根據申請人的實驗，所述面狀發熱板210的電阻為160Q左右，在此如果使120V/0.75A的電流流過，則產生90W的耗電量並且產生熱，但所述條件等根據用途可以任意地調整，而且該發熱量也可以根據消費者的要求來供給，因而具有可以廣泛應用的優點。另外發現了，加熱作為遠紅外線放射體的上述環氧化合物板230，上述實驗值是可以放射最大量的能量的發熱溫度。所述導電帶212優選使用3M公司生產銷售的帶9712型。在上述面狀發熱板210上層積有環氧化合物板230。該環氧化合物板230中，作為在熱固性樹脂中絕緣性優異的、如圖7所示紅外線吸收峰非常優異的(由圖7可知，環氧樹脂在6.2pm、6.4(im、7.3pm、7.5pm、8.9(im及12.0(im的波長下，具有紅外線吸收峰)環氧化合物(EPOXY)液中混合有生物陶瓷(主要成分Si02)而成的樹脂層，使用了經過熱壓的物質。另外，將上述環氧化合物板230保護起來，層壓遠紅外線穿透率高的PET膜，從而形成保護膜層240。上述環氧化合物板230的製造工序如下。將液狀環氧化合物(通常稱為環氧樹脂)原液與玻璃纖維的比例定為約43%和57%，樹脂流動度(ResinFlow:在玻璃纖維上環氧化合物在一定溫度下流動的性質的程度)為25%，凝膠時間(GelTime)設為170°C9下120秒，然後混合25%的陶瓷，為防止該陶瓷的沉澱現象用攪拌機進行攪拌，從而生成半固體狀態的預浸漬材料。此時，為滿足上述條件，優選添加硬化劑和助催化劑等，當環氧化合物的粘度上升且操作溫度下降時，可以有效防止上述陶瓷的沉澱。在所述狀態下，在上述玻璃纖維中，層積添加了生物陶瓷的半固體狀態的預浸漬材料，通過熱壓(HOTPRESS)生成環氧化合物板230。在上述過程中，如果陶瓷的混合比例在2%以下時，操作效率雖然提高但放射能量的效果減少，在陶瓷的混合比例為5%以上時，放射能量的效果減少，並且難於粘合，存在效率性差的問題。本申請人根據研究的結果，發現添加33.5%的陶瓷是效率最好的。遠紅外線放射率高的材料在少量添加時，複合物的放射率增加，但達到一定濃度以上反而放射率降低，這是本領域技術人員公知的技術，鑑於此可以理解本發明添加25%的陶瓷是放射效率最佳的添加量。如上所述製作的環氧化合物板230，在大韓民國遠紅外線應用評價研究院進行實驗，得到如下的實驗結果。tableseeoriginaldocumentpage10如表1所示，在常溫下(約37'C)，遠紅外線放射能量為3.50x102,50。C下為4.19x102，60。C下為4.79x102(W/m2^m、°C)的遠紅外線被放射，可知溫度越高遠紅外線的放射量越增加。總之，根據上述面狀發熱板210的加熱溫度可以對放射能量進行調節，因此可以用於工業。在上述環氧化合物板230上，也可以塗布常溫下也能放射陰離子的陰離子塗層250。上述陰離子塗層250是在將陰離子放射體質Si02作為主要成分的礦物質中，使用因可以使粘合力高且堅固地塗敷的樹脂性塗料為主要成分。這樣的樹脂性塗料是將金屬粉的鋁糊(Al—Paste)約14%、溶劑14%、作為樹脂的丙烯酸類樹脂48%、纖維素衍生物溶液約7%，及作為添加劑的防止沉澱劑5%、矽2%、鋁糊分散劑約10%進行混合而製造的。所述陰離子塗層250是委託大韓民國遠紅外線協會進行實驗，結果確認在常溫下(24°C、溼度45%)陰離子的放射量為每1CC放射1200個或更多。確認了在上述條件之外，用任何塗料都會因樹脂塗料層而遮蔽陰離子，使其不能放射。另外，為使熱傳導平滑度的性能提高，優選使用鋁或銅板製成的板作為底板。以下，就本發明的一種實施例的遠紅外線及陰離子放射體的組裝工序進行說明。圖9為本發明的一種實施例的遠紅外線及陰離子放射體的組裝工序圖，首先將導電性發熱體211切斷成一定的規格(步驟300)，將一定規格的導電帶212用於作為電源端子而加上(步驟301、302)，試驗兩端子間的電阻設定適當的電阻值(約162Q)(步驟303)。接著，進行熱壓操作，在該階段將聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和半固體狀態的預浸漬材料層積後，層積包含上述導電性發熱體211和導電帶212的上述面狀發熱板210，在一定溫度下施加一定的壓力，然後經過一定的時間，形成含有固體狀態的陶瓷的環氧化合物板230(步驟305步驟308)。在此，除了使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)之外，也可使用聚酯(PE)。上述PET膜層是用於保護環氧化合物板230層的、被層壓的物質，在積層聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和半固體狀態的預浸漬材料之後，進行熱壓從而形成保護膜層240。上述熱壓工序結束後，就完成了遠紅外線放射體的製造，根據需要可以在上述保護膜層上再塗布可以放射陰離子的陰離子塗層250(未圖示)。在最終商品化階段之前，檢查上述熱壓製品(步驟309)，裁成一定生產規格後(步驟310)進行最終檢查，完成為實施配線而進行的穿孔操作(步驟311、312)。此時，為進行陰離子塗敷，在工序311和工序312之間可以附加與陰離子塗敷相關的工序(步驟320)。另一方面，在結束上述穿孔操作之後，進行為從外部接受電源供給而做的配線操作(步驟313)，和將配線連接到遠紅外線放射體的錫焊焊接操作(步驟14)。接著，進行上述配線的通路試驗(步驟315)，來確認有無斷路。接著，將上述完成了通路試驗的產品，通過粘合兩面膠帶(步驟316)和鋁板(AlPlate)(步驟317)，從而完成組裝工序。作為最後階段，結束通路試驗(步驟318)後，包裝即可出廠(步驟319)。如上所述，本發明的詳細說明是限於具體實施例而進行的說明，但勿庸置疑，在不超越本發明的範圍內，可以有各種的變形。權利要求1.遠紅外線放射體，其特徵為，包含面狀發熱板和環氧化合物板，所述面狀發熱板沿著導電性發熱體的相對的兩邊粘合有帶狀的導電帶，在所述導電帶上設置有電極；所述環氧化合物板將半固體狀的預浸漬材料熱壓、層積在所述面狀發熱板的上下表面上，然後通過加熱遠紅外線放射體，由陶瓷的固有波長帶放出遠紅外線，所述半固體狀的預浸漬材料是通過在環氧化合物中添加作為遠紅外線放射物質的陶瓷，為了防止陶瓷的沉澱現象而在攪拌機中攪拌而得到的。全文摘要本發明提供遠紅外線放射體，它包含面狀發熱板和環氧化合物板，所述面狀發熱板沿著導電性發熱體的相對的兩邊粘合有帶狀的導電帶，在所述導電帶上設置有電極；所述環氧化合物板將半固體狀的預浸漬材料熱壓、層積在所述面狀發熱板的上下表面上，然後通過加熱遠紅外線放射體，由陶瓷的固有波長帶放出遠紅外線，所述半固體狀的預浸漬材料是通過在環氧化合物中添加作為遠紅外線放射物質的陶瓷，為了防止陶瓷的沉澱現象而在攪拌機中攪拌而得到的。這樣的遠紅外線放射體具有提供可以隨著使用環境而調節遠紅外線的放射量來使用的裝置的效果。文檔編號H05B3/20GK101668360SQ200910168169公開日2010年3月10日申請日期2005年11月29日優先權日2005年11月29日發明者宋星奎,許丙允申請人:東星電子株式會社;許丙允