基于收料检测的节能型石墨烯地垫生产系统技术方案

本发明专利技术涉及石墨烯地垫制造技术领域，尤其涉及一种基于收料检测的节能型石墨烯地垫生产系统，包括样本制备模块、收料检测模块、石墨烯导电浆料重配模块、导电层制备模块和制备控制模块，本发明专利技术通过所述收料检测模块测定的石墨烯导电层回收料的检测数据控制所述导电浆料重配模块通过重新配比制备所述导电发热层浆料并控制所述导电层制备模块工作以将所述导电发热层浆料制备成所述导电发热层，一方面，能够降低石墨烯地垫产品的原料成本，另一方面，本发明专利技术通过合理利用废弃石墨烯产品，避免了废弃石墨烯供暖产品在达到衰减年限或损坏后成为垃圾污染环境。坏后成为垃圾污染环境。坏后成为垃圾污染环境。

【技术实现步骤摘要】
基于收料检测的节能型石墨烯地垫生产系统


[0001]本专利技术涉及石墨烯地垫制造
，尤其涉及一种基于收料检测的节能型石墨烯地垫生产系统。

技术介绍

[0002]石墨烯地暖系统是以石墨烯地暖膜作为发热源的采暖系统。石墨烯地暖具有快速加热的特点而且不用通过任何的媒介去传导热量。石墨烯地暖在加热过程中会发出一种远红外线，这种远红外线可以直接加热水泥层，然后传导到瓷砖或者是木地板，最终以辐射采暖的方式来提升实力的温度。采用石墨烯作为发热源的地暖，一方面，若面层为水泥层，地面温度被加热到38
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40℃所需用的时间一般为15
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30分钟，与传统的水地暖或电地暖相比，石墨烯地暖加热速度非常快。并且石墨烯采暖在通电以后会散发出远红外光波，与电地暖的电磁辐射相比，远红外光波对人体没有伤害，并且地暖散发的5
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15微米远红外波，具有促进血液循环、缓解疼痛、促进细胞组织活性化的功能。另一方面，石墨烯供暖方式与传统式的供热系统相比较，热转换率高达99.69%，在节能环保方面也具有很强的节能优势。而石墨烯采暖地垫作为能够适应多种场景的采暖方式，与固定的地采暖相比，一次投入成本小，并且能够轻易移动和增加，对现代人的各种采暖场景均具有良好的适应性，具有广阔的市场前景。
[0003]中国专利公开号：CN109624440B公开了一种石墨烯蓄热垫及其制备方法，所述石墨烯蓄热垫包括底层的防潮层和顶层的蓄热层，所述蓄热层贴合在所述防潮层的上表面，所述防潮层采用辐射交联聚乙烯发泡材料制成，所述蓄热层由石墨烯/有机类复合相变材料制成，所述防潮层的底面贴合一层铝箔。该技术方案能够实现加热地垫的功能，但是其蓄热层制备过程中存在大量使用工业制备的高分子聚合物，工业高分子聚合物制备过程中消耗大量的能源并且其纯水用量和污水排放量很大，同时碳排放较高的问题。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种基于收料检测的节能型石墨烯地垫生产系统，用以克服现有技术无法对废弃的石墨烯供暖产品中的石墨烯回收再利用的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于收料检测的节能型石墨烯地垫生产系统，包括：样本制备模块，其用以对回收的石墨烯导电层回收料进行针对性处理以制备对应工艺阶段的检测样本，所述检测样本包括回收料老化试验用样本、回收料均质回收样本以及导电发热层样本；收料检测模块，其与所述样本制备模块相连，用以对回收的石墨烯导电层回收料进行针对性检测并根据性能对石墨烯导电层回收料按性能进行分类；所述检测包括针对石墨烯导电层回收料的导电率检测、导热率检测、成分检测以及老化性检测；石墨烯导电浆料重配模块，其与所述收料检测模块相连，用以根据所述收料检测
模块对石墨烯导电层回收料的检测测试数据对石墨烯导电层回收料与石墨烯原料进行重新配比以制备节能型石墨烯地垫的导电发热层浆料；导电层制备模块，其分别与所述收料检测模块和所述石墨烯导电浆料重配模块相连，用以将所述导电发热层浆料制备成节能型石墨烯地垫的导电发热层；制备控制模块，其分别与所述收料检测模块、所述石墨烯导电浆料重配模块和所述导电层制备模块相连，用以根据所述收料检测模块测定的石墨烯导电层回收料的检测数据控制所述石墨烯导电浆料重配模块制备所述导电发热层浆料并控制所述导电层制备模块制备导电发热层，所述制备控制模块能够根据石墨烯地垫生产系统中各生产设备传递的产品数据对节能型石墨烯地垫生产过程进行控制以制备节能型石墨烯地垫。
[0006]进一步地，所述收料检测模块包括初熔检测模块、电性检测模块、成分检测模块和制品发热检测模块，其中，所述初熔检测模块，其分别与所述样本制备模块以及所述制备控制模块相连，用以对石墨烯导电层回收料加热形成的回收料熔融溶液的融化温度和导热性进行测定以初步判断石墨烯导电层回收料的连接料成分并通过搅拌和加热使石墨烯导电层回收料形成质地成分均匀的回收料熔融溶液；所述电性检测模块，其分别与所述样本制备模块、所述初熔检测模块以及所述制备控制模块相连，用以根据所述回收料熔融溶液制备电性检测样本并测定电性检测样本的导热性；所述成分检测模块，其分别与所述样本制备模块、所述初熔检测模块、所述电性检测模块以及所述制备控制模块相连，用以对石墨烯导电层回收料进行老化性能测定以对回收料能否再次使用进行初步判定；所述制品发热检测模块，其分别与所述样本制备模块、所述初熔检测模块、所述电性检测模块、所述制备控制模块以及所述导电层制备模块相连，用以对制备完成的节能型石墨烯地垫的导电发热层进行发热检测以测定制备的导电发热层是否符合发热标准。
[0007]进一步地，本专利技术所述基于收料检测的节能型石墨烯地垫生产系统的制备步骤包括：步骤S1，石墨烯回收料的回收过程；步骤S11，在充有惰性气体保护的装置内对石墨烯地暖回收材料的石墨烯导电层与地垫其他部分进行机械分离以得到石墨烯导电层回收料；步骤S12，将分离后的石墨烯导电层回收料传递至收料检测模块以对石墨烯导电层回收料进行老化检测，制备控制模块按收料检测模块的检测数据对石墨烯导电层回收料进行判定以对石墨烯导电层回收料是否具备回收价值；步骤S13，制备控制模块控制样本制备模块对具备回收价值的石墨烯导电层回收料进行加热熔融形成回收料熔融溶液并采用该回收料熔融溶液制备均质回收样本，所述制备控制模块控制收料检测模块对制备的均质回收样本进行导热率检测并根据均质回收样本的导热率确定回收料熔融溶液的浆料类型；步骤S14，按回收料熔融溶液的浆料类型对回收料熔融溶液进行分类存储；步骤S2，石墨烯地垫导电发热层的制备过程；步骤S21，石墨烯地垫导电发热层浆料制备；
步骤S211，制备控制模块根据需制备的石墨烯地垫的导电发热层的设计导热率选择对应的回收料熔融溶液浆料类型作为制备石墨烯地垫的导电发热层的主浆料；步骤S212，制备控制模块根据选定的主浆料的导热率确定辅助浆料的种类以及辅助浆料的添加量；步骤S213，制备控制模块控制石墨烯导电浆料重配模块按确定的主浆料添加量和辅助浆料的添加量对石墨烯导电发热层浆料进行制备；步骤S22，石墨烯地垫导电发热层制备；步骤S221，石墨烯地垫导电发热层喷涂厚度确定；步骤S2211，制备控制模块控制样本制备模块采用步骤S21制备的石墨烯导电发热层浆料制备导电发热层样本并根据收料检测模块测定的导电发热层样本的导热率确定导电发热层的初始喷涂厚度；步骤S2212，制备控制模块控制样本制备模块采用初始喷涂厚度制备导电发热层样品并根据收料检测模块测定的导电发热层样品的升温时间确定制备的导电发热层样本是否合格，若合格，制备控制模块将本次导电发热层的喷涂厚度设定为导电发热层的标准喷涂厚度；若不合格，制备控制模块根据导电发热层样品的实际升温时间对导电发热层的标准喷涂厚度进行调节以确定导电发热层的喷涂厚度；步骤S2213，制备控制模块控制导电层制备模块在制备完成的纤维基层上按确定的喷涂厚度喷涂导电发热层浆料以制备石墨烯地垫的导电发热层；步骤S3，石墨烯地垫的复合制备过程；步骤S31，将制备完成的温控装置与导电发热层进行固定连接；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于收料检测的节能型石墨烯地垫生产系统，其特征在于，包括：样本制备模块，其用以对回收的石墨烯导电层回收料进行针对性处理以制备对应工艺阶段的检测样本，所述检测样本包括回收料老化试验用样本、回收料均质回收样本以及导电发热层样本；收料检测模块，其与所述样本制备模块相连，用以对回收的石墨烯导电层回收料进行针对性检测并根据性能对石墨烯导电层回收料按性能进行分类，所述检测包括针对石墨烯导电层回收料的导电率检测、导热率检测、成分检测以及老化性检测；石墨烯导电浆料重配模块，其与所述收料检测模块相连，用以根据所述收料检测模块对石墨烯导电层回收料的检测测试数据对石墨烯导电层回收料与石墨烯原料进行重新配比以制备节能型石墨烯地垫的导电发热层浆料；导电层制备模块，其分别与所述收料检测模块和所述石墨烯导电浆料重配模块相连，用以将所述导电发热层浆料制备成节能型石墨烯地垫的导电发热层；制备控制模块，其分别与所述收料检测模块、所述石墨烯导电浆料重配模块和所述导电层制备模块相连，用以根据所述收料检测模块测定的石墨烯导电层回收料的检测数据控制所述石墨烯导电浆料重配模块制备所述导电发热层浆料并控制所述导电层制备模块制备导电发热层，所述制备控制模块能够根据石墨烯地垫生产系统中各生产设备传递的产品数据对节能型石墨烯地垫生产过程进行控制以制备节能型石墨烯地垫。2.根据权利要求1所述的基于收料检测的节能型石墨烯地垫生产系统，其特征在于，所述收料检测模块包括初熔检测模块、电性检测模块、成分检测模块和制品发热检测模块，其中，所述初熔检测模块，其分别与所述样本制备模块以及所述制备控制模块相连，用以对石墨烯导电层回收料加热形成的回收料熔融溶液的融化温度和导热性进行测定以初步判断石墨烯导电层回收料的连接料成分并通过搅拌和加热使石墨烯导电层回收料形成质地成分均匀的回收料熔融溶液；所述电性检测模块，其分别与所述样本制备模块、所述初熔检测模块以及所述制备控制模块相连，用以根据所述回收料熔融溶液制备电性检测样本并测定电性检测样本的导热性；所述成分检测模块，其分别与所述样本制备模块、所述初熔检测模块、所述电性检测模块以及所述制备控制模块相连，用以对石墨烯导电层回收料进行老化性能测定以对回收料能否再次使用进行初步判定；所述制品发热检测模块，其分别与所述样本制备模块、所述初熔检测模块、所述电性检测模块、所述制备控制模块以及所述导电层制备模块相连，用以对制备完成的节能型石墨烯地垫的导电发热层进行发热检测以测定制备的导电发热层是否符合发热标准。3.根据权利要求2所述的基于收料检测的节能型石墨烯地垫生产系统，其特征在于，所述制备控制模块设置有第一老化时间标准A1，其中，A1＞60min，当所述收料检测模块识别到有石墨烯导电层回收料时，所述制备控制模块控制所述样本制备模块在石墨烯导电层回收料中采集回收料样本并传递至所述成分检测模块，所述成分检测模块对所述回收料样本进行加速老化试验，所述制备控制模块根据所述成分检测模块测定的回收料样本的耐老化时间a确定石墨烯导电层回收料是否初步具备回收价值，
当a＜A1时，所述制备控制模块判定回收料样本过度老化且不具备回收价值，所述制备控制模块将该回收料样本对应的石墨烯导电层回收料做报废处理；当a≥A1时，所述制备控制模块判定回收料样本符合老化标准且具备回收价值，所述制备控制模块对该回收料样本对应的石墨烯导电层回收料进行导热性能测试以对石墨烯导电层回收料的工作性能进行确认。4.根据权利要求3所述的基于收料检测的节能型石墨烯地垫生产系统，其特征在于，所述制备控制模块设置有第一导热率标准R1和第二导热率标准R2，其中，300W/m
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K＜R1＜R2＜1000W/m
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K，当所述制备控制模块判定回收料样本符合老化标准且具备回收价值时，所述制备控制模块控制样本制备模块对与回收料样本对应的石墨烯导电层回收料进行加热熔融以形成回收料熔融溶液并采集所述回收料熔融溶液的样本溶液进行超声波震荡喷涂以制备均质回收样本，所述制备控制模块控制所述初熔检测模块对所述均质回收样本的导热性进行检测，所述制备控制模块根据所述初熔检测模块测定的所述均质回收样本的导热率r确定针对该石墨烯导电层回收料的再制方式，当r＜R1时，所述制备控制模块判定所述均质回收样本的导热率低于再制标准，所述制备控制模块将该回收料熔融溶液记为导电层连接浆料；当R1≤r≤R2时，所述制备控制模块判定所述均质回收样本的导热率符合再制标准，制备控制模块将该回收料熔融溶液记为第一导电层主浆料；当r＞R2时，所述制备控制模块判定所述均质回收样本的导热率超出再制标准，制备控制模块将该回收料熔融溶液记为第二导电层主浆料。5.根据权利要求4所述的基于收料检测的节能型石墨烯地垫生产系统，其特征在于，所述制备控制模块设置有需制备的导电发热层预设导热率R0，其中，R0＞R1，当所述制备控制模块需制备导电发热层时，制备控制模块根据需制备的石墨烯导电发热层的预设导热率R0确定所述石墨烯导电浆料重配模块采用的主浆料类型；当R0＜R2时，所述制备控制模块判定采用所述第一导电层主浆料作为本次制备导电发热层浆料的主浆料并根据实际使用的第一导电层主浆料的导热率确定对应的辅助浆料的添加量；当R0≥R2时，所述制备控制模块判定采用所述第二导电层主浆料作为本次制备导电发热层浆料的主浆料并根据实际使用的第二导电层主浆料的导热率确定对应的辅助浆料的添加量。6.根据权利要求5所述的基于收料检测的节能型石墨烯地垫生产系统，其特征在于，所述制备控制模块设置有第一导热差值标准ΔR1和第二导热差值标准ΔR2、第一浆料添加系数α1、第二浆料添加系数α2、第三浆料添加系数α3和第四浆料添加系数α4，其中，0＜ΔR1＜ΔR2，0＜α4＜1＜α1＜α2＜α3＜2，当所述制备控制模块确定作为本次制备导电发热层浆料的主浆料类型后，所述制备控制模块根据选定的主浆料的均质回收样本的导热率r与R0进行比对并根据r与的差值Δr确定针对所述石墨烯导电浆料重配模块的辅料配比方式，设定Δr=R0
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r，当Δr＜0时，所述制备控制模块判定主浆料符合导热标准并选择所述导电层连接浆料作为辅助浆料，所述制备控制模块判定采用第四浆料添加系数α4对所述导电层连接浆料的添加量进行调节；
当0≤Δr≤ΔR1时，所述制备控制模块判定主浆料不符合导热标准并选择添加石墨烯原料作为辅助浆料，所述制备控制模块判定采用第一浆料添加系数α1对石墨烯原料的添加量进行调节；当ΔR1≤Δr≤ΔR2时，所述制备控制模块判定主浆料不符合导热标准并选择添加石墨烯原料作为辅助浆料，所述制备控制模块判定采用第二浆料添加系...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡佛丰，
申请(专利权)人：张家港梦康生活家居科技有限公司，
类型：发明
国别省市：