一种内置高强纤维的新型电热式采暖木质地板及其制备方法技术领域：
本发明属于电热地板技术领域，具体涉及一种内置高强纤维的
新型电热式采暖木质地板及其制备方法。
背景技术：
木地板是一种传统的室内铺地材料，木地板具有其他材料所不
具备的优良功能，具有色泽均匀、纹理美观、绝热保暖、调温调湿
、弹性好、强度大、硬度高、豪华典雅、无污染等特点。近年来随
着人们生活水平不断提高，木地板这种豪华高档的铺地材料已经进
入越来越多的家庭。
木地板根据结构可分为实木地板、复合地板、指接地板、集成
地板，其中实木地板按性质分为长条地板和拼花地板，复合地板包
括三层复合地板、单板层积复合地板、人造板体面地板、竹木地板
和竹木复合地板。木地板的质量与其含水率、表面平整度、色差等
有很大的关系。
目前，随着科学技术的不断发展，在发展木地板结构性能的同
时，也从多功能角度提高木地板的经济价值。采暖木地板是一种将
天然环保的实木地板作为地采暖地板基材，与加热元件想结合得到
的新科技产品。然而木材作为地采暖用材存在着诸多不足，最主要
的原因是实木地板会随周围环境的温度、湿度变化而产生干缩和湿
胀，导致实木地板变形、翘曲和开裂，因此需要针对实木地板的特
性进行改良，使采暖木地板能更加新型、舒适、节能、高效、环保
。
中国专利CN104179328A(公开日2014.12.3)公开的一种纳米多
层复合电热木地板及其制备方法，将塑料薄膜上印刷一层碳纳米油
墨，然后制作电极和绝缘层，打孔，与衬底木纤维板层和实木面板
进行粘合，最后经耐水耐磨处理得到制品，该电热木地板轻薄，具
有很好的力学性能，便于运输安装，节约成本。中国专利CN1047121
29A(公开日2015.6.17)公开的三层实木复合电热地板及其制备方
法，该三层实木复合电热地板包括装饰木皮、上绝缘层、电热芯片
、下绝缘层、三层实木基材层，其中电热芯片是在用作电源接头的
铜带表面涂刷导电溶胶并铺设在碳纤维电热无纺纸表面构成，三层
实木基材是经压合而成，该方法制备的电热地板用胶量小，变形小
，更环保，且电热芯片和铜带连接牢度，安全性好，使用寿命长
由上述现有技术可知，目前的电热实木地板多是改变实木板与
电热芯的结合方式，但未从材料的层面考虑其功能性。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种内置高强纤维的新型电热
式采暖木质地板及其制备方法，将含有高强纤维的木板作为结构芯
层，将碳纤维长丝的导电层作为发热芯层，并配合使用经高温碳化
处理的木质基层和装饰层，得到内置高强纤维的电热式采暖木质地
板。本发明制备的内置高强纤维的电热式采暖木质地板具有优良的
机械性能、锁水性能、发热性能、变形性能和防腐耐磨性能，能满
足室内的多种需求，舒适、安全、耐用、环保。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种内置高强纤维的新型电热式采暖木质地板，其特征在于，
所述电热式采暖木质地板包括结构芯层、发热芯层、木质基层和装
饰层，所述结构芯板为内置高强纤维的木板，所述发热芯层为碳纤
维发热芯层，所述木质基层为经高温碳化处理的木板，所述装饰层
为防水耐磨层。
优选地，所述高强纤维为高强玻璃纤维或者高强聚乙烯纤维，
所述碳纤维发热芯层为碳纤维长丝制备的导电层。
本发明还提供一种内置高强纤维的电热式采暖木质地板的制备
方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将木材放入150-200℃的高温、无氧环境中，经高温炭化
热处理后取出，得到经高温碳化处理的木质基层；
(2)通过无缝拼接工艺将含高强纤维的小木条或小木板拼成大
板，进行压合固化结构，再经裁剪得到结构芯层；
(3)将碳纤维长丝制备成导电层，然后涂有导电热熔胶的铜带
置于导电层的表面，并涂覆绝缘涂层，得到发热芯层；
(4)依次将木质基层、发热芯层、结构芯层、木质基层以自上
至下的顺序铺设并压合为整体，然后在表面涂覆防水耐磨层形成装
饰层，烘干固化后得到内置高强纤维的电热式采暖木质地板。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，木质基层的含水
率为8-15％，厚度为4-5mm。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，高温炭化热处理
的时间为20-30min。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，压合固化的工艺
为在4-5MPa下，压合固化30-50min。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，结构芯层的厚度
为2-4mm。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，导电层为布基或
者纸基。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，绝缘涂层为聚酯
涂层。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明制备的内置高强纤维的电热式采暖木质地板中的木
质基层经高温炭化处理后，可以降低木材组分中的游离羟基浓度，
使木材的吸湿滞后，并且可防止霉变、腐朽、虫蛀等现象，提高地
板的耐腐和耐久性能，满足采暖的使用要求。
(2)本发明制备的的内置高强纤维的电热式采暖木质地板的表
面涂上一层耐水耐磨涂层，可以封闭水分传导的通道，降低空气湿
度对地板的影响，控制地板基材水分变化，保证木板使用初期木板
内部的水分，使之与外界环境始终同意，防止出现表面开裂、起哄
等现象。
(3)本发明制备的内置高强纤维的电热式采暖木质地板中的发
热层，采用碳纤维长丝制备的布基或者纸基导电层，具有很高的柔
性和导电性，能充分的将电能转换成热能，并且柔性基底的可塑性
高，变形性好，使用寿命长，安全性好。
(4)本发明制备的内置高强纤维的电热式采暖木质地板具有优
良的机械性能、锁水性能、发热性能、变形性能和防腐耐磨性能，
能满足室内的多种需求，舒适、安全、耐用、环保。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意
性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
(1)将木材放入150℃的高温、无氧环境中，经高温炭化热处
理15min后取出，得到含水率为15％的4-5mm厚的经高温碳化处理的木
质基层。
(2)通过无缝拼接工艺将含高强玻璃纤维的小木条拼成大板，
在4MPa下进行压合固化30min，再经裁剪得到厚度为2mm的结构芯层
。
(3)将碳纤维长丝制备成布基导电层，然后涂有导电热熔胶的
铜带置于导电层的表面，并涂覆0.3mm的聚酯绝缘涂层，得到发热芯
层。
(4)依次将木质基层、发热芯层、结构芯层、木质基层以自上
至下的顺序铺设并压合为整体，然后在表面涂覆防水耐磨层形成装
饰层，50℃烘干固化后得到内置高强纤维的电热式采暖木质地板。
实施例2：
(1)将木材放入200℃的高温、无氧环境中，经高温炭化热处
理20min后取出，得到含水率为8％的5mm厚的经高温碳化处理的木质
基层。
(2)通过无缝拼接工艺将含高强玻璃纤维或者高强聚乙烯纤维
的小木条或小木板拼成大板，在5MPa下进行压合固化50min，再经裁
剪得到厚度为4mm的结构芯层。
(3)将碳纤维长丝制备成纸基导电层，然后涂有导电热熔胶的
铜带置于导电层的表面，并涂覆0.5mm的聚酯绝缘涂层，得到发热芯
层。
(4)依次将木质基层、发热芯层、结构芯层、木质基层以自上
至下的顺序铺设并压合为整体，然后在表面涂覆防水耐磨层形成装
饰层，80℃烘干固化后得到内置高强纤维的电热式采暖木质地板。
实施例3：
(1)将木材放入180℃的高温、无氧环境中，经高温炭化热处
理17min后取出，得到含水率为10％的4.5mm厚的经高温碳化处理的木
质基层。
(2)通过无缝拼接工艺将含高强聚乙烯纤维的小木板拼成大板
，在4.5MPa下进行压合固化40min，再经裁剪得到厚度为3mm的结构
芯层。
(3)将碳纤维长丝制备成布基或者纸基导电层，然后涂有导电
热熔胶的铜带置于导电层的表面，并涂覆0.4mm的聚酯绝缘涂层，得
到发热芯层。
(4)依次将木质基层、发热芯层、结构芯层、木质基层以自上
至下的顺序铺设并压合为整体，然后在表面涂覆防水耐磨层形成装
饰层，70℃烘干固化后得到内置高强纤维的电热式采暖木质地板。
实施例4：
(1)将木材放入160℃的高温、无氧环境中，经高温炭化热处
理18min后取出，得到含水率为12％的4.3mm厚的经高温碳化处理的木
质基层。
(2)通过无缝拼接工艺将含高强聚乙烯纤维的小木板拼成大板
，在4.3MPa下进行压合固化35min，再经裁剪得到厚度为2.5mm的结
构芯层。
(3)将碳纤维长丝制备成布基或者纸基导电层，然后涂有导电
热熔胶的铜带置于导电层的表面，并涂覆0.4mm的聚酯绝缘涂层，得
到发热芯层。
(4)依次将木质基层、发热芯层、结构芯层、木质基层以自上
至下的顺序铺设并压合为整体，然后在表面涂覆防水耐磨层形成装
饰层，75℃烘干固化后得到内置高强纤维的电热式采暖木质地板。
实施例5：
(1)将木材放入200℃的高温、无氧环境中，经高温炭化热处
理20min后取出，得到含水率为13％的4.8mm厚的经高温碳化处理的木
质基层。
(2)通过无缝拼接工艺将含高强聚乙烯纤维的小木条拼成大板
，在4-5MPa下进行压合固化30-50min，再经裁剪得到厚度为2-4mm的
结构芯层。
(3)将碳纤维长丝制备成布基或者纸基导电层，然后涂有导电
热熔胶的铜带置于导电层的表面，并涂覆0.5mm的聚酯绝缘涂层，得
到发热芯层。
(4)依次将木质基层、发热芯层、结构芯层、木质基层以自上
至下的顺序铺设并压合为整体，然后在表面涂覆防水耐磨层形成装
饰层，65℃烘干固化后得到内置高强纤维的电热式采暖木质地板。
实施例6：
(1)将木材放入185℃的高温、无氧环境中，经高温炭化热处
理16min后取出，得到含水率为13％的5mm厚的经高温碳化处理的木质
基层。
(2)通过无缝拼接工艺将含高强玻璃纤维或者高强聚乙烯纤维
的小木条或小木板拼成大板，在5MPa下进行压合固化30min，再经裁
剪得到厚度为3mm的结构芯层。
(3)将碳纤维长丝制备成布基或者纸基导电层，然后涂有导电
热熔胶的铜带置于导电层的表面，并涂覆聚酯绝缘涂层，得到发热
芯层。
(4)依次将木质基层、发热芯层、结构芯层、木质基层以自上
至下的顺序铺设并压合为整体，然后在表面涂覆防水耐磨层形成装
饰层，75℃烘干固化后得到内置高强纤维的电热式采暖木质地板。
经检测，实施例1-6制备的内置高强纤维的电热式采暖木质地
板的质量等级、在采暖环境下的保形性以及室温下的升温速率的结
果如下所示：
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
实施例5
实施例6
|
质量等级(级)
一级
一级
一级
一级
一级
一级
保形率(％)
98
99
98
99
98
98
升温速率(℃/min)
0.51
0.58
0.54
0.56
0.57
0.53
由上表可见，本发明制备的内置高强纤维的电热式采暖木质地
板的质量等级优秀，在采暖环境下的保形性佳，而且采暖的升温速
率高，能满足室内地板的多种需求。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限
制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范
畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中
具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成
的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。