[实用新型]一种碳纤维布生产装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及高分子材料制备领域，具体为一种碳纤维布生产装置。

背景技术

碳纤维本身用处不大，但能与树脂、金属、陶瓷、碳、玻璃等材料复合，从而改进原有材料的强度、模量、密度、抗疲劳、耐腐蚀等特性，从而可以取代或部分取代某些金属材枓或非金属材料，用于航空、宇宙航行、航海、化工等领域。碳纤维有很好的抗拉强度和弹性模量，并具有自润搰性，摩擦系数小，耐磨性能好，有很好的热导率。其化学性能与炭相似，耐腐蚀性能比玻璃还好，能耐酸碱，还具有耐油，耐一般放射性照射、吸射气体和减速中子、耐低温等性能。

目前应用较普遍的碳纤维主要是聚丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维。碳纤维的制造包括纤维纺丝、热稳定化（预氧化）、碳化、石墨化等四个过程。其间伴随的化学变化包括，脱氢、环化、预氧化、氧化及脱氧等。目前碳纤维布制作成本高，效率低。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种碳纤维布生产装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种碳纤维布生产装置，包括依次相连的织布装置、双级预氧化处理装置、碳化处理器、石墨化处理器、环氧树脂处理浴装置以及溶剂干燥器，所述织布装置包括依次相连的原液贮槽、过滤机、计量泵、凝固浴装置、合股装置以及纬织机，所述双级预氧化处理装置、碳化处理器设有废气排出口，所述碳化处理器上还设有碳化分解产物排出口，在所述石墨化处理器和环氧树脂处理浴装置之间设有无损探伤装置，所述溶剂干燥器输出端也设有无损探伤装置。

有益效果：

本实用新型采用碳化有机纤维的方法，减小预氧化过程中纤维表层和内部的反应程度差异，加速预氧化过程，降低生产成本，提高碳纤维的抗氧化性能和力学性能，尤其是拉伸强度和模量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种碳纤维布生产装置，包括依次相连的织布装置、双级预氧化处理装置2、碳化处理器3、石墨化处理器4、环氧树脂处理浴装置5以及溶剂干燥器6，所述织布装置包括依次相连的原液贮槽11、过滤机12、计量泵13、凝固浴装置14、合股装置15以及纬织机16，所述双级预氧化处理装置2、碳化处理器3设有废气排出口21、31，所述碳化处理器3上还设有碳化分解产物排出口32，在所述石墨化处理器4和环氧树脂处理浴装置5之间设有无损探伤装置7，所述溶剂干燥器6输出端也设有无损探伤装置7。

在本实用新型生产流程如下：

（1）将纺丝液由原液贮槽11流经过滤机12过滤，过滤后的纺丝液流入计量泵13，并从计量泵13的喷丝头喷出后进入凝固浴装置14，制得的纤维束先合股成丝条，并于纬织机16中织成聚丙烯腈纤维布；

（2）将聚丙烯腈纤维布放入双级预氧化处理装置2中，在催化剂中于200～330℃及张力状态条件下用空气进行氧化处理,使纤维布的颜色逐渐由白变黄，最后变成铜褐色，预氧化处理过程中产生的废气由废气排出口21排出；

（3）将铜褐色碳纤维布放入碳化处理器3中，在纯氮气流保护下进行碳化得到黑色碳纤维布，碳化过程中产生的废气由废气排出口31排出；

（4）将黑色碳纤维布放入石墨化处理器4中，在惰性气体保护下进行石墨化处理；

（5）经过石墨化处理所得碳纤维布经过无损探伤装置7检验后送环氧树脂处理浴装置5中进行浸泡处理，得到的单向无纬碳纤维布；

（6）将单向无纬碳纤维布放入溶剂干燥器6使溶剂蒸发，然后再经无损探伤装置7检验后即得成品碳纤维布。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。