[发明专利]纤维处理系统和处理碳纳米管纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及纤维预处理领域，具体地，涉及一纤维处理系统和一种利用该纤维处理系统对碳纳米管纤维进行处理的方法。

背景技术

碳纳米管纤维作为一种独特的一维结构纳米碳材，自其在1991年被发现以来，就一直是先进材料研究的热点。为了使得所述碳纳米管纤维适用于不同的应用场合，有时需要制备获得了碳纳米管纤维之后对所述碳纳米管纤维进行二次加工。

例如，为了提高碳纳米管纤维的导电性，可以利用卤素对碳纳米管纤维进行处理。现有技术中，常用的处理方法包括蒸汽法。具体地，可以将碳纳米管纤维置入卤素蒸汽中，让卤素原子缓慢进入纤维内部。但是，这种方法效率比较低，并且，只能用于对较短的碳纳米管纤维进行处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纤维处理系统和一种利用该纤维处理系统对碳纳米管纤维进行处理的处理方法。利用所述纤维处理系统能够持续高效地对较长的碳纳米管纤维进行处理。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种纤维处理系统，其中，所述系统包括纤维牵引组件、第一溶液池和第一超声震荡装置，所述第一超声震荡装置的震荡件位于所述第一溶液池内，所述纤维牵引组件能够牵引所述纤维经过所述第一溶液池的内部。

优选地，所述纤维牵引组件包括放丝辊、至少一个第一压辊和收丝辊，所述放丝辊和所述收丝辊分别位于所述第一溶液池的外部的两侧，至少一个所述第一压辊设置在所述第一溶液池内，且位于所述放丝辊和所述收丝辊之间。

优选地，所述纤维牵引组件包括多个所述第一压辊，多个所述第一压辊的排列方向与所述放丝辊和所述收丝辊的排列方向平行。

优选地，所述纤维处理系统还包括第二溶液池，所述第二溶液池位于所述第一溶液池和所述收丝辊之间，且待处理的纤维能够分别经过所述第一溶液池的内部和所述第二溶液池的内部。

优选地，所述纤维处理系统还包括至少一个第一导辊和至少一个第二压辊，所述第一导辊位于所述第一溶液池和所述第二溶液池之间，所述第二压辊设置在所述第二溶液池内。

优选地，所述纤维处理系统包括多个所述第一导辊和多个所述第二压辊，多个所述第一导辊的排列方向平行于所述放丝辊和所述收丝辊的排列方向，多个所述第二压辊的排列方向平行于所述放丝辊和所述收丝辊的排列方向。

优选地，所述纤维处理系统还包括第二超声震荡装置，所述第二超声震荡装置的震荡件位于所述第二溶液池内。

优选地，所述纤维处理系统还包括烘干装置，所述烘干装置用于烘干处理后的纤维，所述烘干装置设置在所述第二溶液池和所述收丝辊之间。

优选地，所述烘干装置包括第二导辊和加热件，所述第二导辊位于所述第二溶液池的外部，且所述加热件位于所述第二导辊和所述收丝辊之间。

作为本发明的另一个方面，提供一种利用上述纤维处理系统对碳纳米管纤维进行处理的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

从缠绕有碳纳米管纤维的所述放丝辊上拾取碳纳米管纤维的自由端，并使得该自由端经过所述第一溶液池的内部后固定在所述收丝辊上，所述碳纳米管纤维的一部分位于所述第一溶液池内；

向所述第一溶液池内注入卤素溶液，并且所述碳纳米管纤维的一部分浸入所述卤素溶液中，所述第一超声震荡装置的震荡件浸入所述卤素溶液中；

控制所述第一超声震荡装置开始震荡；

驱动所述放丝辊和所述收丝辊同步转动。

优选地，设置所述放丝辊和所述收丝辊的转动速度，以使得所述碳纳米管纤维的行进速度为1mm/min至100mm/min之间。

优选地，所述放丝辊和所述收丝辊周期性地转动，相邻两个转动周期之间间隔预定时间段。

优选地，所述放丝辊和所述收丝辊的两个转动周期之间间隔的时间为10min至40min。

优选地，当所述纤维处理系统包括所述第二溶液池时，在驱动所述放丝辊和所述收丝辊同步转动之前，向所述第二溶液池内注入清洗溶液。

优选地，所述清洗溶液包括无水乙醇。

优选地，当所述纤维处理系统包括烘干装置时，烘干温度为80℃至100℃。

优选地，所述卤素溶液包括碘溶液或溴溶液。

优选地，所述第一超声震荡装置的震荡件浸入所述卤素溶液中，且所述第一超声震荡器的功率为500W至800W；和/或

当所述纤维处理系统包括所述第二超声震荡装置时，所述第二超声震荡装置的震荡件浸入所述清洗溶液中，且所述第二超声震荡器的功率为100W至200W。