[实用新型]一种碳纤维碳化和预浸料组合生产线

说明书

本实用新型涉及一种碳纤维碳化和预浸料组合生产线，包括双层结构的碳纤维的碳化生产线和预浸料生产线，碳化生产线包括依次连接的水洗装置、第一热辊干燥装置、上浆装置、水平干燥装置、第二热辊干燥装置和收丝机；预浸料生产线包括依次连接的放丝装置、展纱装置、热压含浸装置、冷却装置、栽切装置和收卷装置，碳化生产线的第一热辊干燥装置与预浸料生产线的展纱装置相连接。本实用新型将碳纤维碳化线生产的部分碳丝不经过上浆，直接通过导向辊引至预浸线的展纱辊，这样可以省去碳化线后道的上浆、干燥和收卷工序以及预浸线的放纱工序，大幅提高生产效率。本实用新型不仅节省生产场地，方便生产，而且能够降低生产成本，提高产品质量。

技术领域

本实用新型涉及碳纤维生产技术领域，具体是一种碳纤维碳化和预浸料组合生产线。

背景技术

碳纤维是含碳量高于92％的无机高分子纤维，其中含碳量高于99％的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低。用碳纤维复合的工程材料优于金属材料，其抗拉强度高于钢材的3-4倍，耐疲劳高2倍，重量比钢材轻3-4倍，热膨胀小4-5倍；石墨纤维可以做到零变异。碳纤维被广泛应用于航天航空、高速轨道交通、体育用品、化工机械、纺织机械等领域。

如附图2和附图3所示，传统的碳纤维碳化生产工艺包括放丝工序、氧化工序、低温碳化工序、高温碳化工序、表面处理工序、水洗工序、热辊干燥工序；上浆工序、水平干燥工序、第二热辊干燥工序和收丝工序。传统的预浸料生产工艺包括放丝工序、展纱工序、热压含浸工序、冷却工序、覆膜工序、栽切工序和收卷工序。

碳纤维预浸料是由碳纤维纱、环氧树脂、离型纸等材料，经过涂膜、热压、冷却、覆膜、卷取等工艺加工而成的复合材料，又名碳纤维预浸布。之所以叫预浸布是因为这只是树脂与碳纤维的初步含浸，在产品成型时才是最终含浸的缘故。

碳纤维生产线生产时，丝束在经过碳化、水洗、烘干后进行上浆处理，然后在烘干，最后用卷绕机进行收卷。碳纤维预浸料在生产时，先要从将成锭的成品碳纤维，依次有序的放在预浸机的纱架上，在把全部丝束按顺序整理好，然后经过展纱辊进行预浸料的制作。传统的碳纤维碳化生产线与预浸料生产线相互分离设置，占地面积较大，生产成本高，不便于转换生产的产品，不仅生产效率低，而且产品质量不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够降低生产成本，提高产品质量，实现碳化生产线与预浸料生产线相结合的组合式生产线。

本实用新型的目的是通过采用以下技术方案来实现的：

碳纤维碳化和预浸料组合生产线，包括碳纤维的碳化生产线和预浸料生产线，所述碳化生产线和预浸料生产线相连接，所述碳化生产线包括依次连接的水洗装置、第一热辊干燥装置、上浆装置、水平干燥装置、第二热辊干燥装置和收丝机；所述预浸料生产线包括依次连接的放丝装置、展纱装置、热压含浸装置、冷却装置、栽切装置和收卷装置，所述碳化生产线的第一热辊干燥装置与预浸料生产线的展纱装置相连接。

作为本实用新型的优选技术方案，所述组合生产线设为双层结构，所述预浸料生产线设在上层，碳化生产线设在下层，碳化生产线的第一热辊干燥装置通过导向辊与预浸料生产线的展纱装置连接。

作为本实用新型的优选技术方案，所述预浸料生产线的冷却装置与栽切装置之间还设有覆膜装置。

作为本实用新型的优选技术方案，所述碳化生产线的水洗装置之前设有放丝装置、氧化装置、低温碳化装置、高温碳化装置和表面处理装置，其中表面处理装置与所述水洗装置连接。

作为本实用新型的优选技术方案，所述组合生产线设有控制系统，所述控制系统包括温度控制装置、气动控制装置和液压装置。