[实用新型]一种测试碳纤维用聚丙烯腈原丝内应力的装置

说明书

本实用新型涉及一种测试碳纤维用聚丙烯腈原丝内应力的装置，其包含夹具，夹具支架，烘箱，滑轮及支架，刻度尺和配重砝码；夹具通过螺栓固定在夹具支架上，在夹具和滑轮的中间位置上设有烘箱，烘箱的靠近夹具的一端设有聚丙烯腈原丝进口，烘箱的靠近滑轮的一端设有聚丙烯腈原丝出口，刻度尺设置在滑轮的垂直面的下部，烘箱有效长度L0＝80cm即为原丝经过热处理的有效长度。本实用新型的积极效果是：本实用新型目的在于测量出聚丙烯腈原丝在一定张力下，因内应力而导致收缩的能力，并通过大量的数据对比，可以定量地判断原丝内在质量的变化。

技术领域

本实用新型涉及聚丙烯腈原丝内应力测试技术领域，具体地说，是一种测试碳纤维用聚丙烯腈原丝内应力的装置。

背景技术

在聚丙烯腈基碳纤维生产过程中，高质量的聚丙烯腈原丝是制备合格碳纤维的前提，虽然国内碳纤维技术在近几年取得了突飞猛进的发展，但是原丝技术指标如何与碳化生产工艺以及最终碳纤维产品的质量指标进行有效关联依然是困扰领域内生产和研究人员的一大难题。聚丙烯腈原丝是从聚丙烯腈聚合液通过凝固成型、凝固浴牵伸、水洗、热水牵伸、上油、蒸汽牵伸和蒸汽定型等工序制备而成，整个过程中物理牵伸贯穿始终，线形大分子链在整个过程中沿着纤维轴方向择优取向，取向度得到显著提高，而大分子则处于了一种热力学不稳定状态，直接进入预氧化则会在一定程度上影响到预氧化的效果，原丝生产中蒸汽定型工序就是在蒸汽的环境中让纤维进行一步有控制的热收缩，遵循熵增原理，使得原丝中分子热力学稳定性提高。但是为了降低生产成本或者提高原丝的外观质量，蒸汽定型在工业化生产中已多被停用，甚至新建装置已取消此道工序，对于纤维中存在的内应力只能在预氧化过程中进行弥补。

原丝的沸水收缩率作为评价原丝内应力的一个指标一直被沿用，是在沸水中让原丝自然收缩，计算收缩量，但沸水收缩率只能在一定程度上反应原丝内应力的大小，并不能代表在高温作用下的收缩应力，对后续预氧化工艺并无太大指导意义，因为预氧化工艺起始温度均在200℃左右，200℃下聚丙烯腈纤维的张力虽同时受到物理收缩和化学收缩的共同影响，但物理收缩仍占主要地位，因此了解并定量地表征原丝的真实内应力对预氧化工艺的制定具有极大的指导意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种测试碳纤维用聚丙烯腈原丝内应力的装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种测试碳纤维用聚丙烯腈原丝内应力的装置，其包含夹具，夹具支架，烘箱，滑轮及支架和刻度尺；夹具通过螺栓固定在夹具支架上，在夹具和滑轮的中间位置上设有烘箱，烘箱的靠近夹具的一端设有聚丙烯腈原丝进口，烘箱的靠近滑轮的一端设有聚丙烯腈原丝出口，刻度尺设置在滑轮的垂直面的下部。

滑轮通过滑轮支架固定在装置平台上。

夹具支架和滑轮支架通过螺栓固定在装置平台上。

烘箱设有烘箱控制器，用来控制温度和时间。

从烘箱出口穿出的原丝通过滑轮后，将原丝端头穿过砝码顶部小孔，打结固定，让砝码自然下垂，砝码底部距离平台5-10cm为宜。

烘箱有效长度L0＝80cm即为原丝经过热处理的有效长度。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：

本实用新型目的在于测量出聚丙烯腈原丝在一定张力下，因内应力而导致收缩的能力，并通过大量的数据对比，可以定量地判断原丝内在质量的变化。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图。

附图中的标记为：1夹具支架，2夹具，3烘箱，4烘箱控制器，5滑轮，6刻度尺，7砝码，8滑轮支架。

具体实施方式