[发明专利]一种高强度碳纤维专用生产工装

说明书

一种高强度碳纤维专用生产工装，包括上浆设备、开纤定型装置、干燥装置和碳纤维束，上浆设备包括上浆壳体、预喷淋水泵、喷淋管、喷淋管支架、喷淋头、进风管、风幕机、废液排水管、第一上浆辊、第二上浆辊、第三上浆辊、第一浸渍辊、第二浸渍辊、第四上浆辊、第五上浆辊、定位辊，开纤定型装置包括工作台、凸台、导辊支架、导辊、框架、对辊支架、上对辊、液压杆、下对辊，干燥装置包括干燥壳体、隔板、预热段辊筒、干燥段辊筒、加热管、回风风机、主风管、预热风管、循环风管、新风管、循环风机、风阀。本发明可对碳纤维束具有规范化、专业化、集成化的处理，可达到高标准生产要求，系统避免碳纤维束乱丝、断丝现象，系统稳定强。

技术领域

本发明属于碳纤维生产设备领域,特别是一种高强度碳纤维专用生产工装。

背景技术

碳纤维，是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。

碳纤维加工过程中对高强度碳纤维的碳化加工工序为放卷、预氧化、碳化、表面处理、上浆、开纤定型、干燥、收卷等工序。当碳纤维原丝进过预氧化、低温碳化、高温碳化后已经具有一定的结构强度，但仍需对原丝进行上浆、开纤定型、干燥处理，碳纤维原丝表面附着一层纤维处理剂，并进行定性、延展，并通过干燥设备对其进行有效干燥烘干处理，使碳纤原丝形成更纤薄的碳纤维丝，表面更光滑，赋予碳纤维的集束性、耐磨性、抗吸水性，继而具有较高的结构强度。

现有专利技术中公开了一种专利号为“CN201520098738.6”，专利名称为“一种超薄碳纤维束的制备设备”的专利，现有技术中存在如下技术缺陷：(1)该制备设备结构过于简单，碳纤维束依次经过上浆、开纤定型、干燥处理段时，对碳纤维处理简单，没有专用的设备对碳纤维束做专业化、集成化处理，未对碳纤维束处理不充分，达不到满意效果。(2)设备中未对碳纤维束做保护处理，因碳纤维束均处于长时间、长距离输送状态，系统内为对碳纤维束进行张力调节、位置作用装置，碳纤维束存在断丝、乱丝现象。

发明内容