[发明专利]一种高强度碳纤维生产用干燥装置

说明书

一种高强度碳纤维生产用干燥装置，包括壳体、干燥入口、干燥出口、隔板、预热段辊筒、干燥段辊筒、加热管、回风口、回风风机、主风管、预热风管、循环风管、新风管、循环风机、出风口、风阀；隔板与壳体一侧形成预热空腔，隔板与壳体另一侧形成干燥空腔，干燥段辊筒设置于干燥空腔内，干燥段辊筒两端与干燥空腔转动连接；主风管设置于回风风机顶端；预热风管顶端与主风管一端垂直贯通连接，预热风管底端伸入预热空腔内；循环风管顶端与主风管中端垂直贯通连接，循环风管底端伸入干燥空腔内。本发明在干燥前对碳纤维束进行预加热干燥处理，干燥采用多种换热方式，干燥空腔温度保持恒定，装置干燥效率显著，系统效率高。

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生产用干燥装置。

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、炭化、表面处理、上浆、开纤定型、干燥、收卷等工序。碳纤维加工需要对碳纤维干燥的目的在于，将已上浆的碳纤维丝束中的水分进行高温烘干，使水分蒸发后，树脂在碳纤维表面形成一层膜，增加了碳纤维丝束的集束性，减少了碳纤维表面的毛躁程度提高了光洁度，同时提高了碳纤维丝束表面的光洁度，增加了碳纤维的硬度。

现有专利技术中公开了一种发明专利号为“CN201310573150.7”，专利名称为“一种碳纤维干燥炉”的专利，现有技术中如在如下技术缺陷：(1)碳纤维丝束在干燥装置内的回路较少，导致碳纤维丝束在干燥装置内停留时间短，干燥效率低，效果不明显。(2)因碳纤维丝束需从干燥装置一端进入，由干燥装置另一端穿出，干燥装置密封性较差，装置内部的热量不易聚集，易产生热量的流失，导致，装置的节能效率较低；干燥腔内的温度不稳定，不易控制干燥装置的设定温度。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种高强度碳纤维生产用干燥装置，其具体技术方案如下：一种高强度碳纤维生产用干燥装置，包括壳体、干燥入口、干燥出口、隔板、预热段辊筒、干燥段辊筒、加热管、回风口、回风风机、主风管、预热风管、循环风管、新风管、循环风机、出风口、风阀；所述壳体呈长方体形状，为中空结构；所述干燥入口设置于所述壳体一侧，所述干燥出口设置于所述壳体另一侧；所述隔板设置于所述壳体内，所述隔板上设有传递口，所述隔板与壳体一侧形成预热空腔，所述预热空腔两侧外壁设有预热空腔排气孔；所述预热段辊筒设置于所述预热空腔内部，所述预热段辊筒两端与所述预热空腔转动连接；所述隔板与壳体另一侧形成干燥空腔，所述干燥段辊筒设置于所述干燥空腔内，所述干燥段辊筒两端与所述干燥空腔转动连接；所述加热管设置于所述干燥空腔内顶端和底端；所述回风口设置于所述干燥空腔顶端一侧，所述回风风机设置于所述回风口顶端，且通过紧固件实现与回风口固定连接；所述主风管设置于所述回风风机顶端，所述主风管呈“L”形结构；所述预热风管顶端与所述主风管一端垂直贯通连接，所述预热风管底端贯穿所述预热空腔顶端，伸入预热空腔内；所述循环风管顶端与所述主风管中端垂直贯通连接，所述循环风管底端贯穿所述干燥空腔顶端，伸入干燥空腔内；所述新风管与循环风管顶端一侧贯通连接；所述循环风机设置于所述循环风管底端一侧；所述出风口设置于所述循环风机一侧，且通过紧固件实现与所述循环风机固定连接；所述风阀设置于所述预热风管、循环风管顶端。

进一步的，每侧所述预热空腔排气孔数量为十六个，每个所述预热空腔排气孔呈腰型孔结构。