[实用新型]一种大丝束碳纤维集纱展纱装置

说明书

本实用新型涉及碳纤维成型技术领域，尤其涉及一种大丝束碳纤维集纱展纱装置，包括用于放卷的恒张力纱架，该装置还包括：设置于从恒张力纱架放卷后接触碳纤维丝束的第一道工序处的无捻集纱装置、设置于经过无捻集纱装置后的第二道工序处的第一展纤装置和设置于经过第一展纤装置后碳纤维丝束的拐点处的送经牵拉装置，送经牵拉装置为与展纤横杆平行设置的主动辊结构。本实用新型放弃原有的瓷眼板集纱而改用无捻集纱装置，通过扁平纱线的平面与集纱竖杆的圆柱面贴合，不会发生常规瓷眼装置造成的加捻现象。同时，本实用新型中在两道展纤装置中间增加一道牵拉送经装置，可大幅减少每根纱线在第二道展纤区域的纱线张力，大幅减少断纱现象。

技术领域

本实用新型涉及碳纤维成型技术领域，尤其涉及一种大丝束碳纤维集纱展纱装置。

背景技术

碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维，通常可以把碳纤维的结构看成两维有序的结晶和孔洞的组成，其中孔洞的含量、大小和分布对碳纤维的性能影响较大。碳纤维材料按照其规格分为：1K碳纤维布、3K碳纤维布、6K碳纤维布、12K碳纤维布、24K及以上大丝束碳纤维布。1K表示一束碳纤维丝中含有1000根原丝，随着科技的发展，研制出来的K数越来越大，大小丝束的划分也会不断的调整。

碳纤维复合材料以其优异的性能在多个领域均有使用，小丝束碳纤维在工艺控制上要求严格，设备造价高，虽然其性能优于大丝束碳纤维，但因为成本和批量化生产效率的问题，迟迟没有大规模应用。因此低成本大丝束碳纤维的应用是发展低成本复合材料技术研究的重要内容。目前，一般48K以上的碳纤维才称为大丝束碳纤维，主要应用在工业领域，如汽车、轨道交通、风电叶片、能源建筑和体育用品等，大丝束碳纤维成为未来碳纤维发展的主流方向。

由于小丝束碳纤维应用较早，其技术也相对成熟，故目前大丝束碳纤维的加工多采用小丝束加工的工艺设备，然而由于大丝束与小丝束的性能差异，将大丝束应用在小丝束碳纤维加工设备时会出现如下问题：

（1）由于小丝束碳纤维的力学性能优于大丝束碳纤维，因此在加工过程中，会经常出现大丝束碳纤维毛纱、乱纱甚至断纱现象，影响生产效率和产品外观；

（2）由于大丝束碳纤维多呈扁平状，采用原先的瓷眼板集纱时，容易出现加捻现象，对后期采用此织物做出的结构件的力学性能影响很大。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种大丝束碳纤维集纱展纱装置，使其更具有实用性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是: 提供一种大丝束碳纤维集纱展纱装置，减少大丝束碳纤维在加工过程中的断纱和加捻现象。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种大丝束碳纤维集纱展纱装置，包括用于放卷的恒张力纱架，该装置还包括：无捻集纱装置、第一展纤装置和送经牵拉装置；

无捻集纱装置设置于从恒张力纱架放卷后接触碳纤维丝束的第一道工序处，由至少两根沿碳纤维丝束拉伸方向平行设置的集纱竖杆组成，两集纱竖杆之间设置有间隙以供碳纤维丝束穿过；

第一展纤装置设置于经过无捻集纱装置后的第二道工序处，由至少两根与所述集纱竖杆垂直设置的展纤横杆构成，两所述展纤横杆之间设置有间隙以供碳纤维丝束穿过；

送经牵拉装置为与所述展纤横杆平行设置的主动辊结构，设置于经过第一展纤装置后碳纤维丝束的拐点处，所述主动辊结构的旋转方向与碳纤维丝束的行进方向一致，用于为拐点后的碳纤维丝束减少拉力。

进一步地，所述集纱竖杆设置有多组，并且沿展纤横杆延伸的方向平行等间隔设置。

进一步地，所述集纱竖杆的倾斜设置。

进一步地，所述恒张力纱架设置有至少两组，且沿展纤横杆延伸的方向平行设置；