[发明专利]一种碳纤维布生产工艺及其改进型收丝装置在审

专利信息
申请号: 202010486616.X 申请日: 2020-06-01
公开(公告)号: CN112777401A 公开(公告)日: 2021-05-11
发明(设计)人: 许正平 申请(专利权)人: 张家港伟诺复合材料有限公司
主分类号: B65H54/28 分类号: B65H54/28;B65H54/74;D01F9/32;D01F11/10;F26B5/14;F26B21/00
代理公司: 苏州六一专利代理事务所(普通合伙) 32314 代理人: 梁美珠
地址: 215000 江苏省苏州*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 碳纤维 生产工艺 及其 改进型 装置
【权利要求书】:

1.一种碳纤维布生产工艺及其改进型收丝装置,其特征在于,包括以下步骤:

S1、选料,选取碳纤维原丝;

S2、配料,配置催化剂溶液,将氯化物、溴化物和磷酸二氢铵按照1:1.5:2的比例投入浸泡机构内,并与500L的水混合,配置成6%-12%的催化剂溶液;

S3、浸泡,将碳纤维原丝放入浸泡机构中,使碳纤维原丝浸泡在6%-12%的催化剂溶液中,控制浸泡时间在20min;

所述浸泡机构由一个浸泡箱(1)、两个排水管(12)和两个阀门(13)组成,两个所述排水管(12)的顶部分别与浸泡箱(1)底端的两侧固定连通,两个所述阀门(13)分别固定安装在两个排水管(12)的底部,所述浸泡箱(1)顶端的四角均固定连接有矩形板(2),四个所述矩形板(2)之间设置有四个第一辊筒(3),所述浸泡箱(1)内腔的底部设置有两个第二辊筒(4),所述浸泡箱(1)内腔底端的中部设置有搅拌机构,所述搅拌机构由搅拌电机(5)和搅拌浆(6)组成,所述浸泡箱(1)内腔正面和背面的顶部均设置有格挡机构(7),所述格挡机构(7)由一个格挡架(8)、一个挡板(9)、若干个通孔(10)和一个紧固螺栓(11)组成,若干个所述通孔(10)分别开设在格挡架(8)内腔的两侧和挡板(9)的中部;

S4、烘干,将经过浸泡后的碳纤维原丝先穿过烘干机构上的挤压机构,通过挤压机构去除碳纤维原丝多余的水分,并对多余的水分进行收集回收,可以将收集的水倒入浸泡机构中,进行二次利用,然后将碳纤维丝放入烘干机构中,控制烘干的时间为20min;

所述烘干机构由底座(14)、烘干箱(15)和挤压机构组成,所述烘干箱(15)顶端的两侧均固定安装有热风机(16),所述烘干箱(15)固定安装在底座(14)顶端的一侧,所述挤压机构设置在底座(14)顶端的另一侧,所述挤压机构由两个支架(17)、两个圆筒(20)、两个定位螺栓(21)、一个圆杆(22)、一个第二挤压辊(23)、两个螺纹杆(24)、两个活动块(25)、两个螺母(26)、两个弹簧(27)和一个第一挤压辊(28)组成,两个所述支架(17)的底端分别与底座(14)顶端一侧的两端固定连接,两个所述圆筒(20)的一侧分别与两个支架(17)相背侧的中部固定连接,所述底座(14)的顶部放置有位于两个支架(17)之间的水箱(19),两个所述支架(17)两侧的底部均螺纹连接有限位螺栓(18),两个所述限位螺栓(18)的端部分别与水箱(19)的两侧贴合;

S5、收丝,将经过烘干处理的碳纤维原丝放在收丝机构上,进行收丝工作;

所述收丝机构由一个固定架(29)、两个卡箍(30)、一个卷筒(31)、一个环形槽(32)、一个齿轮(33)和一个收丝电机(34)组成,两个所述卡箍(30)分别通过螺钉与固定架(29)顶部的两侧连接,两个所述卡箍(30)的内部分别通过轴承与卷筒(31)的两端连接,所述固定架(29)底部的两侧均固定连接有连接板(35),两个所述连接板(35)的顶部设置有导向机构,所述导向机构由一个丝杆(36)、一个调节电机(37)、一个限位杆(38)、一个限位箱(39)和四个导向辊(40)组成;

S6、碳化,将卷绕好的碳纤维原丝放入碳化炉中,控制碳化炉内的气压在2.5-4MPa之间,碳化的温度控制在230℃-260℃;

S7、高温火化,将碳化好的碳纤维原丝放入火化炉内,控制火化温度在230℃-240℃;

S8、编织,将火化好的碳纤维原丝放入编织机中进行编织,碳纤维原丝编织成碳纤维布后,对碳纤维布进行收存。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维布生产工艺及其改进型收丝装置,其特征在于,所述搅拌电机(5)固定安装在浸泡箱(1)底端的中部,所述搅拌电机(5)的输出轴贯穿并延伸至浸泡箱(1)的内部且与搅拌浆(6)底端的中部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维布生产工艺及其改进型收丝装置,其特征在于,四个所述第一辊筒(3)的两端分别通过轴承与四个矩形板(2)相对侧的顶部和底部连接,两个所述第二辊筒(4)的两端分别通过轴承与浸泡箱(1)内腔的正面和背面连接。

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