[发明专利]一种高效直观检验碳纤维上浆效果的方法

说明书

本发明公开了一种高效直观检验碳纤维上浆效果的方法，包括步骤S1：荧光增白剂的选取和水解；步骤S2：荧光增白剂和上浆剂的混合；步骤S3：碳纤维丝束的上浆；步骤S4：碳纤维丝束的照射和上浆效果评估。完成对上浆效果的评估其具体操作步骤为：选取一种荧光增白剂，用50‑60℃去离子水溶解后，加入碳纤维上浆循环槽，加入荧光剂30分钟后，在收丝工段用紫外灯照射成品纤维，即可通过荧光分布判断上浆剂分散均匀性，完成对上浆效果的评估。本发明对纤维本身力学性能无影响，通过荧光增白剂的添加，通过紫外光线照射目视方法，直观地表征出上浆效果，具有直观高效的特征，填补碳纤维上浆效果表征方法的空白。

技术领域

本发明涉及碳纤维生产技术领域，具体为一种高效直观检验碳纤维上浆效果的方法。

背景技术

碳纤维(CF)是由有机纤维经固相反应转变而成的纤维状聚合物。它具有高比强度、高比模量、耐高温、耐化学腐蚀、耐疲劳、耐热冲击、抗辐射、导电、传热和比重小等一系列优异性能，属于典型的高性能纤维。碳纤维制备过程复杂，涉及到多个学科，其中上浆过程是碳纤维制备过程中的必备工序，它不仅影响到纤维本身的物理状态，同时还直接影响到碳纤维下游加工工艺性和制品性能。为了直观地表征出上浆效果。因此我们对此做出改进，提出一种高效直观检验碳纤维上浆效果的方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种高效直观检验碳纤维上浆效果的方法，包括以下步骤：

步骤S1：荧光增白剂的选取和水解，选取一种荧光增白剂，并用去离子水进行溶解；

步骤S2：荧光增白剂和上浆剂的混合，将水解后的荧光增白剂加入到碳纤维上浆循环槽，并加入上浆剂进行搅拌，使荧光增白剂与上浆剂混合均匀；

步骤S3：碳纤维丝束的上浆，碳纤维丝束通过盛有上浆剂的碳纤维上浆循环槽，运行过程中上浆剂渗透至碳纤维丝束中，并附着在单纤表面，完成上浆过程；

步骤S4：碳纤维丝束的照射和上浆效果评估，在收丝工段用紫外灯照射成品碳纤维丝束，通过荧光分布判断上浆剂分散均匀性，完成对上浆效果的评估。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S1中荧光增白剂选用水解后均为浅色系的荧光增白剂，且荧光增白剂上浆后在碳纤维丝束外观自然光下无明显差异。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S1中荧光增白剂选用分子都具有π电子形成的平面共轭体系，其结构如:-C＝C-C＝C-或-N＝C-C＝N-C＝，与上浆剂主成分无化学反应。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S1中荧光增白剂与去离子水溶解的温度为50-60℃。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S2中上浆剂选用主成分为环氧树脂的水溶性上浆剂，且上浆剂与荧光增白剂的分子无化学反应，对最终纤维各项性能无任何影响。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S3中碳纤维丝束的上浆采用直接浸渍法进行上浆，且碳纤维丝束在上浆过程中一直处于张紧状态。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S3中碳纤维丝束的上浆通过碳纤维丝束在碳纤维上浆循环槽内部浸程长短和运行速度来决定。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S4中成品碳纤维丝束在黑暗条件下通过紫外灯对其进行照射，紫外灯的辐射强度值为70μm/㎝²至90μm/㎝²。

本发明的有益效果是：

该种高效直观检验碳纤维上浆效果的方法，通过荧光增白剂的添加，通过紫外光线照射目视方法，直观地表征出上浆效果，属领域内技术创新，填补上浆效果表征方法的空白。其最显著的特点是：荧光增白剂的加入不会对纤维外观造成任何影响，不会对力学性能和层间剪切强度造成任何影响。