[发明专利]一种在线、连续的碳纤维表面改性装置

说明书

本发明公开了一种在线、连续的碳纤维表面改性装置，包括底板，所述底板上从左至右依次设置有从动绕线辊、高温烧蚀装置、清洗装置、风干装置、活化处理装置、清洗装置、干燥装置、上浆装置、干燥装置、主动绕线辊，在从动绕线辊上缠绕有碳纤维，缠绕在从动绕线辊上碳纤维依次经过各个装置最终引到主动绕线辊；本发明对连续碳纤维进行在线、连续的去浆、活化、上浆处理，提高碳纤维与树脂的界面结合能力。

技术领域

本发明属于碳纤维表面加工领域，尤其涉及一种在线、连续的碳纤维表面改性装置。

背景技术

碳纤维是一种高强度、高模量的高性能纤维，其具有抗疲劳性好、化学稳定性好等优点，碳纤维主要作为增强材料添加到树脂等基体中，构成复合材料，具有很多优异的性能，碳纤维复合材料具有不可替代的优势。但是由于碳纤维表面能低、活性基团少、表面呈化学惰性，导致碳纤维与树脂基体浸润性很差，二者的界面结合强度很小，未经处理的碳纤维表面包覆有少量热固性树脂，很难与特定的树脂实现很好的界面结合，因此需要对碳纤维进行去浆、活化、上浆处理，实现碳纤维与树脂基体的良好界面结合 。

目前传统的碳纤维表面改性装置中，工序需要分步进行，操作复杂，不能高效、在线、连续的实现碳纤维的表面改性处理。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开一种在线、连续的碳纤维表面改性装置，操作简单，效率提高。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种连续碳纤维的表面改性装置，包括底板，所述底板上从左至右依次设置有从动绕线辊、高温烧蚀装置、清洗装置、风干装置、活化处理装置、清洗装置、干燥装置、上浆装置、干燥装置、主动绕线辊，在从动绕线辊上缠绕有碳纤维，缠绕在从动绕线辊上碳纤维依次经过各个装置最终引到主动绕线辊。

本发明一种在线、连续的碳纤维表面改性装置，高温烧蚀装置固定于左右两根支架上，支架底部打孔固定于底板，高温烧蚀装置为圆柱状，中间掏空，其中耐火管环形空隙中设置有多根电热棒，管内一端设置温控探头。

本发明一种在线、连续的碳纤维表面改性装置，清洗装置中设置喷头一排，下方设置略大的水池，右端设置风干装置。

本发明一种在线、连续的碳纤维表面改性装置，活化处理装置中设置玻璃容器，置于前后两根支架下方，支架高度略大于玻璃容器高度，底部打孔固定于底板，上方梁上倾斜向下延伸出设置有孔的结构，高度略大于玻璃容器内底高度；内部溶液为浓硫酸和浓硝酸。

本发明一种在线、连续的碳纤维表面改性装置，清洗装置中设置喷头一排，下方设置略大的水池，右端设置干燥装置。

本发明一种在线、连续的碳纤维表面改性装置，所述上浆装置为顶部为敞口状的长方体，所述上浆装置的左、右设有第三开孔，每个所述第三开孔作圆倒角处理，其中靠近内部左、右内壁旁设有内侧支架，每个所述内侧支架旁设有辅助支架；其中内侧支架和辅助支架上均设有安装孔；每个所述安装孔上设有送料导轮。

本发明一种在线、连续的碳纤维表面改性装置，内侧支架高于辅助支架。

本发明一种在线、连续的碳纤维表面改性装置，主动绕线辊内轴与电机相连。

本发明的有益之处：

1、整个处理过程通过主动绕线辊控制速度，电机控制转速，从而控制主动绕线辊的转速，进而控制对纤维的牵引速度；其中牵引速度决定了纤维经过每个装置所需时间，时间不同，处理效果也会有所变化，视具体处理情况，适当改变其速度。

2、在线、连续的完成碳纤维的去浆、活化、上浆处理，高温烧蚀去浆后，通过混酸活化，使碳纤维表面生成活性官能团，根据后续制备复合材料时选用的树脂基体，选择合适的上浆剂，最终得到表面改性后的碳纤维丝材，提高纤维与树脂的界面结合强度，整套装置操作简单、高效。