[发明专利]一种碳纤维应用工艺性测试装置及测试方法

摘要

一种碳纤维应用工艺性测试装置，包括放卷装置、导向辊、第一毛丝收集装置、弯折导向装置、丝束展开装置、第二毛丝收集装置、丝束张力测量装置、碳纤维收丝装置；碳纤维纱筒固定于放卷装置上，碳纤维纱筒上的碳纤维束绕过导向辊后穿过第一毛丝收集装置；穿过第一毛丝收集装置的碳纤维束依次绕过导向辊、弯折导向装置、丝束展开装置后穿过第二毛丝收集装置；穿过第二毛丝收集装置的碳纤维束依次绕过导向辊、丝束张力测量装置后固定在碳纤维收丝装置上；所述碳纤维收丝装置牵引碳纤维束运动。一种碳纤维应用工艺性测试方法，利用碳纤维应用工艺性测试装置实现。

主权项

1.一种碳纤维应用工艺性测试装置，其特征在于：包括放卷装置(1)、导向辊(2)、第一毛丝收集装置(3)、弯折导向装置(5)、丝束展开装置(6)、第二毛丝收集装置(7)、丝束张力测量装置(8)、碳纤维收丝装置(9)；

碳纤维纱筒固定于放卷装置(1)上，碳纤维纱筒上的碳纤维束绕过导向辊(2)后穿过第一毛丝收集装置(3)；穿过第一毛丝收集装置(3)的碳纤维束依次绕过导向辊(2)、弯折导向装置(5)、丝束展开装置(6)后穿过第二毛丝收集装置(7)；穿过第二毛丝收集装置(7)的碳纤维束依次绕过导向辊(2)、丝束张力测量装置(8)后固定在碳纤维收丝装置(9)上；所述碳纤维收丝装置(9)牵引碳纤维束运动。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维应用工艺性测试装置，其特征在于：所述碳纤维应用工艺性测试装置还包括驱动电机和转速控制系统，在转速控制系统控制下，驱动电机牵引碳纤维收丝装置(9)运动。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维应用工艺性测试装置，其特征在于：通过调节放卷装置(1)的转动阻力调节碳纤维束所受的张力。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维应用工艺性测试装置，其特征在于：所述第一毛丝收集装置(3)和第二毛丝收集装置(7)均由两块海绵和一个施压砝码(4)组成，所述海绵的长宽尺寸与施压砝码的长宽尺寸相同，所述碳纤维束由两块海绵的中间穿过，施压砝码位于两块海绵的上方；所述第一毛丝收集装置(3)用于测试碳纤维束的初始毛丝量，所述第二毛丝收集装置(7)用于测试碳纤维束的工艺起毛量。

5.根据权利要求4所述的一种碳纤维应用工艺性测试装置，其特征在于：所述海绵材料是聚氨酯或软质发泡材料。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维应用工艺性测试装置，其特征在于：所述弯折导向装置(5)为4～6根导向轮，所述碳纤维束在导向轮间弯折的角度为160°～180°。

7.根据权利要求1所述的一种碳纤维应用工艺性测试装置，其特征在于：所述丝束展开装置(6)为3～6根展纤辊，所述碳纤维束在展纤辊间弯折的角度为50°～80°。

8.根据权利要求1所述的一种碳纤维应用工艺性测试装置，其特征在于：所述丝束张力测量装置(8)上设有载荷传感器，载荷传感器测量碳纤维束的正压力，获得碳纤维束所受实际张力。

9.根据权利要求1所述的一种碳纤维应用工艺性测试装置，其特征在于：所述导向辊(2)为镀铬不锈钢材料。

10.一种碳纤维应用工艺性测试方法，其特征在于：利用碳纤维应用工艺性测试装置实现，具体测试步骤如下：

步骤一、将碳纤维纱筒固定于放卷装置(1)上，牵引碳纤维纱筒上的碳纤维束依次绕过导向辊(2)、弯折导向装置(5)、丝束展开装置(6)、丝束张力测量装置(8)后固定在碳纤维收丝装置(9)上，测量放卷装置(1)出口处碳纤维束的初始幅宽；

步骤二、在导向辊(2)和弯折导向装置(5)之间安装第一毛丝收集装置(3)，在丝束展开装置(6)和导向辊(2)之间安装第二毛丝收集装置(7)；所述第一毛丝收集装置(3)用于测试碳纤维束的初始毛丝量，所述第二毛丝收集装置(7)用于测试碳纤维束的工艺起毛量；

步骤三、启动碳纤维应用工艺性测试装置，设置碳纤维束的运行速度为5～20m/min，碳纤维束通过第一毛丝收集装置(3)和第二毛丝收集装置(7)的长度为50～100m；

步骤四、停止碳纤维应用工艺性测试装置，测量第二毛丝收集装置(7)入口处碳纤维束的幅宽；取下第一毛丝收集装置(3)和第二毛丝收集装置(7)，用镊子收集附着于第一毛丝收集装置(3)和第二毛丝收集装置(7)上的毛丝，分别称量第一毛丝收集装置(3)和第二毛丝收集装置(7)上的毛丝重量；

步骤五、更换第一毛丝收集装置(3)和第二毛丝收集装置(7)，重复步骤一～步骤四，重复次数大于等于3次。

11.根据权利要求10所述的一种碳纤维应用工艺性测试方法，其特征在于：所述步骤二中第一毛丝收集装置(3)和第二毛丝收集装置(7)均由两块海绵和一个施压砝码(4)组成，所述海绵的长宽尺寸与施压砝码的长宽尺寸相同，所述碳纤维束由两块海绵的中间穿过，施压砝码位于两块海绵的上方；所述第一毛丝收集装置(3)用于测试碳纤维束的初始毛丝量，所述第二毛丝收集装置(7)用于测试碳纤维束的工艺起毛量。

12.根据权利要求10所述的一种碳纤维应用工艺性测试方法，其特征在于：所述初始毛丝量为第一毛丝收集装置收集毛丝的重量，与所测试碳纤维束长度和初始幅宽的比值；所述工艺起毛量为第二毛丝收集装置收集毛丝的重量，与所测试碳纤维束长度和展纤后幅宽的比值。