[發明專利]一種碳纖維制作工藝

在審

• 申請號: 201410744363.6
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN105734721A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 楊建紅
• 申請（專利權）人: 重慶市鴻騰無紡機械有限公司
• 主分類號: D01F9/12
• 分類號: D01F9/12;D01F11/10;D01F11/16
• 代理公司: 重慶創新專利商標代理有限公司 50125
• 代理人: 付繼德

技術領域

本發明涉及一種碳纖維制作工藝。

背景技術

現有的碳纖維制作工藝存在工序安排不合理、工序繁多，工藝參數選擇不合理，各工藝參數搭配不合理，且對操作者經驗要求較高，使得生產成本偏高、產品質量偏低、成品率不高。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種工序合理、制造成本低的碳纖維制作工藝。

為實現上述目的，本發明提供了

一種碳纖維制作工藝，其特征是：包括如下步驟：

退絲→集線→臥式干燥爐→預氧化爐1→預氧化爐2→預氧化爐→低溫炭化爐→高溫炭化爐→表面處理1→表面處理2→水洗→臥式干燥爐→上漿→立式干燥爐→收絲；

1）、預氧化工藝

預氧化過程中溫度在200℃～300℃之間，在240℃左右時，氧含量迅速上升，發生化學反應。此過程中爐膛內溫度保持均勻，并有循環空氣帶走反應中產生的小分子等雜質及反應熱，保證預氧化能連續進行。預氧化過程反應時間需80～100min。

2）、低溫炭化爐溫度在300℃～800℃之間，分為幾個溫度區間，逐步對預氧絲在隔絕空氣的條件下進行碳化反應，形成初級的亂層石墨結構。高溫碳化溫度在1000℃～1600℃，一般在1400℃左右。

3）、表面處理

使用陽極電極氧化法，用脈沖通電的方法進行表面處理，使得碳纖維表面發生刻蝕和生產含氧官能團。表面處理中通一10V左右的電壓，形成25A左右的電流。采用碳酸氫銨中性電解質進行表面處理。

4）、水洗

水洗過程用浸漬法對碳絲進行清洗，將碳絲表面的電解液等雜質清洗掉，為以后的上漿過程做準備。在水洗中水溫設定在50℃左右，之后在加以100℃左右的干燥過程。

5）、上漿后，經過干燥（180℃左右），收絲即可得到成品的碳纖維。

本發明的有益效果是：本發明工序合理，制造成本低，各參數搭配合理協調，能夠有效地提高產品質量和生產效率。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明：

一種碳纖維制作工藝，其特征是：包括如下步驟：

退絲→集線→臥式干燥爐→預氧化爐1→預氧化爐2→預氧化爐→低溫炭化爐→高溫炭化爐→表面處理1→表面處理2→水洗→臥式干燥爐→上漿→立式干燥爐→收絲；

1）、預氧化工藝

預氧化過程中溫度在200℃～300℃之間，在240℃左右時，氧含量迅速上升，發生化學反應。此過程中爐膛內溫度保持均勻，并有循環空氣帶走反應中產生的小分子等雜質及反應熱，保證預氧化能連續進行。預氧化過程反應時間需80～100min。

2）、低溫炭化爐溫度在300℃～800℃之間，分為幾個溫度區間，逐步對預氧絲在隔絕空氣的條件下進行碳化反應，形成初級的亂層石墨結構。高溫碳化溫度在1000℃～1600℃，一般在1400℃左右。

3）、表面處理

使用陽極電極氧化法，用脈沖通電的方法進行表面處理，使得碳纖維表面發生刻蝕和生產含氧官能團。表面處理中通一10V左右的電壓，形成25A左右的電流。采用碳酸氫銨中性電解質進行表面處理。

4）、水洗

水洗過程用浸漬法對碳絲進行清洗，將碳絲表面的電解液等雜質清洗掉，為以后的上漿過程做準備。在水洗中水溫設定在50℃左右，之后在加以100℃左右的干燥過程。

5）、上漿后，經過干燥（180℃左右），收絲即可得到成品的碳纖維。