[發明專利]碳納米管纖維的拉拔系統和方法

有效

• 申請號: 201610204371.0
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105696094A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 三河市浩運盛躍碳納米科技有限公司
• 主分類號: D01D10/00
• 分類號: D01D10/00;D01D11/06;D01F9/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種碳納米管纖維的拉拔系統，其特征在于，所述拉拔系統包括：

至少一對繞絲輥，各對所述繞絲輥中的一者用于纏繞待拉拔的碳納米管纖維，成對的 所述繞絲輥中的另一者用于纏繞拉拔后的碳納米管纖維；

至少一個拉拔模具，每對所述繞絲輥對應一個或多個所述拉拔模具，所述拉拔模具能 夠設置在相應的一對所述繞絲輥的兩個所述繞絲輥之間，所述拉拔模具包括模具本體，所 述模具本體上形成有貫穿該模具本體的模孔，所述模孔的直徑小于所述待拉拔碳納米管纖 維的直徑；和

定型液噴涂機構，所述定型液噴涂機構能夠設置在所述拉拔模具和用于纏繞拉拔后的 碳納米管的繞絲輥之間，且所述定型液噴涂機構能夠向拔后的碳納米管上噴涂定型液。

2.根據權利要求1所述的拉拔系統，其特征在于，所述拉拔系統還包括傳感器、控制器 和驅動電機，所述驅動電機用于驅動成對的所述繞絲輥同步地轉動，所述控制器的輸入端 與所述傳感器的輸出端相連，所述控制器的輸出端與所述驅動電機的控制端相連，所述傳 感器用于檢測連接在成對的所述繞絲輥之間的纖維上的張力，當所述張力超過預定值時生 成感應信號，所述控制器接收到所述感應信號時生成控制信號，所述控制信號能夠調節所 述驅動電機減速。

3.根據權利要求1或2所述的拉拔系統，其特征在于，所述拉拔系統還包括預處理裝置， 所述預處理裝置能夠對所述待拉拔的碳納米管纖維的端部進行預處理，以使得所述待拉拔 的碳納米管纖維的端部的直徑減小。

4.根據權利要求1或2所述的拉拔系統，其特征在于，所述拉拔系統還包括加熱組件，所 述加熱組件用于設置在所述定型液噴涂機構和用于纏繞拉拔后的碳納米管的繞絲輥之間。

5.一種利用權利要求1至4中任意一項所述的拉拔系統對碳納米管纖維的進行拉拔的 方法，其特征在于，對于每對所述繞絲輥，其中一個所述繞絲輥上纏繞有所述待拉拔的碳納 米管纖維，所述方法包括至少一個道次的拉拔周期，每個所述拉拔周期包括：

從成對的所述繞絲輥中纏繞有所述待拉拔的碳納米管纖維的一者上拾取所述待拉拔 的碳納米管纖維的自由端，并將所述自由端穿過相應所述拉拔模具的模孔，并固定在成對 的所述繞絲輥中的另一者上；

驅動成對的所述繞絲輥同步地轉動；

所述方法還包括在最后一個道次的拉拔周期中：

向拔后的碳納米管上噴涂定型液。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在驅動所述成對的所述繞絲輥同步地轉動 的步驟中，所述繞絲輥的轉動速度設置為使得所述碳納米管纖維的線速度為20毫米/分鐘 至100毫米/分鐘。

7.根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，在每個所述拉拔周期中，所述待拉拔的 碳納米管纖維的直徑至少比相應的所述模孔的直徑大2至4微米。

8.根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法包括三個道次的拉拔周期；

第一個道次的拉拔周期中，所述碳納米管纖維的線速度為40毫米/分鐘至60毫米/分 鐘；

在第二個道次的拉拔周期中，所述碳納米管纖維的線速度為20毫米/分鐘至40毫米/分 鐘；

在第三個道次的拉拔周期中，所述碳納米管纖維的線速度為10毫米/分鐘至20毫米/分 鐘。

9.根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法包括在第一個道次的拉拔周 期之前進行的：

對所述碳納米管纖維的端部進行預處理，以使得預處理后的所述碳納米管纖維的端部 的直徑不小于第一個道次的所述拉拔模具的模孔的孔徑。

10.根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法包括多個道次的拉拔周期， 所述方法包括在相鄰兩個道次的拉拔周期之間進行的：

控制所述繞絲輥反轉；和/或，

所述方法還包括：

檢測成對的所述繞絲輥之間的碳納米管纖維受到的張力，當所述張力大于預定值時， 控制所述繞絲輥減速。

11.根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在最后一個拉拔周期 中進行的：

對噴涂有定型液的碳納米管纖維進行烘干，烘干溫度為100℃至200℃。