[發明專利]用于碳纖維的水洗干燥、上漿和干燥定型的系統

有效

• 申請號: 201710667585.6
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107385735B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 李軍;丁月里;王永生;張永明;齊志軍;于志剛;常平;鄒健;王月然;鄒海威;修磊;張大亮
• 申請（專利權）人: 中安信科技有限公司
• 主分類號: D06B21/00
• 分類號: D06B21/00;D06B15/00;D06B15/02;D06B23/22;D06C7/02
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 李澤中;俞佳

本發明公開了一種用于碳纖維的水洗干燥、上漿和干燥定型的系統，包括：水洗干燥熱輥機組，用于干燥所述碳纖維在水洗工段中的水分，所述水洗干燥熱輥機組包括第一熱輥機組和第一加熱系統；上漿系統，所述上漿系統連接所述水洗干燥熱輥機組布置；擠壓膠輥組，所述擠壓膠輥組連接所述上漿系統布置，用于將所述碳纖維的絲束中多余的漿劑擠除，所述擠壓膠輥組包括平行布置的第一擠壓輥和第二擠壓輥；以及上漿干燥熱輥定型機組，其連接所述擠壓膠輥組布置，用于干燥所述上漿工藝中的水分并拓寬所述碳纖維的絲幅寬度，所述上漿干燥熱輥定型機組包括第二熱輥機組和第二加熱系統。該系統節省空間，能顯著減少碳纖維的毛絲量、增加絲幅寬度。

技術領域

本發明屬于碳纖維生產技術領域，涉及一種用于碳纖維的水洗干燥、上漿和干燥定型的系統。

背景技術

碳纖維是一種新型材料，具有低密度、高強度、耐高溫、耐腐蝕等優點，目前已廣泛運用于航天航空、船舶、汽車等領域，在新興工業領域如高速列車、風電葉片、電纜支撐芯等領域的應用也越來越廣泛，屬于軍民兩用的高科技新材料。碳纖維碳化工藝制備過程中包括預氧化、碳化、表面處理、水洗、水洗干燥、上漿及干燥等過程。上漿及干燥是碳纖維制備過程中的最后一道工序，上漿的目的是增加碳纖維集束性、耐磨性和抗吸水性，通過上漿處理可使碳纖維的機械性能不受損傷,同時保持其強度和可加工性,又可在碳纖維與基體樹脂之間引入適當的界面層,使得樹脂基體與纖維很好地結合,從而提高復合材料的層間剪切性能，便于碳纖維的后續應用。碳纖維的上漿均勻性、碳纖維絲束的寬度及外表形態對碳纖維的后續應用有重要的影響。如果碳纖維上漿量不均勻、碳纖維絲束的寬窄和外表形態不規整，在將碳纖維制造成預浸料或編織成織物時，其工藝性均比較差，且預浸料和編織物的形態難以精確控制，進而影響最終材料的性能。

目前國內常用的碳纖維水洗干燥和上漿干燥的設備比較落后，多為臥式爐和立式爐，不僅能耗大，而且出入口的含濕氣體會從爐口排出，從而影響生產環境，并且存在占地大、成本高的弊端。最重要的是不能很好的拓寬碳絲的絲幅，從而導致絲幅的寬窄不一，不利于后期織布及應用。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于碳纖維的水洗干燥、上漿和干燥定型的系統，從而克服現有技術的缺點。

為了實現上述目的，本發明提供了一種用于碳纖維的水洗干燥、上漿和干燥定型的系統，該系統包括：水洗干燥熱輥機組，用于干燥碳纖維在水洗工段中的水分，水洗干燥熱輥機組包括第一熱輥機組和第一加熱系統。上漿系統，上漿系統連接水洗干燥熱輥機組，上漿系統用于所述碳纖維的絲束的均勻上漿。擠壓膠輥組，擠壓膠輥組連接上漿系統，用于將碳纖維的絲束中多余的漿劑擠除，擠壓膠輥組包括平行布置的第一擠壓輥和第二擠壓輥；第一擠壓輥為可移動的，第二擠壓輥為固定的，且第一擠壓輥和第二擠壓輥的兩端軸承座分別置于同一個滑道中，滑道設置有標尺，用來測量第一擠壓輥的擠壓行程；以及上漿干燥熱輥定型機組，其連接擠壓膠輥組布置，用于干燥上漿工藝中的水分并拓寬碳纖維的絲幅寬度，上漿干燥熱輥定型機組包括第二熱輥機組和第二加熱系統。

優選地，上述技術方案中，第一熱輥機組包括三個呈凸字形布置的不銹鋼鏡面光輥。

優選地，上述技術方案中，第二熱輥機組包括五個不銹鋼鏡面光輥。

優選地，上述技術方案中，不銹鋼鏡面光輥的直徑大于500mm，不銹鋼鏡面光輥的表面鍍硬鉻，表面粗糙度小于0.2。

5優選地，上述技術方案中，第一加熱系統采用電阻絲加熱，工作溫度為 100-250℃。

優選地，上述技術方案中，第二加熱系統采用電阻絲加熱，工作溫度為 100-200℃。

優選地，上述技術方案中，上漿系統包括：帶夾套的上漿槽、多個傳動光輥、循環泵和控溫機組。