[發明專利]碳纖維碳化與預浸料組合生產線及其生產工藝

在審

• 申請號: 201711109477.3
• 申請日: 2017-11-11
• 公開（公告）號: CN107841801A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 徐愛龍
• 申請（專利權）人: 龍邦復合材料有限公司
• 主分類號: D01F9/12
• 分類號: D01F9/12;B29B15/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種碳纖維碳化和預浸料組合生產線，包括碳纖維的碳化生產線和預浸料生產線，所述碳化生產線和預浸料生產線相連接，其特征是：所述碳化生產線包括依次連接的水洗裝置、第一熱輥干燥裝置、上漿裝置、水平干燥裝置、第二熱輥干燥裝置和收絲機；

所述預浸料生產線包括依次連接的放絲裝置、展紗裝置、熱壓含浸裝置、冷卻裝置、栽切裝置和收卷裝置，所述碳化生產線的第一熱輥干燥裝置與預浸料生產線的展紗裝置相連接。

2.根據權利要求1所述的碳纖維碳化和預浸料組合生產線，其特征是：所述組合生產線設為雙層結構，所述預浸料生產線設在上層，碳化生產線設在下層，碳化生產線的第一熱輥干燥裝置通過導向輥與預浸料生產線的展紗裝置連接。

3.根據權利要求1或2所述的碳纖維碳化和預浸料組合生產線，其特征是：所述預浸料生產線的冷卻裝置與栽切裝置之間還設有覆膜裝置。

4.根據權利要求1或2所述的碳纖維碳化和預浸料組合生產線，其特征是：所述碳化生產線的水洗裝置之前設有放絲裝置、氧化裝置、低溫碳化裝置、高溫碳化裝置和表面處理裝置，其中表面處理裝置與所述水洗裝置連接。

5.根據權利要求1所述的碳纖維碳化和預浸料組合生產線，其特征是：所述組合生產線設有控制系統，所述控制系統包括溫度控制裝置、氣動控制裝置和液壓裝置。

6.一種如權利要求1所述的碳纖維碳化和預浸料組合生產工藝，包括碳纖維碳化生產工藝和預浸料生產工藝，其特征是：所述碳纖維碳化生產工藝包括放絲工序、氧化工序、低溫碳化工序、高溫碳化工序、表面處理工序、水洗工序、熱輥干燥工序；所述預浸料生產工藝包括展紗工序、熱壓含浸工序、冷卻工序、覆膜工序、栽切工序和收卷工序；所述碳纖維碳化生產工藝的熱輥干燥工序之后直接進入預浸料生產工藝的展紗工序；

所述碳纖維的絲束在完成碳化生產工藝的碳化工序后，進入表面處理工序，該工序利用碳酸氫銨電解液對碳纖維絲束進行表面處理，電解液電導率設為20ms/cm，處理完之后，所述絲束通過牽引進入水洗槽水洗，之后經過熱輥進行干燥，熱輥溫度設定為90℃；

然后，部分碳纖維絲束繼續向后道工序運行進行上漿處理，上漿固含量設定為1％；再進入干燥工序，干燥溫度設為90℃；最后進入收卷工序，將獲得的碳纖維成品進行包裝；

另一部分碳纖維絲束經過熱輥后面的轉向輥進入預浸料生產線，通過轉向輥將絲束引至預浸料生產線的展紗輥進行展紗，展紗完成后進行覆膜，此時，碳纖維絲束的上下面被覆上涂有樹脂的離型紙，然后絲束經過4道含浸輥對絲束進行熱壓含浸，使樹脂充分浸漬，含浸輥溫度設為80℃；

經過熱壓含浸后的碳纖維絲束進入冷卻箱進行風冷，冷卻之后進入覆膜工序收取一面離型紙，然后將被收取離型紙的那一面再覆上一層PE膜，最后進行裁切和收卷。

7.根據權利要求6所述的碳纖維碳化和預浸料組合生產工藝，其特征是：所述組合生產工藝采用上下雙層空間設置，其中碳化生產工藝的各工序設在下層，所述預浸料生產工藝的各工序設在上層；所述展紗工序采用的展紗方法包括振動展紗、超聲波展紗、牽伸展紗、氣流展紗。

8.根據權利要求6或7所述的碳纖維碳化和預浸料組合生產工藝，其特征是：所述碳化生產工藝的碳纖維經放絲工序進入氧化工序，所述氧化工序設有6臺預氧化爐，每臺氧化爐設為一個溫區，6個溫區的溫度由低向高分別設定為219℃、224℃、230℃、244℃、254℃、264℃，所述氧化爐的總牽伸設定為-5.4％。

9.根據權利要求8所述的碳纖維碳化和預浸料組合生產工藝，其特征是：所述碳纖維的絲束經過氧化爐后進入低溫碳化爐，低溫碳化爐共設有7個溫區，每個溫區溫度分別設定為450℃、550℃、650℃、650℃、700℃、750℃、800℃，所述碳化爐的牽伸設定為6.5％。

10.根據權利要求9所述的碳纖維碳化和預浸料組合生產工藝，其特征是：所述碳纖維的絲束經過低溫碳化工序進入高溫碳化工序，高溫碳化工序設有的高溫碳化爐共有7個溫區，每個溫區的溫度分別設定為850℃、950℃、1050℃、1150℃、1250℃、1350℃、1250℃，高溫碳化爐牽伸設定為-3.37％。