[實用新型]一種測試碳纖維用聚丙烯腈原絲內應力的裝置

有效

• 申請號: 201820477531.3
• 申請日: 2018-04-05
• 公開（公告）號: CN208026416U
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 孫興祥;孔令強;陳文書;孫春根
• 申請（專利權）人: 浙江精業新興材料有限公司;浙江精功碳纖維有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種測試碳纖維用聚丙烯腈原絲內應力的裝置，其包含夾具，夾具支架，烘箱，滑輪及支架，刻度尺和配重砝碼；夾具通過螺栓固定在夾具支架上，在夾具和滑輪的中間位置上設有烘箱，烘箱的靠近夾具的一端設有聚丙烯腈原絲進口，烘箱的靠近滑輪的一端設有聚丙烯腈原絲出口，刻度尺設置在滑輪的垂直面的下部，烘箱有效長度L0＝80cm即為原絲經過熱處理的有效長度。本實用新型的積極效果是：本實用新型目的在于測量出聚丙烯腈原絲在一定張力下，因內應力而導致收縮的能力，并通過大量的數據對比，可以定量地判斷原絲內在質量的變化。

技術領域

本實用新型涉及聚丙烯腈原絲內應力測試技術領域，具體地說，是一種測試碳纖維用聚丙烯腈原絲內應力的裝置。

背景技術

在聚丙烯腈基碳纖維生產過程中，高質量的聚丙烯腈原絲是制備合格碳纖維的前提，雖然國內碳纖維技術在近幾年取得了突飛猛進的發展，但是原絲技術指標如何與碳化生產工藝以及最終碳纖維產品的質量指標進行有效關聯依然是困擾領域內生產和研究人員的一大難題。聚丙烯腈原絲是從聚丙烯腈聚合液通過凝固成型、凝固浴牽伸、水洗、熱水牽伸、上油、蒸汽牽伸和蒸汽定型等工序制備而成，整個過程中物理牽伸貫穿始終，線形大分子鏈在整個過程中沿著纖維軸方向擇優取向，取向度得到顯著提高，而大分子則處于了一種熱力學不穩定狀態，直接進入預氧化則會在一定程度上影響到預氧化的效果，原絲生產中蒸汽定型工序就是在蒸汽的環境中讓纖維進行一步有控制的熱收縮，遵循熵增原理，使得原絲中分子熱力學穩定性提高。但是為了降低生產成本或者提高原絲的外觀質量，蒸汽定型在工業化生產中已多被停用，甚至新建裝置已取消此道工序，對于纖維中存在的內應力只能在預氧化過程中進行彌補。

原絲的沸水收縮率作為評價原絲內應力的一個指標一直被沿用，是在沸水中讓原絲自然收縮，計算收縮量，但沸水收縮率只能在一定程度上反應原絲內應力的大小，并不能代表在高溫作用下的收縮應力，對后續預氧化工藝并無太大指導意義，因為預氧化工藝起始溫度均在200℃左右，200℃下聚丙烯腈纖維的張力雖同時受到物理收縮和化學收縮的共同影響，但物理收縮仍占主要地位，因此了解并定量地表征原絲的真實內應力對預氧化工藝的制定具有極大的指導意義。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種測試碳纖維用聚丙烯腈原絲內應力的裝置。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種測試碳纖維用聚丙烯腈原絲內應力的裝置，其包含夾具，夾具支架，烘箱，滑輪及支架和刻度尺；夾具通過螺栓固定在夾具支架上，在夾具和滑輪的中間位置上設有烘箱，烘箱的靠近夾具的一端設有聚丙烯腈原絲進口，烘箱的靠近滑輪的一端設有聚丙烯腈原絲出口，刻度尺設置在滑輪的垂直面的下部。

滑輪通過滑輪支架固定在裝置平臺上。

夾具支架和滑輪支架通過螺栓固定在裝置平臺上。

烘箱設有烘箱控制器，用來控制溫度和時間。

從烘箱出口穿出的原絲通過滑輪后，將原絲端頭穿過砝碼頂部小孔，打結固定，讓砝碼自然下垂，砝碼底部距離平臺5-10cm為宜。

烘箱有效長度L0＝80cm即為原絲經過熱處理的有效長度。

與現有技術相比，本實用新型的積極效果是：

本實用新型目的在于測量出聚丙烯腈原絲在一定張力下，因內應力而導致收縮的能力，并通過大量的數據對比，可以定量地判斷原絲內在質量的變化。

附圖說明

圖1本實用新型的結構示意圖。

附圖中的標記為：1夾具支架，2夾具，3烘箱，4烘箱控制器，5滑輪，6刻度尺，7砝碼，8滑輪支架。

具體實施方式