[發明專利]一種用于小絲束纖維的快速制備方法

在審

• 申請號: 202011614323.1
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112938617A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 朱建勛;鄭云;張方超;瞿書涯;姬靈超
• 申請（專利權）人: 南京玻璃纖維研究設計院有限公司;中材科技股份有限公司
• 主分類號: B65H51/005
• 分類號: B65H51/005;B65H49/00;B65H59/06;B65H54/02;D01G1/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張祥

本發明涉及一種用于小絲束纖維的快速制備方法，所述方法包括如下步驟：將展寬纖維束通過制動放卷裝置輸送至張力控制裝置；帶有一定張力的展寬纖維束經過分絲器后被分割成符合規格要求的小絲束纖維；分割后的小絲束纖維在分束器的作用下按照設定角度和/或間距均勻分開，以確保各個小絲束纖維之間無交織纏繞、保持形態不變；已分束的各個小絲束纖維在定幅筘的作用下按指定間距收絲；通過牽引卷曲裝置將各個小絲束纖維均勻收卷至紗筒上。該方法實現了小絲束纖維的快速、無損傷、低成本制備，同時保留了原纖維的強度、模量、表面浸潤劑等特性，不影響復合使用。

技術領域

本發明屬于纖維材料加工領域，特別涉及一種用于小絲束纖維的快速制備方法。

背景技術

碳纖維作為先進復合材料的增強材料，因具有輕質、高強、高模、耐腐蝕等優點，目前在航空航天、兵器、軌道交通等領域已得到廣泛應用，產品規格種類也已系列化發展，如T300級、T700級、T800級等，而絲束大小包括了1K、3K、6K、12K、24K等。受限于碳纖維成型技術的影響（如噴絲孔、碳化效率等），目前在民用領域多以低成本的大絲束纖維為主，如24K、48K等；而在航空航天領域，大絲束因單絲間分散性差不易制備細密化材料，因此小絲束碳纖維成為先進復合材料用主流纖維，如1K、3K等。隨著材料對細密化的要求，對碳纖維的強度、線密度（與絲束大小有關）提出更高要求，如高強度（T700級以上）、小絲束（＜1K）等，但現有紡絲技術較難在滿足強度以及低成本要求的前提下制備達到綜合要求的小絲束碳纖維。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種用于小絲束纖維的快速制備方法，該方法實現了小絲束纖維的快速、無損傷、低成本制備，同時保留了原纖維的強度、模量、表面浸潤劑等特性，不影響復合使用。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種用于小絲束纖維的快速制備方法，所述方法包括如下步驟：

步驟一：將展寬纖維束通過制動放卷裝置輸送至張力控制裝置；

步驟二：帶有一定張力的展寬纖維束經過分絲器后被分割成符合規格要求的小絲束纖維；

步驟三：分割后的小絲束纖維在分束器的作用下按照設定角度和/或間距均勻分開，以確保各個小絲束纖維之間無交織纏繞、保持形態不變；

步驟四：已分束的各個小絲束纖維在定幅筘的作用下按指定間距收絲；

步驟五：通過牽引卷曲裝置將各個小絲束纖維均勻收卷至紗筒上。

優選地，所述展寬纖維束選用如下規格中的一種：T300-3K、T300-6K、T700-6K、T700-12K、T700-24K、T800系列、M40J系列、M50J系列。

優選地，所述小絲束纖維規格為0.5K、1K、1.5K。

優選地，所述展寬纖維束可以是碳纖維、陶瓷纖維、玻璃纖維、石英纖維、碳化硅纖維、氮化硅纖維或其它纖維。

優選地，所述制動放卷裝置上可以同時送放多束不同規格展寬纖維束。

優選地，所述張力控制裝置上設有張力過載報警裝置，當張力小于或大于閾值時報警。

優選地，所述分絲器由若干排刀片和分隔片組成，所述刀片用于分割所述展寬纖維束，所述分隔片用于調節所述刀片之間間距。

優選地，所述分絲器由兩排間隔分布的刀片和分隔片組成。

優選地，第二排刀片將第一排刀片分割后的每一份一分為二。

優選地，所述通過牽引卷曲裝置將各個小絲束纖維均勻收卷至紗筒上在操作時與所述制動放卷裝置配合進行。

優選地，分割展寬纖維束采用在展寬設備上在線分割或另加工序分割。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：