[發明專利]一種不銹鋼壓力容器纏繞碳纖維的制備方法

有效

• 申請號: 202110764416.0
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113500797B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 趙建軍;徐俊峰;仲睿;趙建梅;嚴肖陳;龔宏昌;秦政;李彩霞;夏仁杰;楊海龍
• 申請（專利權）人: 南通曙光機電工程有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54;B29B17/00;C08K7/06;C08L63/00
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 陳萍萍

1.一種不銹鋼壓力容器纏繞碳纖維的制備方法，其工作步驟包括如下：

步驟一：預浸液制備，將環氧樹脂加熱，使其軟化，并去除內部氣泡；

步驟二：碳纖維束絲浸泡，將碳纖維束絲浸泡在軟化后的環氧樹脂內部，使其表面均勻覆蓋有環氧樹脂膠體，與此同時，取單獨的一束碳纖維束絲進行浸泡前的彈力檢測，并獲取彈力檢測數值T1；

步驟三：浸泡結束后將表面附著有環氧樹脂膠體的碳纖維束絲取出，等待表面環氧樹脂冷卻定型后，對表面的環氧樹脂進行彈力檢測，獲取相應的彈力檢測數值T2；

步驟四：將步驟二與步驟三中檢測得到的彈力檢測數值T1和T2進行對比，在T1與T2相等時，進入下一步，在T1與T2不等時,需將碳纖維束絲表面的環氧樹脂剝離去除，重復步驟一；

步驟五：在T1與T2相等后，將表面附著有環氧樹脂的碳纖維束絲進行收卷處理；

步驟六：將步驟五收卷后的碳纖維束絲予以集中固化成型處理。

2.根據權利要求1所述的一種不銹鋼壓力容器纏繞碳纖維的制備方法，其特征在于：步驟一中環氧樹脂使用的固化劑為二乙烯三胺、三乙烯四胺、偏苯三酸、偏苯三酸酐、均苯四甲酸或均苯四甲酸二酐中的一種或者任意兩種或者任意三種或者任意四種的排列組合。

3.根據權利要求1所述的一種不銹鋼壓力容器纏繞碳纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟二中碳纖維束絲的浸泡為水浴浸泡方式，水浴浸泡溫度范圍為80-100攝氏度。

4.根據權利要求1所述的一種不銹鋼壓力容器纏繞碳纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟五中碳纖維束絲收卷包括有安裝底板(1)、伸縮支架(2)、圓筒(3)、抹平圓管(6)和糙化圓管(7)，其中所述安裝底板(1)的頂部安裝有兩組對稱布置的伸縮支架(2)，所述伸縮支架(2)相對的側表面通過軸件安裝有圓筒(3)，所述安裝底板(1)的頂部通過螺栓安裝有伸縮圓柱(5)，且伸縮圓柱(5)位于伸縮支架(2)的后方，所述伸縮圓柱(5)的頂部安裝有橫板，所述橫板的內部嵌合安裝有抹平圓管(6)和糙化圓管(7)，且糙化圓管(7)位于抹平圓管(6)的后方，所述安裝底板(1)的頂部安裝有集料框(4)，且集料框(4)位于抹平圓管(6)和糙化圓管(7)的下方，所述安裝底板(1)的頂部安裝有兩組對稱布置的固定框架(9),所述固定框架(9)相對的側表面通過軸件安裝有收卷圓桿(8)和牽引圓桿(11)，且牽引圓桿(11)位于收卷圓桿(8)的上方，所述固定框架(9)的一側表面安裝有驅動電機(10)，且驅動電機(10)的輸出端與收卷圓桿(8)的一端連接。

5.根據權利要求4所述的一種不銹鋼壓力容器纏繞碳纖維的制備方法，其特征在于：所述伸縮圓柱(5)和伸縮支架(2)、牽引圓桿(11)的工作高度相同，所述收卷圓桿(8)的安裝高度低于抹平圓管(6)和糙化圓管(7)的安裝高度。

6.根據權利要求4所述的一種不銹鋼壓力容器纏繞碳纖維的制備方法，其特征在于：所述圓筒(3)的表面環繞覆蓋有隔離膜(301)。

7.根據權利要求4所述的一種不銹鋼壓力容器纏繞碳纖維的制備方法，其特征在于：所述抹平圓管(6)的內部等距設有貫穿的抹平圓孔(601)。

8.根據權利要求4所述的一種不銹鋼壓力容器纏繞碳纖維的制備方法，其特征在于：所述糙化圓管(7)的內部等距設有糙化圓孔(701)，且糙化圓孔(701)的安裝位置與安裝數量均與抹平圓孔(601)相同。

9.根據權利要求8所述的一種不銹鋼壓力容器纏繞碳纖維的制備方法，其特征在于：所述糙化圓孔(701)的內壁分成均勻的四個部分，分別為一號防滑區(702)、二號防滑區(703)、三號防滑區(704)和四號防滑區(705)，其中一號防滑區(702)和三號防滑區(704)的防滑凸紋相同，方向相反，二號防滑區(703)和四號防滑區(705)的防滑凸紋相同，方向相反。

10.根據權利要求4-9任意一項所述的一種不銹鋼壓力容器纏繞碳纖維的制備方法，其操作步驟如下：

S1、將經過步驟五處理后的碳纖維束絲擱置在附著有隔離膜(301)的圓筒(3)表面，隨即將碳纖維束絲穿過抹平圓孔(601)和糙化圓孔(701)后，將碳纖維束絲的一端纏繞在收卷圓桿(8)的表面，隨即啟動驅動電機(10)，帶動裝置自主進行收卷；

S2、在收卷過程中，碳纖維束絲先后經過抹平圓孔(601)和糙化圓孔(701)內部，進而可對碳纖維束絲表面多余的環氧樹脂浸料予以刮除，進而獲得合適厚度的環氧樹脂浸料層；

S3、在碳纖維束絲經過糙化圓孔(701)內部時，其內壁四組防滑區的紋路刻印在碳纖維束絲的表面，且四組防滑區的防滑紋路兩兩相對，鏡像布置，可增強碳纖維束絲表面的摩擦作用，避免其后續在對不銹鋼壓力容器進行纏繞操作時，相鄰兩層的碳纖維束絲發生打滑現象；

S4、在進行S2、S3工序過程中，碳纖維束絲表面多余的環氧樹脂浸料掉落至集料框(4)內部，進而輔助工作人員實現環氧樹脂原料的回收，節省碳纖維的制備成本；

S5、之后隨著驅動電機(10)的轉動，可促使經過抹平、糙化處理后的碳纖維束絲規整、平順的纏繞收集在收卷圓桿(8)的表面，結束碳纖維的制備。