[實用新型]碳纖維紙加工設備

有效

• 申請號: 202223268781.1
• 申請日: 2022-12-06
• 公開（公告）號: CN219240145U
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 林瑞;陳亮
• 申請（專利權）人: 上海氫倫新能源科技有限公司
• 主分類號: D21H23/32
• 分類號: D21H23/32;D21H25/04;D21H25/06
• 代理公司: 蘇州攜智匯佳專利代理事務所(普通合伙) 32278
• 代理人: 錢偉

本實用新型提供了一種碳纖維紙加工設備。碳纖維紙加工設備包括膠液浸漬裝置、靜電發生裝置、纖維處理裝置、固化分離裝置和高溫處理裝置，靜電發生裝置和纖維處理裝置相對設置并設于膠液浸漬裝置和固化分離裝置之間，高溫處理裝置設于固化分離裝置遠離膠液浸漬裝置的一側，纖維處理器包括收容纖維的纖維盒、與纖維盒連接的開松器以及設于纖維盒一側的篩板，纖維盒內的纖維在開松器的作用下穿過篩板。本實用新型的碳纖維紙加工設備通過在襯板表面浸漬固化劑，實現了纖維沉積和強化相結合的生產模式，簡化了造紙步驟，增強了碳纖維紙的結構強度；通過靜電發生裝置吸引纖維，以形成結構有序化的碳纖維紙，提升了碳纖維紙整體的導電性與機械強度。

技術領域

本實用新型涉及一種碳纖維紙加工設備，屬于特種紙制備技術領域。

背景技術

碳纖維紙是由碳纖維與碳基體共同組成的一種多孔的復合材料，在燃料電池氣體擴散層、超級電容器集流體、氣體過濾器、電解水電極等領域有著廣泛的應用。通常碳纖維紙不僅作為支撐材料，同時擔負著傳質和導電的雙重作用。因此，要求碳纖維紙具有較好的孔隙度，同時還必須具有良好的導電性，然而常規無序排列的碳纖維結構，導電性與結構強度較差，而有序排列的碳纖維，則難以形成大面積的碳纖維紙。

對此，現有技術中針對碳紙的結構均勻性進行改進，通過對高分子膜表面進行處理得到預處理膜，然后根據產品厚度要求，將若干張高分子膜疊加一起進行粘連。通過加熱加壓，制成厚度均勻的網狀高分子膜，隨后進行高溫炭化處理，即得到碳紙。該方案能有效控制碳紙的均勻性，但是每層之間的結構強度較弱，會降低碳紙整體的支撐強度與拉伸強度。

現有技術中也存在針對提高碳紙的強度進行改進，通過將甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、乙醇、導電碳材料、無機纖維、增粘劑混合制成的漿料噴涂于氫氧化鋁溶膠處理的聚四氟乙烯無紡布表面。通過酸處理、氨處理得到噴涂層凝固化的無紡布，最后將疏水材料超聲霧化噴涂于表面后干燥而制得。該方案導電碳材料與無紡布粘結牢固，碳材料分散均勻并被氣凝膠的網絡固定，強度較高，但導電性能較弱。

有鑒于此，確有必要對現有的碳纖維紙加工設備提出改進，以解決上述問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種碳纖維紙加工設備，以解決現有碳纖維紙導電性差以及機械強度低的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種碳纖維紙加工設備，包括膠液浸漬裝置、靜電發生裝置、纖維處理裝置、固化分離裝置和高溫處理裝置，所述靜電發生裝置和纖維處理裝置相對設置并設于所述膠液浸漬裝置和固化分離裝置之間，所述高溫處理裝置設于所述固化分離裝置遠離所述膠液浸漬裝置的一側，所述纖維處理器包括收容纖維的纖維盒、與所述纖維盒連接的開松器以及設于所述纖維盒一側的篩板，纖維盒內的纖維在開松器的作用下穿過篩板。

作為本實用新型的進一步改進，還包括設于所述靜電發生裝置和纖維處理裝置之間的襯板，所述膠液浸漬裝置包括膠液，所述襯板穿過所述膠液浸漬裝置以在所述襯板表面形成吸附層，所述吸附層設于所述襯板遠離所述靜電發生裝置的一側，所述纖維處理器內的纖維穿過所述篩板，在所述靜電發生裝置的作用下朝向所述吸附層移動并與所述吸附層連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述襯板為玻璃纖維網、尼龍纖維網、滌綸網、腈綸網中的任意一種；所述膠液為淀粉、纖維素、聚丙烯酰胺、環氧樹脂、酚醛樹脂中的任意一種。

作為本實用新型的進一步改進，所述篩板為格柵，所述格柵上設有若干孔隙，所述孔隙呈長條形規律排布。

作為本實用新型的進一步改進，所述篩板能夠相對于所述襯板轉動，以控制所述纖維在所述襯板上的排布方式。

作為本實用新型的進一步改進，所述開松器為風機。

作為本實用新型的進一步改進，所述固化分離裝置包括固化器和分離器，所述膠液在所述固化器內固化，以連接所述膠液和所述纖維形成碳纖維紙，所述分離器能夠將所述碳纖維紙與所述襯板分離。