一种超薄碳纤维束的制备方法及设备技术

本发明专利技术公开一种超薄碳纤维束的制备方法及设备，其方法是碳纤维束上浆后，依次经过开纤定型装置中的展纱对辊和热辊进行展宽和定型，再送入干燥箱进行烘干，收卷后的碳纤维束保持经过展宽后的丝宽；其设备包括依次设置的放卷辊、上浆槽、开纤定型装置、干燥箱和收卷辊；开纤定型装置中，多组展纱对辊、热辊和水平调节辊依次设置；每组展纱对辊设有一台液压升降机，各液压升降机固定于支架上，热辊两端与支架固定连接，水平调节辊的旋转轴两端也与支架固定连接；碳纤维束输送时，热辊固定不转动。本发明专利技术能够实现碳纤维束超薄化、在线连续快速生产，可满足下游超轻超薄产品的开发。

【技术实现步骤摘要】
一种超薄碳纤维束的制备方法及设备
本专利技术涉及碳纤维生产
，特别涉及一种超薄碳纤维束的制备方法及设备。
技术介绍
目前碳纤维的下游应用逐渐普及，同时随着科技的发展，碳纤维产品趋于超轻、超薄、超强的方向发展。碳纤维表面上浆处理和烘干过程是碳纤维生产的必经过程，碳纤维上浆后其表面的水和树脂是液体，液体受表面张力影响会收缩成小球的趋势。在传统的碳纤维生产工艺中，通常在碳纤维上浆后就直接采用鼓风式烘箱对碳纤维进行烘干，该过程中，碳纤维表面的水和液态树脂容易蒸发收缩，导致碳纤维烘干过程中丝宽收缩，该现象严重阻碍着超轻或超薄的碳纤维产品的发展。因此，解决该问题对碳纤维产品的发展有着重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，针对碳纤维的生产工艺，提供一种超薄碳纤维束的制备方法，该方法可在不破坏碳纤维材料原有特性的情况下，提升碳纤维丝宽，以满足下游超轻超薄产品的开发。本专利技术的另一目的在于提供一种用于实现上述方法的超薄碳纤维束的制备设备。本专利技术的技术方案为：一种超薄碳纤维束的制备方法，包括以下步骤：(1)碳纤维束放卷后，先送入上浆槽，通过预先制备的纤维处理剂，对碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超薄碳纤维束的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)碳纤维束放卷后，先送入上浆槽，通过预先制备的纤维处理剂，对碳纤维束进行上浆处理；(2)将表面带有浆液的碳纤维束送入开纤定型装置，通过开纤定型装置中展纱对辊的挤压作用和浆液的润滑作用，碳纤维束被均匀地展宽，同时碳纤维束中凹凸的纤维也被压平整；然后通过开纤定型装置中的热辊对碳纤维束进行定型，使碳纤维束保持展宽后的丝宽，且碳纤维束的含水率小于1％；(3)将经过开纤定型的碳纤维束送入干燥箱进行烘干，然后进行碳纤维束收卷。

【技术特征摘要】
1.一种超薄碳纤维束的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)碳纤维束放卷后，先送入上浆槽，通过预先制备的纤维处理剂，对碳纤维束进行上浆处理；(2)将表面带有浆液的碳纤维束送入开纤定型装置，通过开纤定型装置中展纱对辊的挤压作用和浆液的润滑作用，碳纤维束被均匀地展宽，同时碳纤维束中凹凸的纤维也被压平整；然后通过开纤定型装置中的热辊对碳纤维束进行定型，使碳纤维束保持展宽后的丝宽，且碳纤维束的含水率小于1％；(3)将经过开纤定型的碳纤维束送入干燥箱进行烘干，然后进行碳纤维束收卷。2.根据权利要求1所述一种超薄碳纤维束的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，纤维处理剂由水性乳液、离子交换水和渗透剂复配而成，具体通过以下方法制得：a、往配制釜中投入恒定重量的离子交换水，配制釜中的温度为20～30℃；b、往配制釜中投入恒定重量的水性乳液，配制釜中的温度为20～30℃；c、往配制釜中投入水溶液浓度为0.1％的渗透剂，温度20～30℃；d、搅拌配制釜中的混合液，搅拌速度为50～70rpm，搅拌时间为30min，然后转移到上浆槽中使用。3.根据权利要求2所述一种超薄碳纤维束的制备方法，其特征在于，所述水性乳液的连续相为水，水性乳液为环氧水性乳液、聚氨酯水性乳液、聚酯水性乳液或酚醛水性乳液中的一种。4.根据权利要求2所述一种超薄碳纤维束的制备方法，其特征在于，所述离子交换水为电导率小于1us/cm的离子交换水。5.根据权利要求2所述一种超薄碳纤维束的制备方法，其特征在于，所述渗透剂为非离子类或阴离子类的渗透剂。6.根据权利要求1所述一种超薄碳纤维束的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢怀玉，宋威，陈大华，雷震，陈涛，袁建华，张凡，
申请(专利权)人：广州金发碳纤维新材料发展有限公司，金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44