一种利用废碳纤维制备的缝编毡、其制备方法及缝编毡制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用废碳纤维制备的缝编毡、其制备方法及缝编毡制备装置，利用废碳纤维制备的缝编毡，包括废纤维层和将废纤维层缝合为整体的纱线，废纤维层由废碳纤维、碳纤维、碳纤维和废芳纶纤维均匀铺设形成；芳纶纤维和废芳纶纤维的长度均为6～9cm，直径均为5～15μm；废碳纤维和碳纤维的长度均为4～8cm，直径均为5～8μm；纱线为涤纶纱线，涤纶纱线的直径为50～150D。利用废碳纤维的缝编毡制备装置，包括短切机、均化装置、均匀成网机、气流成网机、缝编机和收卷机。本发明专利技术利用废碳纤维制作的缝编毡，均匀性好、强度高、寿命长，通过废芳纶纤维的复配，弥补了废碳纤维脆性较大的特性，可用于电除尘、环保设备、风力叶片、阴阳模、玻璃钢贮存罐、石油管道内壁等。

The invention relates to a sewing felt made of waste carbon fiber, a preparation method thereof and a sewing felt preparation device

【技术实现步骤摘要】
一种利用废碳纤维制备的缝编毡、其制备方法及缝编毡制备装置
本专利技术涉及一种利用废碳纤维制备的缝编毡、其制备方法及缝编毡制备装置，属于缝编毡领域。
技术介绍
碳纤维为含碳量在90％以上的高强度高模量纤维，用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成。具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特，是制造航天航空等高技术器材的优良材料。碳纤维制备时，会产生很多有害气体和有害物质，所需的人力成本高、生产效率低，价格昂贵。废碳纤维是碳纤维生产或使用过程中，产生的不可避免的工业尾料，由于废碳纤维易团聚、难分散、均匀性差，因此，一直以来多采用土地深埋的处理方式，但这会对土地造成较为严重的污染，造成土地资源的大量浪费。在环境保护日益重视的今天，深埋这种方式已经明显不再可行。若能将废碳纤维充分用于社会生产、变废为宝，则可以节约资源、降低能耗、降低成本，产生非常重大的社会意义。
技术实现思路
本专利技术提供一种利用废碳纤维制备的缝编毡、其制备方法及缝编毡制备装置，利用本申请制作缝编毡的装置，可将废碳纤维均匀分散、成网，制备为高均匀性、高强度的缝编毡，进一步通过废芳纶纤维的复配，弥补了废碳纤维脆性较大的特性，作为新型基材可用于电除尘、环保设备、风力叶片、阴阳模、玻璃钢贮存罐、石油管道内壁等。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种利用废碳纤维制作的缝编毡，包括废纤维层和将废纤维层缝合为整体的纱线，废纤维层由废碳纤维、碳纤维、碳纤维和废芳纶纤维均匀铺设形成；芳纶纤维和废芳纶纤维的长度均为6～9cm，直径均为5～15μm；废碳纤维和碳纤维的长度均为4～8cm，直径均为5～8μm；纱线为涤纶纱线，涤纶纱线的直径为50～150D。本申请将废碳纤维制作为缝编毡，拓宽了废碳纤维的应用，变废为宝，节约了能有、降低了成本，所得缝编毡作为新型基材可用于电除尘、环保设备、风力叶片、阴阳模、玻璃钢贮存罐、石油管道内壁等。本申请通过废芳纶纤维的复配，弥补了废碳纤维脆性较大的特性，在受到外力冲击时，废芳纶纤维可起到很好的缓冲和弥补，减免碳纤维的断裂，延长了缝编毡的使用寿命。申请人经实践验证，废碳纤维和废芳纶纤维复配，即可得到均匀性好、强度高、使用寿命长的缝编毡，当然，当废碳纤维和废芳纶纤维不足时，可加入碳纤维和芳纶纤维来补足。为了进一步延长缝编毡的使用寿命，优选，上述利用废碳纤维制备的缝编毡中，废碳纤维、碳纤维、芳纶纤维和废芳纶纤维的质量比为100：(0～100)：(30～50)：(0～50)。为了兼顾成本和强度的要求，纱线的针刺密度为650～1000针/m2。为了适于不同的场合需求，缝编毡的厚度为1.8～5mm，克重为300～600g/m2。一种利用废碳纤维制作缝编毡的方法，将废碳纤维、碳纤维、芳纶纤维和废芳纶纤维分别切短、混匀，得混合纤维；混合纤维先经均匀成网机均化成网、再经气流成网机无定向均匀分布，然后用涤纶纱线缝编，得玄武岩缝编毡。上述玄武岩缝编毡作为一种新型基材，可广泛用于：电除尘、环保设备、风力叶片、阴阳模、玻璃钢贮存罐、石油管道内壁等。为了进一步提高缝编毡的均匀性，将废碳纤维和/或碳纤维切成4～8cm的长度，将芳纶纤维和/或废芳纶纤维切成6～9cm的长度。一种利用废碳纤维的缝编毡制备装置，包括短切机、均化装置、均匀成网机、气流成网机、缝编机和收卷机；均化装置、均匀成网机、气流成网机、缝编机和收卷机依次相接；均化装置包括均化室和传输带，均化室为顶部和底部均敞口的方形筒结构，均化室的顶部为进口，均化室的底部为出口，均化室出口的物料落在传输带的上表面，由传输带输送至均匀成网机，均化室内沿高度方向设有一层以上水平的转轴，相邻两层转轴之间的夹角为60～120°。均匀成网机包括成网室，成网室内安装有依次相接的第一输送帘、输送角钉帘和第二输送帘；输送角钉帘由三个传输辊带动、形成循环传输，并使得输送角钉帘呈三角环状，构成三角环状的三条边依次为第一角钉帘、第二角钉帘和第三角钉帘，第一角钉帘从起始端到末端为斜向上结构、第二角钉帘从起始端到末端为斜向下结构，第二角钉帘的末端位于第二输送帘的正上方、且第二角钉帘的末端与第二输送帘之间的高度差不小于90cm；第二角钉帘末端正对面设有剥料辊，剥料辊表面沿周向均布有四排剥料钉，剥料辊转动时，剥料钉将第二角钉帘上的物料打落在第二输送帘上；第一角钉帘正对面，从上游到下游的方向依次安装有第一压辊和均料辊，均料辊表面沿周向均设有四排均料钉，均料辊的逆时针转动，均料钉对第一角钉帘上的废碳纤维和废芳纶纤维起到均化的作用；均化装置的输送带与第一输送帘的始端相接，第一输送帘的末端与第一角钉帘起始端相接，第二输送帘的末端与气流成网机相接。第二角钉帘的末端与第二输送帘之间的高度差的设置，便于纤维在落料过程中形成无定向交叉的均匀排列，能更好地保证纤维的均匀性；第一角钉帘斜向上运行，均料辊的逆时针转动，均料辊上的均料钉对第一角钉帘上的废碳纤维和废芳纶纤维起到均化的作用；第一压辊的设置可以对斜向上的第一角钉帘上的物料厚度起到均化的作用。为了进一步提高纤维混合的均匀性，每根转轴上均设有转轴沿轴向设置的两根以上的碰撞杆，碰撞杆与转轴的夹角为30～40°。为了对物料均匀碰撞，提高物料混合的均匀性，每根转轴同一个周向上设有两根相对设置的碰撞杆、且相邻两周向上的碰撞杆交错设置，碰撞杆为三棱柱结构。当然短切机的位置设定并没有严格的限制，也可将切好的物料先打包，用的时候根据需要运送到指定场合，然后短切后的物料先混匀、再依次经过均匀成网机、气流成网机和缝编机制备缝编毡。本申请各种辊的安装方式、及运行所需的电机等的安装，均参照现有技术。输送角钉帘电机采用变频控制，可根据实际生产需要角钉帘的速度。为了能对废碳纤维起到更好的均化作用，上述输送角钉帘上角钉与输送角钉帘所在平面的夹角为45°。第一角钉帘上的角钉斜向上设置，且角钉与竖直方向的夹角为30～40°；第二角钉帘的角钉斜向下设置，且角钉与竖直方向的夹角为60～85°。将输送角钉帘分为第一角钉帘、第二角钉帘和第三角钉帘，是为了描述方便，实质为整体，且形成循环传输，各角钉帘上胶钉的设置方向和角度可通过调整三个传输辊的位置实现。为了进一步确保物料分布的均匀性，输送角钉帘上的角钉有沿传输方向设置的两排以上，且相邻两排角钉之间均相错设置，相邻两排角钉之间的间距为1.5～3cm，同一排角钉之间的间距为1.5～2cm，角钉长度均为4～5cm。为了进一步提高均化效果，第一角钉帘正对面，从上游到下游的方向依次设有结构相同的两个均料辊；第二输送帘的正上方设有第二压辊，第二压辊表面设有网纹滚花。上述第二压辊高度可调，便于不同规格缝编毡的生产。第二压辊使喂入的纤维处于加持状态，提高成网的均匀度，压辊表面滚花处理，提高了摩檫力，而又不沾纤维，第二压辊与第二输送帘同步传动。为了减少物料损失，减少生产污染，第二角钉帘的末端和第二输送帘之间设有落料通道。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用废碳纤维制作的缝编毡，其特征在于：包括废纤维层和将废纤维层缝合为整体的纱线，废纤维层由废碳纤维、碳纤维、芳纶纤维和废芳纶纤维均匀铺设形成；芳纶纤维和废芳纶纤维的长度均为6～9cm，直径均为5～15μm；废碳纤维和碳纤维的长度均为4～8cm，直径均为5～8μm；纱线为涤纶纱线，涤纶纱线的直径为50～150D。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用废碳纤维制作的缝编毡，其特征在于：包括废纤维层和将废纤维层缝合为整体的纱线，废纤维层由废碳纤维、碳纤维、芳纶纤维和废芳纶纤维均匀铺设形成；芳纶纤维和废芳纶纤维的长度均为6～9cm，直径均为5～15μm；废碳纤维和碳纤维的长度均为4～8cm，直径均为5～8μm；纱线为涤纶纱线，涤纶纱线的直径为50～150D。


2.如权利要求1所述的利用废碳纤维制备的缝编毡，其特征在于：废碳纤维、碳纤维、芳纶纤维和废芳纶纤维的质量比为100：(0～100)：(30～50)：(0～50)。


3.如权利要求1或2所述的利用废碳纤维制备的缝编毡，其特征在于：纱线的针刺密度为650～1000针/m2；缝编毡的厚度为1.8～5mm，克重为300～600g/m2。


4.一种利用废碳纤维制作缝编毡的方法，其特征在于：将废碳纤维、碳纤维、芳纶纤维和废芳纶纤维分别切短、混匀，得混合纤维；混合纤维先经均匀成网机均化成网、再经气流成网机无定向均匀分布，然后用涤纶纱线缝编，得玄武岩缝编毡。


5.一种利用废碳纤维的缝编毡制备装置，其特征在于：包括短切机、均化装置、均匀成网机、气流成网机、缝编机和收卷机；均化装置、均匀成网机、气流成网机、缝编机和收卷机依次相接；
均化装置包括均化室和传输带，均化室为顶部和底部均敞口的方形筒结构，均化室的顶部为进口，均化室的底部为出口，均化室出口的物料落在传输带的上表面，由传输带输送至均匀成网机，均化室内沿高度方向设有一层以上水平的转轴，相邻两层转轴之间的夹角为60～120°。
均匀成网机包括成网室，成网室内安装有依次相接的第一输送帘、输送角钉帘和第二输送帘；输送角钉帘由三个传输辊带动、形成循环传输，并使得输送角钉帘呈三角环状，构成三角环状的三条边依次为第一角钉帘、第二角钉帘和第三角钉帘，第一角钉帘从起始端到末端为斜向上结构、第二角钉帘从起始端到末端为斜向下结构，第二角钉帘的末端位于第二输送帘的正上方、且第二角钉帘的末端与第二输送帘之间的高度差不小于90cm；第二角钉帘末端正对面设有剥料辊，剥料辊表面沿周向均布有四排剥料钉，通过剥料辊上的剥料钉将第二角钉帘上的物料打落在第二输送帘上；第一角钉帘正对面，从上游到下游的方向依次安装有第一压辊和均料辊，均料辊表面沿周向均设有四排均料钉，均料辊的逆时针转动；均化装置的输送带与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海龙，孙启华，
申请(专利权)人：南京杰迈新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32