一种超细碳纤维的粉碎装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种超细碳纤维的粉碎装置，包括依次连接的真空进料斗、低温处理室、多级高速旋转切割室、气流风选室和球磨研细处理室；所述球磨研细处理室内设置有氮气密封循环器；球磨研细处理室的外表面设置有冷却调节器；所述低温处理室为夹层结构，所述夹层中设置有循环液氮管路；所述真空进料斗与低温处理室之间通过管路连接，所述管路连接有真空泵。本实用新型专利技术的粉碎装置设置有低温处理室，在碳纤维废料粉碎之前，先对所述碳纤维废料进行低温脆化处理，使其在后续的粉碎以及研磨工序之后，能够得到更小粒径的碳纤维，并且，碳纤维自身的性能不会发生改变。实验结果表明，本实用新型专利技术中的工艺得到的超细碳纤维粒径为1～5μm。

【技术实现步骤摘要】
一种超细碳纤维的粉碎装置
本技术属于碳纤维二次回收
，尤其涉及一种超细碳纤维粉碎装置。
技术介绍
碳纤维及其复合材料由于优异的力学性能被广泛应用于轻量化、高强度及高模量结构材料中，而碳纤维增强结构形式种类较多，包括碳纤维毡、碳纤维纺织物或具有一定长度的短切碳纤维，采用的基体往往为热固性树脂胶黏剂。在碳纤维复合材料制备过程中，由于加工技术的种种限制，往往存在各种碳纤维毡、碳纤维织物或者碳纤维短切丝的废料积压，这些废料往往不能作为正常作为复合材料的增强体正常使用，而焚烧、掩埋等常规处理方法又会带来严重的环境污染。近年来国内外对于碳纤维废料的回收利用技术进行了大量实验研究，开发了多种碳纤维增强织物废品的回收利用工艺。其中采用特殊手段对碳纤维进行二次微细粉碎，在短切碳纤维丝的基础上进行超细化粉碎粉体处理，使其成为具有不同粒径的粉末填料，可以填充到橡胶基体中重新制备复合材料增强产品，例如增强橡胶轮胎、增强橡胶弹性板材等。因此，如何将碳纤维粉碎得到更小粒度的碳纤维粉体，是目前碳纤维废料回收利用技术的一个瓶颈。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种超细碳纤维的粉碎装置，本技术中的粉碎装置得到的碳纤维粉体尺寸更小，且引起碳纤维材质的变化。本技术提供一种超细碳纤维的粉碎装置，其特征在于，包括依次连接的真空进料斗、低温处理室、多级高速旋转切割室、气流风选室和球磨研细处理室；所述球磨研细处理室内设置有氮气密封循环器；球磨研细处理室的外表面设置有冷却调节器；所述低温处理室为夹层结构，所述夹层中设置有循环液氮管路；所述真空进料斗与低温处理室之间通过管路连接，所述管路连接有真空泵。优选的，所述气流风选室与所述多级高速旋转切割室通过管道相连接，所述管道中连接有负压驱动装置。优选的，所述气流风选室内设置有高速气压泵。优选的，所述多级高速旋转切割室内设置有2～3组高速旋转刀。优选的，所述气流风选室内设置有筛分板。优选的，所述筛分板的孔径为0.1～0.5mm。优选的，所述球磨研细处理室内设置有球磨罐和研磨球；所述研磨球的直径为5～30mm。本技术提供了一种超细碳纤维的粉碎装置，包括依次连接的真空进料斗、低温处理室、多级高速旋转切割室、气流风选室和球磨研细处理室；所述球磨研细处理室内设置有氮气密封循环器；球磨研细处理室的外表面设置有冷却调节器；所述低温处理室为夹层结构，所述夹层中设置有循环液氮管路；所述真空进料斗与低温处理室之间通过管路连接，所述管路连接有真空泵。本技术的粉碎装置设置有低温处理室，在碳纤维废料粉碎之前，先对所述碳纤维废料进行低温脆化处理，使其在后续的粉碎以及研磨工序之后，能够得到更小粒径的碳纤维，并且，碳纤维自身的性能不会发生改变。实验结果表明，本技术中的工艺得到的超细碳纤维粒径为1～5μm。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为微细碳纤维的颗粒加工装置的切割系统示意图，包括：真空进料斗1、低温处理室2、多级高速旋转切割室3、气流风选室4、管路5、真空泵6、循环液氮管路7、多组高速旋转刀8、齿轮转子盘9、多组切割刀10、管道11、高速气压泵12和筛分板13；图2为微细碳纤维的颗粒加工装置的球磨系统示意图，包括：球磨研细处理室1、氮气封闭循环器2、冷却调节器3和多级研磨球4。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术提供了一种超细碳纤维的粉碎装置，包括依次连接的真空进料斗、低温处理室、多级高速旋转切割室、气流风选室和球磨研细处理室；所述球磨研细处理室内设置有氮气密封循环器；球磨研细处理室的外表面设置有冷却调节器；所述低温处理室为夹层结构，所述夹层中设置有循环液氮管路；所述真空进料斗与低温处理室之间通过管路连接，所述管路连接有真空泵。本技术中的粉碎装置分为切割系统和球磨系统两个基本部分，其中，切割系统包括：真空进料斗、低温处理室、多级高速旋转切割室、气流风选室；球磨系统包括：球磨研细处理室、氮气封闭循环器、冷却调节器。在本技术中，所述真空进料斗与低温处理室之间通过管路连接，管路中连有真空泵，所述真空泵用于在真空进料斗和低温处理室中形成具有一定真空度的负压驱动，其中真空度控制在-0.06到-0.1MPa之间。所述低温处理室具有夹层结构，夹层中设置有循环液氮管路，管路中通入具有一定流速的液氮，用于构建整个处理室的低温环境，整个冷却温度范围控制在-60到-75℃范围内。所述多级高速旋转切割室内设置有两组到三组高速旋转刀，其中每组高速旋转刀由齿轮转子盘和多组可更换的切割刀构成，多级高速旋转刀可采用同向(顺时针或逆时针)旋转或对合组逆向旋转的切割方式，切割线速度控制在5～15m/s。所述气流风选室与多级高速旋转切割室通过管道相连，管道中连有负压驱动装置，所述负压驱动装置用于将切割后的纤维吸入气流风选室中，气流风选室中设置有高速气压泵，泵压控制在0.5～2MPa，用于将高压空气循环吹入气流风选室，将室内粉碎后的碳纤维形成悬浮状态。同时气流风选室内设置有一定孔隙排布的筛分板，将吹扫后的悬浮碳纤维丝通过筛分板，孔隙尺寸可根据要求任意调节，孔隙直径可控制在0.5mm到0.1mm之间。所述的切割系统最终将各种不同的碳纤维原料粉碎为长度在0.5mm到0.1mm之间可调的碳纤维超细丝。所述的球磨系统中的球磨研细处理室中设置有球磨罐和研磨球，将切割系统中处理后的粉碎碳纤维细丝注入球磨罐中，整个罐内密封，配有多级研磨球，研磨球的直径控制在5～30mm之间灵活选择。所述的球磨系统中的氮气密封循环器连在封闭球磨处理室中，将高纯氮气通入上述研细处理室中，高纯氮气的纯度为99.99-99.9999％范围可选。其中高纯氮气在球磨研细处理室中形成惰性气氛保护环境，防止研磨过程中摩擦热引起高温达到燃点引起燃烧。所述的冷却调节器配置在研细处理室表面，通过循环管道结构在管道内通入一定的循环水，循环水通过制冷装置进行冷却，最终实现整个研磨室的冷却处理，其中冷却温度控制在-10到5℃范围内可调。本技术优选按照以下方法，在上述粉碎装置内进行碳纤维的粉碎：将碳纤维废料依次进行低温处理、多级高速旋转切割、气流风选和球磨，得到超细碳纤维；所述低温处理的温度为-60～-75℃；所述低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超细碳纤维的粉碎装置，其特征在于，包括依次连接的真空进料斗、低温处理室、多级高速旋转切割室、气流风选室和球磨研细处理室；/n所述球磨研细处理室内设置有氮气密封循环器；球磨研细处理室的外表面设置有冷却调节器；/n所述低温处理室为夹层结构，所述夹层中设置有循环液氮管路；/n所述真空进料斗与低温处理室之间通过管路连接，所述管路连接有真空泵。/n

【技术特征摘要】
1.一种超细碳纤维的粉碎装置，其特征在于，包括依次连接的真空进料斗、低温处理室、多级高速旋转切割室、气流风选室和球磨研细处理室；
所述球磨研细处理室内设置有氮气密封循环器；球磨研细处理室的外表面设置有冷却调节器；
所述低温处理室为夹层结构，所述夹层中设置有循环液氮管路；
所述真空进料斗与低温处理室之间通过管路连接，所述管路连接有真空泵。


2.根据权利要求1所述的粉碎装置，其特征在于，所述气流风选室与所述多级高速旋转切割室通过管道相连接，所述管道中连接有负压驱动装置。


3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽珠，肖宇，张强，丁芳笑，
申请(专利权)人：吉林市圣赢碳纤维制品科技有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林;22