本发明专利技术公开了一种能够同时进行水洗上浆处理的碳纤维生产工艺，具体包括以下步骤：S1、退丝、集线干燥处理，S2、预氧化炭化处理，然后机加工表面处理，S3、水洗、干燥、上浆和再干燥处理和收丝，本发明专利技术涉及碳纤维生产技术领域。该能够同时进行水洗上浆处理的碳纤维生产工艺，可实现将水洗和上浆处理工序结合起来同时进行处理，很好的达到了既方便又高效的进行碳纤维的水洗上浆处理的目的，大大提高了生产效率，减轻了生产人员的工作负担，节省场地空间，无需通过采用大量滚辊来实现拓宽线幅，成本低，很好的实现了采用并排设计来节省更多空间，以及采用水洗池底绕线设计来降低水洗成本，从而大大方便了人们的使用。从而大大方便了人们的使用。
【技术实现步骤摘要】
一种能够同时进行水洗上浆处理的碳纤维生产工艺
[0001]本专利技术涉及碳纤维生产
，具体为一种能够同时进行水洗上浆处理的碳纤维生产工艺。
技术介绍
[0002]碳纤维是指含碳量在90％以上的高强度高模量纤维，耐高温居所有化纤之首，用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成，是制造航天航空高技术器材的优良材料，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量，碳纤维生产工序包括：退丝、集线、一次干燥、一次预氧化、二次预氧化、三次预氧化、低温炭化、高温炭化、一次表面处理、二次表面处理、水洗、二次干燥、上浆、三次干燥和收丝，其中水洗和上浆处理是对预制成形后碳纤维丝的重要后处理工序，水洗和上浆均是采用浸渍处理方法进行处理。
[0003]参考中国专利公开号为CN107385735B的用于碳纤维的水洗干燥、上浆和干燥定型的系统，干燥炉节约了占地面积，降低了用电成本，显著减少了碳纤维的毛丝量，初步拓宽了丝幅宽度，上浆后进行胶辊挤压能够保持丝幅宽度的一致性，同时保持上浆量的均匀性，浆干燥热辊定型机组大大降低了对厂房高考和空间的需求，降低了操作难度，降低了能源损耗，特别是减少了碳纤维产品的毛丝量，提高了拉伸强度，在丝幅定型方面有突出贡献，显著增加了丝幅宽度、提高了丝幅一致性
[0004]参考中国专利公开号为CN102767054A的一种碳纤维水洗机，通过上、下传动辊的转动，通过链条及传动机构带动上、下传动辊同步转动，延长了碳纤维的清洗时间，提高了碳纤维的清洗质量，且通过该传动机构进行带动上、下传动辊同步转动，避免由于上、下传动辊传动不同步而造成的碳纤维断裂或碳纤维混在一起，通过多个传动辊组不仅可以提高清洗效率。
[0005]参考中国专利公开号为CN109183310B的碳纤维上浆装置及方法，通过在上浆液在循环机构的作用下，从上浆槽内移动至溢流槽中，溢流槽内的上浆液在重力作用下沿逆流槽向下流动至上浆槽内，形成不断流动的上浆液循环。丝束与传动机构连接，在传动机构的作用下经过上浆槽后沿逆流槽向上流动，丝束移动方向与上浆液流动方向相反，上浆液在冲击力作用下能够穿过丝束表面与丝束内部的单丝接触，充分浸润丝束，丝束与上浆液的接触更充分，上浆较均匀。
[0006]综合分析以上参考专利，可得出以下缺陷：
[0007]1)现有的碳纤维生产设备只能实现对碳纤维的独立式水洗和上浆处理，不能实现将水洗和上浆处理工序结合起来同时进行处理，无法达到既方便又高效的进行碳纤维的水洗上浆处理的目的，大大降低了生产效率，增加了生产人员的工作负担，例如参考专利CN107385735B的用于碳纤维的水洗干燥、上浆和干燥定型的系统，该专利虽然将水洗、干燥和上浆三个工序结合起来，但是采用长产线设计仍然会占用较多场地空间，并且通过采用
大量滚辊来实现拓宽线幅，成本较高，不能实现采用并排设计来节省更多空间，以及采用水洗池底绕线设计来降低水洗成本，从而给人们的使用带来极大的不便。
[0008]2)现有的碳纤维水洗设备只能单一的实现浸渍清洗表面的电解液和粘附能力较小的杂质，例如参考专利CN102767054A的一种碳纤维水洗机，仅仅通过采用多个滚辊缠绕延长浸渍时间来提升清洗质量，清洗效果仍然不佳，不能对碳纤维表面粘附力较大的杂质进行充分的清洗，从而严重影响碳纤维的生产品质。
[0009]3)现有的碳纤维上浆设备上浆不均匀，纤维表面存在凝聚液滴、毛丝、浆皮杂质，虽然参考专利CN109183310B的碳纤维上浆装置及方法通过采用倾斜径流浸渍的方法，来使纤维表面浆液能够浸渍均匀，但倾斜设计仍需要克服浆液在自身重力作用下向下聚集成滴，并且浸渍后直接通过滚辊进行导向会使纤维表面刚粘附的浆液被滚辊摩擦剥离，导致上浆失败，不能实现将采用普通浸渍和竖直取线设计，来使纤维上的浆液能够在纤维表面进行数值均匀的流淌确保上浆均匀，无法达到既快速又高效的进行上浆的目的，从而对碳纤维生产企业十分不利。
技术实现思路
[0010](一)解决的技术问题
[0011]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种能够同时进行水洗上浆处理的碳纤维生产工艺，解决了现有的碳纤维生产设备不能实现将水洗和上浆处理工序结合起来同时进行处理，清洗效果仍然不佳，不能对碳纤维表面粘附力较大的杂质进行充分的清洗，并且上浆失效率高，不能实现将采用普通浸渍和竖直取线设计，来使纤维上的浆液能够在纤维表面进行数值均匀流淌确保上浆均匀的问题。
[0012](二)技术方案
[0013]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种能够同时进行水洗上浆处理的碳纤维生产工艺，具体包括以下步骤：
[0014]S1、首先将成形的碳纤维依次进行退丝和集线处理，再通过将集线后的线束进行干燥处理；
[0015]S2、将步骤S1干燥完成后的碳纤维线束分别通过三次预氧化处理和两次炭化处理，然后将炭化处理后的碳纤维线束通过机加工设备进行两次表面处理；
[0016]S3、将步骤S2表面处理后的碳纤维线束通过水洗上浆一体化设备分别进行水洗、干燥、上浆和再干燥处理，最后通过收线设备进行收丝；
[0017]其中，所述步骤S3中水洗上浆一体化设备包括底板以及固定安装于底板顶部的水槽，所述水槽的内部通过隔板分隔成水洗腔室和上浆腔室，所述水槽位于上浆腔室的顶部通过螺栓固定安装有顶盖，且水槽的两侧和顶盖的顶部均固定安装有烘干机组，所述水洗腔室的内部设置有刮洗机构，且上浆腔室的内部设置有上浆机构，所述水槽的正面和两侧以及顶盖的顶部均开设有导线孔，待处理的碳纤维线束通过水槽正面的导线孔进入水洗腔室内，通过刮洗机构清洗后，通过水槽两侧的导线孔拉出经过两侧的烘干机组烘干后，再通过导线孔进入上浆腔室内通过上浆机构进行上浆处理，最后通过顶盖上的导线孔拉出进入顶盖上的烘干机组烘干处理。
[0018]所述刮洗机构包括通过安装架转动安装于水洗腔室内壁两侧的侧导向滑轮、通过
安装架转动连接于水洗腔室内壁底部上的若干个下导向滑轮以及固定安装于水洗腔室内壁底部上的若干个刮洗组件，碳纤维线束通过下导向滑轮进入刮洗组件刮洗，再通过侧导向滑轮拉出水洗腔室。
[0019]所述刮洗组件包括固定安装于水洗腔室内壁底部上的块体以及开设于块体一侧的圆孔，所述圆孔内壁的两侧均开设有弹槽，且弹槽的内部通过弹簧固定连接有弹板，所述弹板的一侧固定连接有插杆，所述插杆远离弹板的一侧贯穿圆孔并延伸至圆孔的内部，且插杆延伸至圆孔内部的外表面固定连接有弧形板，所述弧形板的设置有可拆卸刮除组件。
[0020]优选的，所述圆孔的数量为两个，且两个圆孔上下平行分布于块体的内部。
[0021]优选的，所述可拆卸刮除组件包括弹性橡胶套筒以及开设于弧形板内壁上的卡槽和楔形槽，所述卡槽和楔形槽相通，且弹性橡胶套筒外表面的两侧均通过粘合剂粘附有与弧形板相适配的滑套。
[0022]优选的，所述滑套的外表面开本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种能够同时进行水洗上浆处理的碳纤维生产工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：S1、首先将成形的碳纤维依次进行退丝和集线处理，再通过将集线后的线束进行干燥处理；S2、将步骤S1干燥完成后的碳纤维线束分别通过三次预氧化处理和两次炭化处理，然后将炭化处理后的碳纤维线束通过机加工设备进行两次表面处理；S3、将步骤S2表面处理后的碳纤维线束通过水洗上浆一体化设备分别进行水洗、干燥、上浆和再干燥处理，最后通过收线设备进行收丝；其中，所述步骤S3中水洗上浆一体化设备包括底板(1)以及固定安装于底板(1)顶部的水槽(2)，所述水槽(2)的内部通过隔板分隔成水洗腔室(3)和上浆腔室(4)，所述水槽(2)位于上浆腔室(4)的顶部通过螺栓固定安装有顶盖(5)，且水槽(2)的两侧和顶盖(5)的顶部均固定安装有烘干机组(6)，所述水洗腔室(3)的内部设置有刮洗机构(7)，且上浆腔室(4)的内部设置有上浆机构(8)，所述水槽(2)的正面和两侧以及顶盖(5)的顶部均开设有导线孔(9)，待处理的碳纤维线束通过水槽(2)正面的导线孔(9)进入水洗腔室(3)内，通过刮洗机构(7)清洗后，通过水槽(2)两侧的导线孔(9)拉出经过两侧的烘干机组(6)烘干后，再通过导线孔(9)进入上浆腔室(4)内通过上浆机构(8)进行上浆处理，最后通过顶盖(5)上的导线孔(9)拉出进入顶盖(5)上的烘干机组(6)烘干处理；所述刮洗机构(7)包括通过安装架转动安装于水洗腔室(3)内壁两侧的侧导向滑轮(71)、通过安装架转动连接于水洗腔室(3)内壁底部上的若干个下导向滑轮(72)以及固定安装于水洗腔室(3)内壁底部上的若干个刮洗组件(73)，碳纤维线束通过下导向滑轮(72)进入刮洗组件(73)刮洗，再通过侧导向滑轮(71)拉出水洗腔室(3)；所述刮洗组件(73)包括固定安装于水洗腔室(3)内壁底部上的块体(731)以及开设于块体(731)一侧的圆孔(732)，所述圆孔(732)内壁的两侧均开设有弹槽(733)，且弹槽(733)的内部通过弹簧固定连接有弹板(734)，所述弹板(734)的一侧固定连接有插杆(735)，所述插杆(735)远离弹板(734)的一侧贯穿圆孔(732)并延伸至圆孔(732)的内部，且插杆(735)延伸至圆孔(732)内部的外表面固定连接有弧形板(736)，所述弧形板(736)的设置有可拆卸刮除组件(737)。2.根据权利要求1所述的一种能够同时进行水洗上浆处理的碳纤维生产工艺，其特征在于：所述圆孔(732)的数量...
【专利技术属性】
技术研发人员：周涛，
申请(专利权)人：周涛，
类型：发明
国别省市：
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