一种基于滚轮拉伸的多通路碳纳米管纤维并合致密设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于滚轮拉伸的多通路碳纳米管纤维并合致密设备,包括驱动机构、绕线装置、箱体、若干第一安装板、若干第二安装板、张紧轮以及整理轮，箱体的侧壁上开设有第一长条孔和第二长条孔，所述第一安装板通过螺栓贯穿第一长条孔固定在所述箱体的内壁上，所述张紧轮通过第一窗口延伸至所述箱体外部，所述第二安装板通过螺栓贯穿所述第二长条孔固定在所述箱体的内壁上，所述整理轮通过第二窗口延伸至所述箱体外部；本发明专利技术通过设置高度可调的第一安装板和第二安装板，进而实现对相邻张紧轮以及相邻整理轮之间角度的调节，最终使得碳纳米管纤维的张紧力得到调节，实现对碳纳米管纤维张紧力的精准控制，进而提高碳纳米管纤维束的成型质量。纤维束的成型质量。纤维束的成型质量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于滚轮拉伸的多通路碳纳米管纤维并合致密设备


[0001]本专利技术涉及纳米复合材料宏观制备
，特别是涉及一种基于滚轮拉伸的多通路碳纳米管纤维并合致密设备。

技术介绍

[0002]碳纳米管(CNT)是一维的纳米材料，重量极轻，为六边形连接结构，具有极高的强度和韧性，长径比大，且其完整结构性好，导电性很好，化学性能稳定，非常适合作为“超级纤维”。碳纳米管行业目前处于高速发展期，为了实现工程应用，以宏观角度看，碳纳米管纤维是由碳纳米管组装而成的一维连续宏观体。它继承了单个碳纳米管的优异性能，轻巧、表面积大、强度高、导电性好、柔韧性好、易于调整其微观结构，而且拥有较好的耐腐蚀性和抗氧化性，是近年来极受关注的高性能纤维之一。
[0003]目前，文献报道的增强碳纳米管纤维方法主要包括两部分。一种是将纤维与其他物质结合制备复合材料，包括与聚合物或无机体等的复合。这种方法往往需要在碳纳米管上进行官能化修饰，易使其结构有所破坏因而对机械性能增强有限，另外与纤维复合的有机或无机体的研发制备的投入也将制约此种纤维的应用。另一种方法改善纤维的后处理工艺，包括加捻，或通过表面张力驱动的纤维密实化，以及利用传统的高温热处理工艺改善碳纳米管材料性能等。例如，通过干法纺丝法制备的碳纳米管纤维的强度距其理论强度仍然偏差很大，这主要与纤维内存在大量的孔隙结构等缺陷有关，加捻可明显提高碳纳米管纤维的力学性能。又例如,使碳纳米管纤维通过乙醇的液滴可以使纤维的厚度降低几个数量级，使其致密化从而提高力学性能。然则，虽然前述方法操作简单,但仅仅是对纤维物理形态的改善，故性能增强也有限。
[0004]现如今碳纳米管纤维的生长工艺和技术已经成熟，直接纺丝法可以连续且大批量生产碳纳米管纤维，但碳纳米管纤维本身结构特殊，直接纺丝法生产的纤维单根直径太细，力学性能不足。不同于碳纤维等其他高性能纤维，碳纳米管纤维长度本身和纤维间结构性能工艺差异较大且化学气相沉积法生成的碳纳米管纤维性能与单根碳纳米管相比差距较大，需经过后处理手段增强。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于滚轮拉伸的多通路碳纳米管纤维并合致密设备，来解决以往的碳纳米管纤维束成型质量不高的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种基于滚轮拉伸的多通路碳纳米管纤维并合致密设备，达到提高碳纳米管纤维束成型质量的目的，进一步得到大尺寸高强度的碳纳米管纤维。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]一种基于滚轮拉伸的多通路碳纳米管纤维并合致密设备,包括驱动机构、绕线装置、开设有第一窗口和第二窗口的箱体、从左到右依次设置在所述箱体内的若干第一安装板、若干第二安装板、从上到下依次设置在所述第一安装板上的若干张紧轮以及设置在第
二安装板上的整理轮，所述箱体的侧壁上开设有用于调节第一安装板高度的第一长条孔和用于调节第二安装板高度的第二长条孔，所述第一安装板通过螺栓贯穿所述第一长条孔固定在所述箱体的内壁上，所述张紧轮通过第一窗口延伸至所述箱体外部，所述第二安装板通过螺栓贯穿所述第二长条孔固定在所述箱体的内壁上，所述整理轮通过第二窗口延伸至所述箱体外部，所述绕线装置设置在所述整理轮的右侧并用于对压密后的碳纳米管纤维进行收集，所述驱动机构用于驱动所述张紧轮、所述整理轮和所述绕线装置的转动。
[0009]优选地，所述绕线装置包括支撑座以及设置在所述支撑座上的绕线轮，所述绕线轮、张紧轮和整理轮的轮槽设置在同一直线上。
[0010]优选地，所述驱动装置包括若干驱动电机，每个所述驱动电机对应一个张紧轮或整理轮，驱动电机的输出端与张紧轮或者整理轮连接。
[0011]优选地，还包括若干缓冲轮，若干所述缓冲轮从左到右依次设置在所述张紧轮和所述整理轮之间，相邻所述缓冲轮上下错位设置。
[0012]优选地，所述缓冲轮至少设置两个。
[0013]优选地，还包括若干进线轮，若干所述进线轮设置在所述张紧轮左侧。
[0014]优选地，所述张紧轮和整理轮的轮槽截面为V字形。
[0015]优选地，所述张紧轮和整理轮的材料均为不锈钢。
[0016]优选地，所述第一长条孔和第二长条孔的长度均为22mm至25mm。
[0017]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0018]1.本专利技术通过设置高度可调的第一安装板和第二安装板，进而实现对相邻张紧轮以及相邻整理轮之间角度的调节，最终使得碳纳米管纤维的张紧力得到调节，实现对碳纳米管纤维张紧力的精准控制，同时，对不同张紧轮或者整理轮转速的控制，使之产生转速差，转速差对每一根碳纳米管纤维沿滚轮切线方向进行拉伸，能更进一步的增强整理轮间速度差对碳纳米管纤维的拉伸作用，此外，张紧轮和整理轮表面存在着一定的摩擦力，进一步增强了碳纳米管纤维的成型质量，且本专利技术提供的基于滚轮拉伸的多路碳纳米管纤维并合精制设备未采用传统的纺纱加检方式，没有对碳纳米管纤维本身造成力学损伤以及纤维結构和表观形貌的破坏，同时也避免了加捻造成纱线鈷构的不均匀性，减少纱线强力弱环。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]附图1为本专利技术结构主视图；
[0021]附图2为本专利技术结构俯视图；
[0022]附图3为轮槽截面为V字形的张紧轮或整理轮结构示意图；
[0023]附图4为轮槽截面为工字形的张紧轮或整理轮结构示意图；
[0024]其中，1、第一长条孔；2、第一安装板；3、张紧轮；4、碳纳米管纤维；5、缓冲轮；6、第二长条孔；7、整理轮；8、第二安装板；9、箱体；10、绕线轮；11、支撑座；12、驱动电机；13、进线轮。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]本专利技术的目的是提供一种基于滚轮拉伸的多通路碳纳米管纤维并合致密设备，达到提高碳纳米管纤维束成型质量的目的，进一步得到大尺寸高强度的碳纳米管纤维。
[0027]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0028]参考图1至图2，一种基于滚轮拉伸的多通路碳纳米管纤维并合致密设备,包括驱动机构、绕线装置、开设有第一窗口和第二窗口的箱体9、从左到右依次设置在箱体9内的若干第一安装板2、若干第二安装板8、从上到下依次设置在第一安装板2上的若干张紧轮以及设置在第二安装板8上的整理轮7，箱体9的侧壁上开设有用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于滚轮拉伸的多通路碳纳米管纤维并合致密设备,其特征在于，包括驱动机构、绕线装置、开设有第一窗口和第二窗口的箱体、从左到右依次设置在所述箱体内的若干第一安装板、若干第二安装板、从上到下依次设置在所述第一安装板上的若干张紧轮以及设置在第二安装板上的整理轮，所述箱体的侧壁上开设有用于调节第一安装板高度的第一长条孔和用于调节第二安装板高度的第二长条孔，所述第一安装板通过螺栓贯穿所述第一长条孔固定在所述箱体的内壁上，所述张紧轮通过第一窗口延伸至所述箱体外部，所述第二安装板通过螺栓贯穿所述第二长条孔固定在所述箱体的内壁上，所述整理轮通过第二窗口延伸至所述箱体外部，所述绕线装置设置在所述整理轮的右侧并用于对压密后的碳纳米管纤维进行收集，所述驱动机构用于驱动所述张紧轮、所述整理轮和所述绕线装置的转动。2.根据权利要求1所述的一种基于滚轮拉伸的多通路碳纳米管纤维并合致密设备,其特征在于，所述绕线装置包括支撑座以及设置在所述支撑座上的绕线轮，所述绕线轮、张紧轮和整理轮的轮槽设置在同一直线上。3.根据权利要求1所述的一种基于滚轮拉伸的多通路碳纳米管纤维并合致密设备,其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文雅，梁建行，廖昙倩，周剑，董真真，孟天玉，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：