本实用新型专利技术公开了一种纤维起毛量测试装置，具体涉及复合材料碳纤维丝束工艺测试技术领域，包括架体和在架体上依次设置的纤维放卷机构、纤维导向机构、毛丝量收集机构和纤维收卷机构，纤维放卷机构释放的纤维丝束通过纤维导向机构展开，然后再由毛丝量收集机构收集纤维丝束产生的毛丝，最后纤维丝束通过纤维收卷机构进行缠绕成品，纤维导向机构包括至少两个导向装置，导向装置包括导丝圆杆、底座、底座固定件和导丝圆杆固定件，调节底座固定件能够使底座在架体上固定或移动，调节导丝圆杆固定件能够使导丝圆杆在底座内转动或固定。本实用新型专利技术通过对纤维丝束的起毛量进行测试，能够更全面的得到影响纤维丝束起毛量的因素。面的得到影响纤维丝束起毛量的因素。面的得到影响纤维丝束起毛量的因素。
【技术实现步骤摘要】
一种纤维起毛量测试装置
[0001]本技术涉及复合材料碳纤维丝束工艺测试
，特别是涉及一种纤维起毛量测试装置。
技术介绍
[0002]碳纤维作为能够增强树脂基高性能的复合材料，已经广泛应用于航空航天等军用领域和土木建筑、体育器材等民用领域。碳纤维属于脆性材料，碳纤维丝束在生产过程中易因部分纤维断裂而产生一些毛丝和毛团，在碳纤维浸胶与缠绕阶段，产生毛丝的纤维丝束不能完全浸润树脂，导致纤维丝束的浸润性变差，毛丝较多会形成团，成团的毛丝进入缠绕层中会使应力集中，导致碳纤维外观、质量均匀性的缺陷，对形成的纤维增强树脂基高性能复合材料的综合性能产生不利影响。此外，在缠绕复合材料过程中产生的毛丝会影响研究人员的身体健康，毛丝进入缠绕机等电气设备会导致漏电等设备故障。
[0003]碳纤维产生毛丝的原因主要包括两点：一是原丝存在的缺陷导致预氧化、碳化阶段纤维局部断裂产生毛丝；二是在碳纤维生产过程或运输过程中，纤维丝束受到牵引时，局部张力过大会导致损伤；碳纤维丝束在导丝圆杆间展开时，纤维丝束与导丝杆之间的摩擦力大小、缠绕速率大小等工艺因素，可能会使纤维丝束产生起毛以致断裂，尤其是国产碳纤维这种现象更为严重，严重影响纤维力学性能的发挥及缠绕成型制品的外观。
[0004]对碳纤维起毛丝量进行测量不仅可以有效地评价纤维丝束自身的连续性和完整性，而且可以分析碳纤维丝束对后续加工工艺的适用性，为碳纤维的研制改进、稳定生产和下游使用单位选材提供科学依据和指导。前期，国内外对碳纤维起毛丝量通常是采用目测的方法在复合材料制备过程中进行定性检测，但是目测方法误差较大。随着国产碳纤维的日益发展，业内提出了一些测试碳纤维起毛丝量的方法或装置，但是测试的装置和方法功能较单一，标准并不统一，难以有效评估纤维缠绕成型工艺因素对毛丝量的影响。
[0005]目前的测试装置没有考虑到导丝圆杆的材质、尺寸、排列角度和运动形式对导致碳纤维在生产过程或运输过程产生毛丝，因此得到对纤维丝束耐磨性造成影响的因素并不准确。此外采用砝码对纤维丝束上施加张力，由于砝码的规格固定，施加不同的张力需要准备大量的砝码，并且在纤维丝束运动过程中，砝码极易掉落，严重会使研究人员受伤，掉落的砝码受到磕碰导致测试过程中提供的张力不准；没有考虑到在实际缠绕过程之中纤维浸润状态对纤维起毛量的影响；没有考虑到收卷机构在测试时总是将纤维收卷在同一个位置，会导致纤维高度堆积，影响毛丝量的收集。
[0006]因此，有必要从导丝圆杆的材质、尺寸、排列角度和运动形式等方面对纤维的起毛量进行测量来获知影响纤维的耐磨性的因素，从而改进缠绕工艺与缠绕设备来减小毛丝量的产生。
技术实现思路
[0007]本技术的目的是提供一种纤维起毛量测试装置，以解决上述现有技术存在的
问题，能够改变导丝圆杆的材质、尺寸、排列角度和运动形式来对纤维丝束的起毛量进行测试，进而更全面的得到对纤维丝束起毛量的影响。
[0008]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0009]本技术提供一种纤维起毛量测试装置，包括架体和在所述架体上依次设置的纤维放卷机构、纤维导向机构、毛丝量收集机构和纤维收卷机构，所述纤维放卷机构用于释放纤维丝束，所述纤维导向机构用于将离开所述纤维放卷机构的纤维丝束展开，所述毛丝量收集机构用于收集来自所述纤维导向机构的纤维丝束的毛丝，经过所述毛丝量收集机构的纤维丝束通过所述纤维收卷机构进行缠绕，所述纤维导向机构包括至少两个第一导向装置，所述第一导向装置包括第一导丝圆杆、第一底座、第一底座固定件和第一导丝圆杆固定件，所述第一底座能够移动地连接在所述架体上，所述第一底座固定件能够固定所述底座在所述架体上的相对位置，所述第一导丝圆杆至少一端能够与所述第一底座连接并能够在所述第一第一底座内转动，所述第一导丝圆杆固定件能够使所述导丝圆杆与所述第一底座相对固定。
[0010]优选的，所述架体包括插入板，所述插入板上开设槽道，所述第一底座与所述槽道连接并能够沿所述槽道滑动，进而改变相邻两个所述第一导向装置的高度差和角度，所述第一底座具有第一轴承，所述导丝圆杆至少一端穿过所述第一轴承，所述第一底座固定件包括底座紧固螺栓，所述底座紧固螺栓穿过所述第一底座和插入板并与螺母螺纹连接，调节所述底座紧固螺栓的头部与所述螺母的距离能够使所述第一底座在所述插入板上固定或移动，所述第一导丝圆杆固定件包括导丝圆杆紧固螺栓，所述导丝圆杆紧固螺栓与所述第一轴承周面螺纹连接，所述导丝圆杆紧固螺栓的尾部与所述第一轴承周面紧固接触时所述第一导丝圆杆与所述第一轴承相对固定，所述导丝圆杆紧固螺栓的尾部与所述第一轴承周面具有空隙时所述第一导丝圆杆在所述第一轴承内转动。
[0011]优选的，还包括张力控制机构，所述张力控制机构与所述纤维放卷机构固定连接，所述纤维放卷机构包括放卷纱筒和放卷轴，所述放卷纱筒能够固定在所述放卷轴上，所述张力控制机构包括磁粉制动器和控制箱组，所述磁粉制动器与所述放卷轴固定连接并能够对放卷纱筒上的纤维丝束提供张力，所述控制箱组能够控制所述磁粉制动器提供给纤维丝束的张力大小。
[0012]优选的，还包括浸润机构，所述浸润机构包括浸润箱、挤压机构和加热机构，所述浸润箱固定在所述插入板上，所述浸润箱内设置所述加热机构，所述加热机构能够对所述浸润箱内装有的浸润液加热，所述浸润箱底部设置浸润杆，所述挤压机构固定在所述浸润箱开口远离所述纤维放卷机构一端用于挤除纤维丝束浸润的多余浸润液，所述纤维导向机构还包括至少两个第二导向装置，所述第二导向装置包括第二导丝圆杆、第二底座、第二底座固定件和第二导丝圆杆固定件，所述第二底座通过所述第二底座固定件与所述架体固定连接，所述第二导丝圆杆至少一端能够与所述第二底座连接并能够在所述第二底座内转动，所述第二导丝圆杆固定件能够使所述第二导丝圆杆与所述第二底座的相对固定，纤维丝束经过所述第二导向装置展开再从所述浸润箱开口一端进入所述浸润箱并从所述浸润杆底部通过后穿过所述挤压机构离开所述浸润箱。
[0013]优选的，所述浸润箱从上到下水平横截面的面积越来越小，所述加热机构采用水浴加热，所述挤压机构包括两个滚轮，所述滚轮与所述浸润箱转动连接，纤维丝束从两个所
述滚轮之间穿过。
[0014]优选的，所述毛丝量收集机构包括盒体和调节机构，所述盒体的底板与所述插入板固定连接且能够调节所述盒体在所述插入板上的位置，所述盒体内填装有上吸附片、下吸附片和压板，所述上吸附片和所述下吸附片之间能够穿过纤维丝束并收集纤维丝束的毛丝，所述压板位于所述上吸附片上方，所述调节机构穿过所述盒体顶面伸入到所述盒体内部并与所述压板接触，调节所述调节机构使所述压板能够将所述上吸附片压紧于所述下吸附片上。
[0015]优选的，所述压板底部安装有压力传感器。
[0016]优选的，所述纤维收卷机构包括丝杆机构和收卷纱筒，所述丝杆机构包括电机、螺纹丝杆、丝嘴，所述丝嘴沿平行于所述螺纹丝杆的轴线方向滑动连接于所述架体上，所述丝嘴与所述螺纹丝杆螺纹连接且本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种纤维起毛量测试装置，其特征在于：包括架体和在所述架体上依次设置的纤维放卷机构、纤维导向机构、毛丝量收集机构和纤维收卷机构，所述纤维放卷机构用于释放纤维丝束，所述纤维导向机构用于将离开所述纤维放卷机构的纤维丝束展开，所述毛丝量收集机构用于收集来自所述纤维导向机构的纤维丝束的毛丝，经过所述毛丝量收集机构的纤维丝束通过所述纤维收卷机构进行缠绕，所述纤维导向机构包括至少两个第一导向装置，所述第一导向装置包括第一导丝圆杆、第一底座、第一底座固定件和第一导丝圆杆固定件，所述第一底座能够移动地连接在所述架体上，所述第一底座固定件能够固定所述底座在所述架体上的相对位置，所述第一导丝圆杆至少一端能够与所述第一底座连接并能够在所述第一底座内转动，所述第一导丝圆杆固定件能够使所述第一导丝圆杆与所述第一底座相对固定。2.根据权利要求1所述的纤维起毛量测试装置，其特征在于：所述架体包括插入板，所述插入板上开设槽道，所述第一底座与所述槽道连接并能够沿所述槽道滑动，进而改变相邻两个所述第一导向装置的高度差和角度，所述第一底座具有第一轴承，所述导丝圆杆至少一端穿过所述第一轴承，所述第一底座固定件包括底座紧固螺栓，所述底座紧固螺栓穿过所述第一底座和插入板并与螺母螺纹连接，调节所述底座紧固螺栓的头部与所述螺母的距离能够使所述第一底座在所述插入板上固定或移动，所述第一导丝圆杆固定件包括导丝圆杆紧固螺栓，所述导丝圆杆紧固螺栓与所述第一轴承周面螺纹连接，所述导丝圆杆紧固螺栓的尾部与所述第一轴承周面紧固接触时所述第一导丝圆杆与所述第一轴承相对固定，所述导丝圆杆紧固螺栓的尾部与所述第一轴承周面具有空隙时所述第一导丝圆杆在所述第一轴承内转动。3.根据权利要求1所述的纤维起毛量测试装置，其特征在于：还包括张力控制机构，所述张力控制机构与所述纤维放卷机构固定连接，所述纤维放卷机构包括放卷纱筒和放卷轴，所述放卷纱筒能够固定在所述放卷轴上，所述张力控制机构包括磁粉制动器和控制箱组，所述磁粉制动器与所述放卷轴固定连接并能够对放卷纱筒上的纤维丝束提供张力，所述控制箱组能够控制所述磁粉制动器提供给纤维丝束的张力大小。4.根据权利要求2所述的纤维起毛量测试装置，其特征在于：还包括浸润机构，所述浸润机构包括浸润箱、挤压机构和加热机构，所述浸润箱固定在所述插入板上，所述浸润箱内设置所述加热机构，所述加热机构能够对所述浸润箱内装有的浸...
【专利技术属性】
技术研发人员：祖磊，郑磊，王鑫，张桂明，程祖锦，唐自佳，李资聪，宁武军，赵飞，吴玉坤，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：新型
国别省市：
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