一种碳纤维制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及碳纤维领域，特别是一种碳纤维制备工艺，包括以下步骤：S1、将聚丙烯腈基原丝聚成大束；S2、将大束聚丙烯腈基原丝导入浸渍装置中，进行浸渍；S3、对浸渍后的大束聚丙烯腈基原丝进行预氧化；S4、对预氧化的大束聚丙烯腈基原丝进行碳化；S5、对碳化大束聚丙烯腈基原丝进行表面处理，得到碳纤维。所述浸渍装置包括用于盛装浸渍液的浸渍箱，及连接在浸渍箱开口一端的第一导辊，及连接在浸渍箱内的支撑架，及连接在支撑架上端且远离第一导辊的第二导辊，及连接在支撑架下端的第三导辊。所述支撑架上竖向转动有旋转管，旋转管的中部固定有固定环，固定环的偏心处连接有环座，环座内固定有中心管。本发明专利技术通过使用浸渍装置能够提高浸渍效果。浸渍效果。浸渍效果。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维制备工艺


[0001]本专利技术涉及碳纤维领域，特别是一种碳纤维制备工艺。

技术介绍

[0002]碳纤维是具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、导电和导热等优异性能的化工新材料，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃，具有碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工性，密度不到钢的1/4，抗拉强度却是钢的7
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9倍，抗拉弹性也高于钢。碳纤维复合材料广泛应用在航空航天业的火箭、导弹和高速飞行器，化工机械，交通工具，体育器械，纺织和医学领域。
[0003]现有技术中聚丙烯腈基碳纤维的生长工艺是聚丙烯腈基原丝先经过化学浴浸渍，然后在空气中200
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300℃经过预氧化、然后在惰性气体中炭化/石墨化、表面处理得到碳纤维。碳纤维的生产工艺复杂，设备繁多，每一工序都影响到碳纤维的性能。其中，在对聚丙烯腈基原丝进行浸渍时，现有的浸渍设备浸渍效果差，影响聚丙烯腈基碳纤维的质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种碳纤维制备工艺，通过使用浸渍装置能够提高浸渍效果。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：
[0006]一种碳纤维制备工艺，包括以下步骤：
[0007]S1、将聚丙烯腈基原丝聚成大束；
[0008]S2、将大束聚丙烯腈基原丝导入浸渍装置中，进行浸渍；
[0009]S3、对浸渍后的大束聚丙烯腈基原丝进行预氧化；
[0010]S4、对预氧化的大束聚丙烯腈基原丝进行碳化；
[0011]S5、对碳化大束聚丙烯腈基原丝进行表面处理，得到聚丙烯腈基碳纤维。
[0012]所述浸渍装置包括用于盛装浸渍液的浸渍箱，及连接在浸渍箱开口一端的第一导辊，及连接在浸渍箱内的支撑架，及连接在支撑架上端且远离第一导辊的第二导辊，及连接在支撑架下端的第三导辊。
[0013]所述第二导辊的两端均设有锥形斜坡。
[0014]所述支撑架上竖向转动有旋转管，旋转管的中部固定有固定环，固定环的偏心处连接有环座，环座内固定有中心管。
[0015]所述旋转管的上部转动有配合环，配合环位于中心管的上方，及固定在配合环中心的导入管。
[0016]所述旋转管内转动有两个配合环，两个配合环分别位于中心管的上下两方，两个配合环的中心处均固定有导入管。
[0017]所述中心管上下两端均连接有连接管，两个连接管远离中心管端均固定有揉搓环。
[0018]所述揉搓环上转动有连接环，连接环与环座之间均设有弹簧Ⅰ。
[0019]所述环座的侧端固定有方杆，所述方杆贯穿旋转管和固定环，环座与固定环之间设有弹簧Ⅱ。
[0020]所述支撑架上远离第一导辊端固定有支撑轴，支撑轴的中部固定有蜗轮，浸渍箱上转动有调节蜗杆，调节蜗杆与蜗轮啮合传动连接。
附图说明
[0021]图1是碳纤维制备工艺的流程示意图；
[0022]图2是浸渍装置的整体结构示意图；
[0023]图3是浸渍装置的局部结构示意图；
[0024]图4是浸渍箱的结构示意图；
[0025]图5是支撑架的结构示意图；
[0026]图6是图5的局部结构示意图；
[0027]图7是对大束聚丙烯腈基原丝进行揉搓的实施例的结构示意图；
[0028]图8和图9均是图7的局部结构示意图；
[0029]图10是图9的局部结构示意图；
[0030]图11是揉搓环的结构示意图。
[0031]图中：
[0032]浸渍箱101；第一导辊102；
[0033]支撑架201；支撑轴202；蜗轮203；第二导辊204；第三导辊205；调节蜗杆206；
[0034]旋转管301；固定环302；配合环303；导入管304；
[0035]中心管401；环座402；方杆403；弹簧Ⅱ404；连接环405；弹簧Ⅰ406；
[0036]揉搓环501；连接管502。
具体实施方式
[0037]如图1所示：
[0038]一种碳纤维制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
[0039]S1、将聚丙烯腈基原丝聚成大束；
[0040]S2、将大束聚丙烯腈基原丝导入浸渍装置中，进行浸渍；
[0041]S3、对浸渍后的大束聚丙烯腈基原丝进行预氧化；
[0042]S4、对预氧化的大束聚丙烯腈基原丝进行碳化；
[0043]S5、对碳化大束聚丙烯腈基原丝进行表面处理，得到聚丙烯腈基碳纤维。
[0044]如图2
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11所示：
[0045]所述浸渍装置包括浸渍箱101、第一导辊102、支撑架201、第二导辊204和第三导辊205；浸渍箱101用于盛装浸渍液，第一导辊102转动连接在浸渍箱101开口的一端，支撑架201连接在浸渍箱101内，第二导辊204连接在支撑架201上且位于远离第一导辊102端，第三导辊205连接在支撑架201的下端。
[0046]首先，向浸渍箱101内加入硫酸铵溶液，用于对大束聚丙烯腈基原丝进行浸渍；
[0047]其中第二导辊204和第一导辊102分别位于浸渍箱101上端开口处的两端，第三导
辊205位于浸渍箱101内，在使用时，将大束聚丙烯腈基原丝经第二导辊204导入浸渍箱101内，绕过第三导辊205后，再经第一导辊102导出浸渍箱101，从而使大束聚丙烯腈基原丝进入浸渍箱101内的硫酸铵溶液内，再出来，完成浸渍。
[0048]进一步的：
[0049]所述第二导辊204的两端均设有锥形斜坡。
[0050]通过两个锥形斜坡的导向，使大束聚丙烯腈基原丝被聚集在第二导辊204的中部，从而避免大束聚丙烯腈基原丝进入浸渍箱101内时，变得散乱。
[0051]如图2
‑
11所示：
[0052]旋转管301竖向转动在所述支撑架201上，固定环302固定在旋转管301的中部，环座402连接在固定环302的偏心处，中心管401固定在环座402内。
[0053]通过通过旋转管301的设置，使在大束聚丙烯腈基原丝由第二导辊204至第三导辊205处的过程中，穿过旋转管301中的中心管401，从而启动安装在支撑架201上的第一电机，对旋转管301进行传动，从而使旋转管301带动中心管401转动，由于中心管401处于旋转管301的偏心位置，从而使旋转管301通过中心管401带动大束聚丙烯腈基原丝以旋转管301的中心为轴，偏心转动，从而使大束聚丙烯腈基原丝更好的与浸渍接触，完成浸渍，提高浸渍效果。
[0054]如图2
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11所示的其中一个实施例：
[0055]配合环303转动在所述旋转管301的上部，配合环303位于中心管401的上方，导入管304固定在配合环303的中心。
[0056]通过导入管304的设置，使大束聚丙烯腈基原丝由位于旋转管301中心且上方的导入管304进入旋转管301内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1、将聚丙烯腈基原丝聚成大束；S2、将大束聚丙烯腈基原丝导入浸渍装置中，进行浸渍；S3、对浸渍后的大束聚丙烯腈基原丝进行预氧化；S4、对预氧化的大束聚丙烯腈基原丝进行碳化；S5、对碳化大束聚丙烯腈基原丝进行表面处理，得到聚丙烯腈基碳纤维。2.根据权利要求1所述的一种碳纤维制备工艺，其特征在于：所述浸渍装置包括用于盛装浸渍液的浸渍箱(101)，及连接在浸渍箱(101)开口一端的第一导辊(102)，及连接在浸渍箱(101)内的支撑架(201)，及连接在支撑架(201)上端且远离第一导辊(102)的第二导辊(204)，及连接在支撑架(201)下端的第三导辊(205)。3.根据权利要求2所述的一种碳纤维制备工艺，其特征在于：所述第二导辊(204)的两端均设有锥形斜坡。4.根据权利要求3所述的一种碳纤维制备工艺，其特征在于：所述支撑架(201)上竖向转动有旋转管(301)，旋转管(301)的中部固定有固定环(302)，固定环(302)的偏心处连接有环座(402)，环座(402)内固定有中心管(401)。5.根据权利要求4所述的一种碳纤维制备工艺，其特征在于：所述旋转管(301)的上部转动有配合环(303)，配合环(303)位于中心管(401)的上方，...

【专利技术属性】
技术研发人员：付洪亮，
申请(专利权)人：付洪亮，
类型：发明
国别省市：