本实用新型专利技术公开的一种短切再生碳纤维的微纳米气泡法表面改性装置，包括：短纤维分散装置；微纳米气泡表面改性器，所述微纳米气泡表面改性器与所述短纤维分散装置固定连接，且所述微纳米气泡表面改性器主体为一个敞口的水槽，并在所述微纳米气泡表面改性器的内部放置有微纳米气泡发生器，使得微纳米气泡在再生碳纤维的表面聚集乃至破裂；出料系统，所述出料系统与微纳米气泡表面改性器相连接。该表面改性装置可显著提高短切再生纤维表面活性、对碳纤维力学性能无损伤、生产操作简单、成本低、不使用化学试剂仅在水中实施，能耗低且环保。能耗低且环保。能耗低且环保。
【技术实现步骤摘要】
一种短切再生碳纤维的微纳米气泡法表面改性装置
[0001]本技术涉及碳纤维回收再利用
，特别涉及一种短切再生碳纤维的微纳米气泡法表面改性装置。
技术介绍
[0002]碳纤维要发挥其优异性能，必须与树脂等基体材料复合制备成复合材料才能得到实际应用，界面相对复合材料的性能也有着重要影响。改善界面区性能的一种有效方法就是对增强纤维材料进行上浆处理。经过上浆后，碳纤维的界面剪切强度均可以有不同程度的提高。
[0003]然而再生碳纤维表面的上浆剂已不存在，当再生碳纤维作为增强体进行再利用时，为了获得优异的增强效果，往往需要对再生碳纤维进行表面改性和上浆，以提高再生碳纤维和基体树脂之间的界面结合性。提高碳纤维的表面粗糙度和增加表面化学官能团的数量是提高纤维表面界面性能的关键。常用的碳纤维表面改性方法主要有表面氧化、表面包覆、高能束辐照、超临界流体表面接枝、等离子表面改性等。既存的碳纤维各种表面改性和上浆方法中，有的是操作复杂、成本高的实验室技术根本不适合工业化生产，而有的只适合连续长碳纤维，不适合对短切再生碳纤维进行表面改性。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于提供一种短切再生碳纤维的微纳米气泡法表面改性装置，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
[0005]本技术提供的一种短切再生碳纤维的微纳米气泡法表面改性装置，包括：
[0006]短纤维分散装置；
[0007]微纳米气泡表面改性器，所述微纳米气泡表面改性器与所述短纤维分散装置固定连接，且所述微纳米气泡表面改性器主体为一个敞口的水槽，并在所述微纳米气泡表面改性器的内部放置有微纳米气泡发生器，使得微纳米气泡在再生碳纤维的表面聚集乃至破裂；
[0008]出料系统，所述出料系统与微纳米气泡表面改性器相连接。
[0009]在某些实施方案中，所述短纤维分散装置由分散釜和搅拌器组成，所述分散釜的内壁有两块对称档板，分散釜的下部设有短切再生纤维分散液的出液管，同时所述短纤维分散装置通过该出液管与微纳米气泡表面改性器相连接，且所述出液管上设有调节阀门，用来控制短切再生纤维分散液的流出速率。
[0010]在某些实施方案中，所述分散釜主体为圆柱状，底部呈从上到下逐渐缩小的圆锥形，圆锥形口径大小和出液管的直径相同。
[0011]在某些实施方案中，所述水槽为一个矩形容器，水槽的壳体为透明壳体，壳体由聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯的一种或者多种制作而成。
[0012]在某些实施方案中，所述水槽的下部设有一个带阀门的出水管，进而使得经过微
纳米气泡表面改性的短切再生碳纤维从该出水管流入到出料系统上。
[0013]在某些实施方案中，所述微纳米气泡发生器是微纳米气泡发生系统的一个主要组成部分，所述微纳米气泡发生系统由臭氧发生器、输气管道、控制器和所述微纳米气泡发生器组成，其中臭氧发生器通过输气管道和控制器相连，控制器通过管道和所述微纳米气泡发生器相连。
[0014]在某些实施方案中，所述出料系统包括：
[0015]料盘；
[0016]转动轴，所述转动轴与料盘相连接；
[0017]与所述转动轴相连接的转速控制器。
[0018]在某些实施方案中，经过微纳米气泡表面改性的短切再生碳纤维从该出水管流入到位于出水管口下部的料盘上，料盘底部是网孔结构，料盘中心有一个正方形孔，将其对准放置在转动轴上。
[0019]在某些实施方案中，所述料盘是一个圆形容器，四周高、中心低，从四周向中心呈微锥形。
[0020]有益效果：本技术的一种短切再生碳纤维的微纳米气泡法表面改性装置可显著提高短切再生纤维表面活性、对碳纤维力学性能无损伤、生产操作简单、成本低、不使用化学试剂仅在水中实施，能耗低且环保。
附图说明
[0021]图1为本技术一种短切再生碳纤维的微纳米气泡法表面改性装置的结构示意图；
[0022]图2为本技术出料系统的结构示意图。
具体实施方式
[0023]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0024]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0025]如图1
‑
2所示，为一种短切再生碳纤维的微纳米气泡法表面改性装置。该表面改性装置包括：短纤维分散装置1；
[0026]微纳米气泡表面改性器2，微纳米气泡表面改性器2与短纤维分散装置1固定连接，且微纳米气泡表面改性器2主体为一个敞口的水槽21，并在微纳米气泡表面改性器2的内部放置有微纳米气泡发生器34，使得微纳米气泡在再生碳纤维的表面聚集乃至破裂；
[0027]出料系统4，出料系统4与微纳米气泡表面改性器2相连接；
[0028]支架5。
[0029]具体的，短纤维分散装置1由分散釜11和搅拌器12组成。分散釜11主体呈圆柱形，底部呈从上到下逐渐缩小的圆锥形，圆锥形口径大小和出液管的直径相同。分散釜11的内壁有两块对称挡板13和14，分散釜的下部有短切再生碳纤维分散液的出液管16与微纳米气泡表面改性器2相连，出液管上有调节阀门15。微纳米气泡表面改性器2主体是一个敞口的水槽21，水槽21是矩形容器，水槽的壳体为透明壳体，壳体由聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯的一种或者多种制作而成。内部放置一个微纳米气泡发生器34，水槽下部有一个带阀门22的出水管23，经过微纳米气泡表面改性的短切再生碳纤维从出水管23流出；流到一个位于出水管口下部的料盘41上，料盘41是一个圆形容器，四周高、中心低，从四周向中心呈微锥形。料盘底部是网孔结构，料盘中心有一个正方形孔，对准置放在一个转动轴42上，转动轴42与转速控制器43相连。微纳米气泡发生器34是微纳米气泡发生系统3的一个主要组成部分，微纳米气泡发生系统3由臭氧发生器31、输气管道32、控制器33和微纳米气泡发生器34组成，其中臭氧发生器31通过输气管道32和控制器33相连，控制器33通过管道35和所述微纳米气泡发生器34相连。
[0030]使用时，将短切再生碳纤维置于短纤维分散装置中进行分散均匀，通过调节调节阀门15，使得混合均匀的短切再生纤维从出液管16流出，进入到微纳米气泡表面改性器2的敞口水槽21中，通过调节微纳米气泡发生系统3，使得微纳米气泡在再生碳纤维的表面聚集乃至破裂，从而在再生碳纤维表面形成大量羟本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种短切再生碳纤维的微纳米气泡法表面改性装置，其特征在于，包括：短纤维分散装置（1）；微纳米气泡表面改性器（2），所述微纳米气泡表面改性器（2）与所述短纤维分散装置（1）固定连接，且所述微纳米气泡表面改性器（2）主体为一个敞口的水槽（21），并在所述微纳米气泡表面改性器（2）的内部放置有微纳米气泡发生器（34），使得微纳米气泡在再生碳纤维的表面聚集乃至破裂；出料系统（4），所述出料系统（4）与微纳米气泡表面改性器（2）相连接。2.根据权利要求1所述的一种短切再生碳纤维的微纳米气泡法表面改性装置，其特征在于，所述短纤维分散装置（1）由分散釜（11）和搅拌器（12）组成，所述分散釜（11）的内壁有两块对称档板（13,14），分散釜（11）的下部设有短切再生纤维分散液的出液管（16），同时所述短纤维分散装置（1）通过该出液管（16）与微纳米气泡表面改性器（2）相连接，且所述出液管（16）上设有调节阀门（15），用来控制短切再生纤维分散液的流出速率。3.根据权利要求2所述的一种短切再生碳纤维的微纳米气泡法表面改性装置，其特征在于，所述分散釜（11）主体为圆柱状，底部呈从上到下逐渐缩小的圆锥形，圆锥形口径大小和出液管的直径相同。4.根据权利要求3所述的一种短切再生碳纤维的微纳米气泡法表面改性装置，其特征在于，所述水槽（21）为一个矩形容器，水槽（21）的壳体为透明壳体。5.根据权利要求4所述的一种短切再生碳纤维的微纳米气泡法...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，李鑫，高为民，
申请(专利权)人：南通复源新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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