一种连续碳纤维热塑条的制备装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了连续碳纤维热塑条的制备装置及方法，其中连续碳纤维热塑条的制备装置包括依次设置的放纱单元

【技术实现步骤摘要】
一种连续碳纤维热塑条的制备装置及方法


[0001]本专利技术涉及复合材料生产
，尤其是涉及一种连续碳纤维热塑条的制备装置及方法
。

技术介绍

[0002]碳纤维具有高强
、
高模
、
耐高温
、
耐摩擦
、
导热
、
导电及耐腐蚀等特性，因此可作为增强材料与树脂复合，制造出高性能的复合材料，由于连续碳纤维增强的复合材料具有更高的强度和模量，其产品可以应用到很多高端领域，如于汽车
、
体育
、
航空航天等领域
。
但是，目前碳纤维复合材料大多是热固性基体，由于热塑性树脂有韧性好，可重复利用等优点也成了研究热点
。
[0003]碳纤维与热塑性树脂复合制备碳纤维热塑性复合材料，通常具有两方面难点
。
一方面碳纤维增强热塑性树脂想要更好的发挥性能优势，必须改善纤维与树脂的界面结合性
。
良好的界面结合性，是提升碳纤维热塑复合材料性能的基础
。
通常改善界面结合性的有效方法是在纤维表面进行热塑浆料上浆处理
。
经过上浆后，碳纤维与树脂的界面结合性能得到显著提升
。
另一方面，碳纤维柔软蓬松，不利于与热塑性树脂计量加工生产，需对其进行硬化集束处理
。
[0004]因此，需要开发一种既能解决碳纤维与热塑性树脂界面结合性问题，又能使碳纤维丝束硬化集束，满足与热塑性树脂加工要求的，低成本
、
适合工业化生产的碳纤维热塑条的制备装置及方法
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术的不足之处，而提出一种连续碳纤维热塑条的制备装置及方法
。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种连续碳纤维热塑条的制备装置，包括依次设置的放纱单元
、
浸渍单元
、
硬化单元和牵引收卷单元；所述放纱单元用于放置若干整卷碳纤维；所述浸渍单元用于将纱线单元放出的纱线合股并浸渍上胶，挤胶并定型；所述硬化单元用于对经过浸渍单元后的碳纤维热塑胶条烘干，并硬化；所述牵引收卷单元用于对烘干，并硬化的碳纤维热塑条进行冷却收卷
。
[0007]所述放纱单元包括放卷架以及均布于放卷架上的若干放卷轴
。
[0008]所述浸渍单元包括储胶桶以及与储胶桶连通的若干浸渍桶；所述浸渍桶相对放纱单元的一端设有进线口，远离进线口的一端设有出线口
。
[0009]所述浸渍桶的进线口呈倒锥形
。
[0010]所述出线口为渐变式锥状口膜，锥口伸向外侧，且口模呈圆形
。
[0011]所述硬化单元包括基座以及均布于基座上的若干远红外发生装置；所述远红外发生装置上铺有一层玻璃
。
[0012]所述牵引收卷单元包括底座以及依次设于底座上的牵引组件和收卷组件；所述牵
引组件包括牵引辊以及活动设于牵引辊上方的压力辊，并且所述压力辊与牵引辊之间的压力可调；所述收卷组件包括收卷架以及由上至下转动连接于收卷架上的多个收卷辊
。
[0013]所述压力辊的内部设有循环冷却水流道
。
[0014]一种采用上述制备装置制备连续碳纤维热塑条的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0015]S1
：将成卷纱束从放纱单元放出，进行并股；
[0016]S2
：将并股完成的纱束通过浸渍桶，进行浸渍热塑浆料，在出口处通过渐变式锥状口膜，挤出多余浆料，控制含胶量，并使纱束完成定型；
[0017]S3
：使浸渍完成的纱束通过硬化单元的玻璃表面，进行脱水硬化；
[0018]S4
：通过牵引收卷单元对脱水硬化后的纱束进行收卷，得到连续碳纤维热塑条
。
[0019]采用了上述技术方案，本专利技术具有以下的有益效果：本专利技术依次设置放纱单元
、
浸渍单元
、
硬化单元和牵引收卷单元将柔软蓬松的碳纤维制备成连续碳纤维热塑条，连续碳纤维热塑条既提升了碳纤维与热塑性树脂界面结合性能，又具有纱束硬化集束性，满足热塑性树脂加工要求的，从而大大提升了碳纤维热塑性复合材料性能，并且易于碳纤维热塑性复合材料的加工生产，提高效益
。
[0020](2)
本专利技术的放纱单元包括放卷架以及均布于放卷架上的若干放卷轴，以便于放置数量众多的整卷碳纤维
。
[0021](3)
本专利技术设置了若干浸渍桶，能够同时成型若干个纱束，提高了生产效率
。
[0022](4)
本专利技术浸渍桶的进线口呈倒锥形，可以使多股纱束汇集进入桶内
。
[0023](5)
本专利技术的出线口为渐变式锥状口膜，锥口伸向外侧，且口模呈圆形，能够挤出多余浆料，控制含胶量，并使纱束完成定型
。
[0024](6)
本专利技术的硬化单元采用若干远红外发生装置，可对每根可单独控制，通过开关远红外发生装置数量，可以控制烘干速度
。
[0025](7)
本专利技术的牵引组件采用牵引辊以及活动设于牵引组件上方的压力辊，能够随时调整压力辊与牵引辊之间的压力，同时设置了多个收卷辊，多个收卷辊同步收卷，进一步提高了生产效率
。
[0026](8)
本专利技术的压力辊的内部设有循环冷却水流道，可以对硬化的纱束条进行冷却
。
附图说明
[0027]为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明
。
[0028]图1为本专利技术的结构示意图
。
[0029]图2为本专利技术浸渍单元的结构示意图
。
[0030]图3为本专利技术硬化单元的结构示意图
。
[0031]图4为本专利技术牵引收卷单元的结构示意图
。
[0032]附图中的标号为：
[0033]放纱单元
1、
放卷架1‑
1、
放卷轴1‑
2、
浸渍单元
2、
储胶桶2‑
1、
浸渍桶2‑
2、
进线口2‑
3、
出线口2‑
4、
硬化单元
3、
基座3‑
1、
远红外发生装置3‑
2、
玻璃3‑
3、
牵引收卷单元
4、
底座4‑
1、
牵引辊4‑
2、
压力辊4‑
3、
收卷架4‑
4、
收卷辊4‑
5。
具体实施方式
[0034](
实施例
1)
[0035]见图1至图4，本实施例的一种连续碳纤维热塑条的制备装置，包括依次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种连续碳纤维热塑条的制备装置，其特征在于：包括依次设置的放纱单元
(1)、
浸渍单元
(2)、
硬化单元
(3)
和牵引收卷单元
(4)
；所述放纱单元
(1)
用于放置若干整卷碳纤维；所述浸渍单元
(2)
用于将纱线单元放出的纱线合股并浸渍上胶，挤胶并定型；所述硬化单元
(3)
用于对经过浸渍单元
(2)
后的碳纤维热塑胶条烘干，并硬化；所述牵引收卷单元
(4)
用于对烘干，并硬化的碳纤维热塑条进行冷却收卷
。2.
根据权利要求1所述的一种连续碳纤维热塑条的制备装置，其特征在于：所述放纱单元
(1)
包括放卷架
(1
‑
1)
以及均布于放卷架
(1
‑
1)
上的若干放卷轴
(1
‑
2)。3.
根据权利要求1所述的一种连续碳纤维热塑条的制备装置，其特征在于：所述浸渍单元
(2)
包括储胶桶
(2
‑
1)
以及与储胶桶
(2
‑
1)
连通的若干浸渍桶
(2
‑
2)
；所述浸渍桶
(2
‑
2)
相对放纱单元
(1)
的一端设有进线口
(2
‑
3)
，远离进线口
(2
‑
3)
的一端设有出线口
(2
‑
4)。4.
根据权利要求3所述的一种连续碳纤维热塑条的制备装置，其特征在于：所述浸渍桶
(2
‑
2)
的进线口
(2
‑
3)
呈倒锥形
。5.
根据权利要求3所述的一种连续碳纤维热塑条的制备装置，其特征在于：所述出线口
(2
‑
4)
为渐变式锥状口膜，锥口伸向外侧，且口模呈圆形
。6.
根据权利要求1所述的一种连续碳纤维热塑条的制备装置，其特征在于：所述硬化单元
(3)
包括基座

【专利技术属性】
技术研发人员：翁亚楠，曹松江，曹亚飞，
申请(专利权)人：南通东碳新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：