一种预氧纤维织物碳化生产设备系统技术方案

一种预氧纤维织物碳化生产设备系统，将可纺性预氧纤维进行纺纱织造形成预氧纤维织物后，再对织物进行碳化处理使纤维转化为具有乱层石墨结构的碳纤维织物。整个系统按照预氧纤维织物碳化过程的温度控制分为三段，每段设置一个碳化炉(4)，每段四个区，共12个区；碳化炉(4)内的预氧纤维织物沿碳化炉内导布及张力单元(12)形成的路线运行；碳化炉内依据预氧纤维织物运行线路分为第一区(5)、第二区(6)、第三区(7)、第四区(8)这四个区，每个区内设置充排氮单元(9)、加热单元(10)、温控单元(11)；利用本工艺设备系统碳化后的氧纤维织物含碳量可达80-90％。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种预氧纤维织物碳化生产设备系统
本技术涉及一种织物碳化的生产设备系统。
技术介绍
预氧丝是将高性能的聚丙烯腈纤维的热缩性线形大分子链转化为非塑性耐热梯形结构，使其在碳化温度下不溶不燃、保持纤维形态，热力学处于稳定形态的纤维，最后经碳化转化为具有乱层石墨结构的碳纤维。目前较多使用的是碳纤维或石墨纤维的小丝束或大丝束经过织造和整理制得碳纤维产品，用于航天、航空、电子、机械、化工、防火、体育器材等诸多领域。以具有可纺性的预氧丝(单纤维)为原料进行纺纱、织造、染整，然后再进行碳化处理得到碳纤维纺织面料，可用于防火服饰、防火内饰(汽车内饰、船舶内饰)、医药卫生等，进一步扩大碳纤维的应用范围和领域。然而目前国内外预氧纤维织物的碳化工艺设备发展不成熟，只能用于低等级用途。
技术实现思路
为了克服现有技术工艺的不足，本技术提供了一种预氧纤维织物碳化生产设备系统，该设备系统能够制造出含碳量高的碳纤维织物面料。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是将可纺性预氧纤维进行纺纱织造形成预氧纤维织物后，再对织物进行碳化处理使纤维转化为具有乱层石墨结构的碳纤维织物。整个系统按照预氧纤维织物碳化过程的温度控制分为三段，每段设置一个碳化炉，每段四个区，共12个区；碳化炉内的预氧纤维织物沿碳化炉内导布及张力单元形成的路线运行；碳化炉内依据预氧纤维织物运行线路分为第一区、第二区、第三区、第四区这四个区，每个区内设置充排氮单元、加热单元、温控单元；所述的温控单元控制每个区内温度均匀；所述的加热单元控制预氧纤维织物的含湿量；所述的充排氮单元控制氮气的流向、 流速、流量；导布及张力单元控制织物的张力、速度。工艺步骤为将预氧纤维织物送入耐高温的碳化炉内，沿炉内导布及张力单元形成的路线运行；预氧纤维织物在每个段区的具体工艺参数控制如下第一段温度范围为300-450°C第一区330-35(TC第二区360-380°C第三区400-42(TC第四区430-450°C织物张力经向张力HO-I6OKG纬向张力40-60KG充氮量换气次数180-220次/小时织物运行速度0. 8-1. 2米/分第二段温度范围为450-600°C第一区480-50(TC第二区515-530O第三区560-580O第四区580-600°C织物张力经向张力140-160KG纬向张力40-60KG充氮量换气次数180-22 0次/小时织物运行速度0· 8-1. 2米/分第三段温度范围为600-750°C第一区630-65(TC第二区660-680O第三区710-720O第四区730-750°C织物张力经向张力HO-I6OKG纬向张力40-60KG充气量换气次数280-320次/小时织物运行速度0· 8-1. 2米/分利用本工艺设备系统碳化后的氧纤维织物含碳量可达80-90 %。而目前普通工艺碳化后的氧纤维织物含碳量为40-50%。本技术的有益效果是本技术预氧纤维织物的碳化工艺设备系统，制造出含碳量高的碳纤维织物面料。可用于体育用品、耐火材料甚至是航空航天民用等低质高强材料。附图说明图I为本技术工艺设备系统原理图。图中1.第一段，2.第二段，3.第三段，4.碳化炉，5.第一区，6.第二区，7.第三区，8.第四区，9.充排氮单元，10.加热单元，11.温控单元，12.导布及张力单元，13.织物运行线路。具体实施方式本技术工艺设备的具体实施例如附图所示，具体工艺步骤为整个预氧纤维织物碳化过程按温度分为三段，每段设置一个碳化炉，每段四个区， 共12个区。将预氧纤维织物送入耐高温的碳化炉内，沿炉内导布及张力单元形成的路线运行；炉内依据织物运行线路分为第一区、第二区、第三区、第四区这四个区，每个区内设置充排氮单元、加热单元、温控单元；温控单元控制每个区内温度均匀；加热单元控制预氧丝织物的含湿量；充排氮单元控制氮气的流向、流速、流量；导布及张力单元控制织物的张力、 速度。预氧纤 维织物在每个段区的具体工艺参数控制如下第一段温度范围为300-450°C第一区338°C第二区376°C第三区414°C第四区450O织物张力经向张力I5OKG纬向张力50KG充氮量换气次数200次/小时织物运行速度I米/分第二段温度范围为450-600°C第一区488O第二区526°C第三区564°C第四区600°C织物张力经向张力150KG纬向张力50KG充氮量换气次数200次/小时织物运行速度I米/分第三段温度范围为600-750°C第一区638°C第二区676°C第三区714°C第四区75(TC织物张力经向张力150KG纬向张力50KG充氮量换气次数300次/小时织物运行速度I米/分利用本工艺碳化后的氧纤维织物含碳量可达80-90%。本技术不局限于上述实施例，任何在本技术披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本技术的保护范围。权利要求1. 一种预氧纤维织物碳化生产设备系统，其特征在于整个系统按照预氧纤维织物碳化过程的温度控制分为三段，每段设置一个碳化炉(4)，每段四个区，共12个区；碳化炉(4) 内的预氧纤维织物沿碳化炉内导布及张力单元(12)形成的路线运行；碳化炉内依据预氧纤维织物运行线路分为第一区(5)、第二区(6)、第三区(7)、第四区(8)这四个区，每个区内设置充排氮单元(9)、加热单元(10)、温控单元(11);所述的温控单元(11)控制每个区内温度均匀；所述的加热单元(10)控制预氧纤维织物的含湿量；所述的充排氮单元(9)控制氮气的流向、流速、流量；导布及张力·单元(12)控制织物的张力、速度。专利摘要一种预氧纤维织物碳化生产设备系统，将可纺性预氧纤维进行纺纱织造形成预氧纤维织物后，再对织物进行碳化处理使纤维转化为具有乱层石墨结构的碳纤维织物。整个系统按照预氧纤维织物碳化过程的温度控制分为三段，每段设置一个碳化炉(4)，每段四个区，共12个区；碳化炉(4)内的预氧纤维织物沿碳化炉内导布及张力单元(12)形成的路线运行；碳化炉内依据预氧纤维织物运行线路分为第一区(5)、第二区(6)、第三区(7)、第四区(8)这四个区，每个区内设置充排氮单元(9)、加热单元(10)、温控单元(11)；利用本工艺设备系统碳化后的氧纤维织物含碳量可达80-90％。文档编号D06C7/04GK202786776SQ20122038510公开日2013年3月13日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日专利技术者刘洪斌 申请人:大连圣海纺织有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预氧纤维织物碳化生产设备系统，其特征在于：整个系统按照预氧纤维织物碳化过程的温度控制分为三段，每段设置一个碳化炉(4)，每段四个区，共12个区；碳化炉(4)内的预氧纤维织物沿碳化炉内导布及张力单元(12)形成的路线运行；碳化炉内依据预氧纤维织物运行线路分为第一区(5)、第二区(6)、第三区(7)、第四区(8)这四个区，每个区内设置充排氮单元(9)、加热单元(10)、温控单元(11)；所述的温控单元(11)控制每个区内温度均匀；所述的加热单元(10)控制预氧纤维织物的含湿量；所述的充排氮单元(9)控制氮气的流向、流速、流量；导布及张力单元(12)控制织物的张力、速度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪斌，
申请(专利权)人：大连圣海纺织有限公司，
类型：实用新型
国别省市：