[发明专利]一种用于小丝束纤维的快速制备方法

说明书

本发明涉及一种用于小丝束纤维的快速制备方法，所述方法包括如下步骤：将展宽纤维束通过制动放卷装置输送至张力控制装置；带有一定张力的展宽纤维束经过分丝器后被分割成符合规格要求的小丝束纤维；分割后的小丝束纤维在分束器的作用下按照设定角度和/或间距均匀分开，以确保各个小丝束纤维之间无交织缠绕、保持形态不变；已分束的各个小丝束纤维在定幅筘的作用下按指定间距收丝；通过牵引卷曲装置将各个小丝束纤维均匀收卷至纱筒上。该方法实现了小丝束纤维的快速、无损伤、低成本制备，同时保留了原纤维的强度、模量、表面浸润剂等特性，不影响复合使用。

技术领域

本发明属于纤维材料加工领域，特别涉及一种用于小丝束纤维的快速制备方法。

背景技术

碳纤维作为先进复合材料的增强材料，因具有轻质、高强、高模、耐腐蚀等优点，目前在航空航天、兵器、轨道交通等领域已得到广泛应用，产品规格种类也已系列化发展，如T300级、T700级、T800级等，而丝束大小包括了1K、3K、6K、12K、24K等。受限于碳纤维成型技术的影响（如喷丝孔、碳化效率等），目前在民用领域多以低成本的大丝束纤维为主，如24K、48K等；而在航空航天领域，大丝束因单丝间分散性差不易制备细密化材料，因此小丝束碳纤维成为先进复合材料用主流纤维，如1K、3K等。随着材料对细密化的要求，对碳纤维的强度、线密度（与丝束大小有关）提出更高要求，如高强度（T700级以上）、小丝束（＜1K）等，但现有纺丝技术较难在满足强度以及低成本要求的前提下制备达到综合要求的小丝束碳纤维。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于小丝束纤维的快速制备方法，该方法实现了小丝束纤维的快速、无损伤、低成本制备，同时保留了原纤维的强度、模量、表面浸润剂等特性，不影响复合使用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种用于小丝束纤维的快速制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一：将展宽纤维束通过制动放卷装置输送至张力控制装置；

步骤二：带有一定张力的展宽纤维束经过分丝器后被分割成符合规格要求的小丝束纤维；

步骤三：分割后的小丝束纤维在分束器的作用下按照设定角度和/或间距均匀分开，以确保各个小丝束纤维之间无交织缠绕、保持形态不变；

步骤四：已分束的各个小丝束纤维在定幅筘的作用下按指定间距收丝；

步骤五：通过牵引卷曲装置将各个小丝束纤维均匀收卷至纱筒上。

优选地，所述展宽纤维束选用如下规格中的一种：T300-3K、T300-6K、T700-6K、T700-12K、T700-24K、T800系列、M40J系列、M50J系列。

优选地，所述小丝束纤维规格为0.5K、1K、1.5K。

优选地，所述展宽纤维束可以是碳纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维、石英纤维、碳化硅纤维、氮化硅纤维或其它纤维。

优选地，所述制动放卷装置上可以同时送放多束不同规格展宽纤维束。

优选地，所述张力控制装置上设有张力过载报警装置，当张力小于或大于阈值时报警。

优选地，所述分丝器由若干排刀片和分隔片组成，所述刀片用于分割所述展宽纤维束，所述分隔片用于调节所述刀片之间间距。

优选地，所述分丝器由两排间隔分布的刀片和分隔片组成。

优选地，第二排刀片将第一排刀片分割后的每一份一分为二。

优选地，所述通过牵引卷曲装置将各个小丝束纤维均匀收卷至纱筒上在操作时与所述制动放卷装置配合进行。

优选地，分割展宽纤维束采用在展宽设备上在线分割或另加工序分割。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：