[发明专利]大丝束碳纤维宽展与固化一体化制备技术

摘要

本发明提供了一种大丝束碳纤维宽展与固化一体化制备工艺，包括以下步骤：将碳纤维原丝精准限位，以保证宽展时碳纤维原丝的对中性；精准限位后将碳纤维原丝进行宽展，在对碳纤维原丝宽展完成前对碳纤维原丝添加耦合剂渗润；对渗润后的碳纤维原丝通过牵引经加热辊进行加热固化；收卷；并提供了制备设备。本发明采用异形多辊与角度辊组合宽展‑‑渗润‑‑加热固化一体化工艺，宽展后碳纤维明显变宽变薄排列均匀，有效地解决了大丝束原丝由于宽展效果不好导致渗润性差的问题，并克服了大丝束碳纤维宽展过程中原丝粘连和断纱以及宽展后曲屈和铺层角错位现象。

主权项

1.一种大丝束碳纤维宽展与固化一体化制备工艺的制备设备，其中，制备工艺包括以下步骤：/n步骤（1）将碳纤维原丝精准限位，以保证宽展时碳纤维原丝的对中性；/n步骤（2）精准限位后将碳纤维原丝进行宽展，具体过程为：依次通过平辊预宽展、一次凸辊宽展、一次凹辊整形、角度辊宽展、二次凸辊宽展、二次凹辊整形、平辊宽展，完成对碳纤维原丝的宽展；/n步骤（3）在对碳纤维原丝宽展完成前对碳纤维原丝添加耦合剂渗润；/n步骤（4）对渗润后的碳纤维原丝通过牵引经加热辊进行加热固化；/n步骤（5）收卷；/n所述步骤（1）中碳纤维原丝精准限位包括预限位、粗限位、精限位、终限位，实现精准限位；/n所述步骤（3）中在二次凹辊整形后，平辊宽展前对碳纤维原丝添加耦合剂进行渗润，所述耦合剂通过导流方式添加到碳纤维原丝上，所述耦合剂在添加到碳纤维原丝上时需要加热，温度为50~80℃；/n所述步骤（4）中碳纤维原丝经三个加热辊对渗润后的碳纤维原丝加热固化；/n所述步骤（4）中加热辊通过加热的导热油提供热量，所述导热油的温度为80~120℃；/n其特征在于，/n所述制备设备包括：/n机架；/n碳纤维导向系统，所述碳纤维导向系统包括预限位辊、粗限位辊、第一精限位轮、第二精限位轮、第三精限位轮、终限位辊，碳纤维原丝依次经过预限位辊、粗限位辊、第一精限位轮、第二精限位轮、第三精限位轮、终限位辊实现精准限位；/n碳纤维宽展系统，所述碳纤维宽展系统包括平宽展辊、角度宽展辊、凸宽展辊、凹宽展辊，具体的是碳纤维原丝依次经第一平宽展辊、第二平宽展辊、凸宽展辊、第三平宽展辊、凹宽展辊、角度宽展辊、第二凸宽展辊、第四平宽展辊、第二凹宽展辊、第五平宽展辊、第六平宽展辊，实现碳纤维原丝的宽展；/n耦合剂添加系统，所述耦合剂添加系统设在第二凹宽展辊后，第五平宽展辊前对碳纤维原丝添加耦合剂进行渗润；/n牵引加热固化系统，所述牵引加热固化系统通过加热辊对经过耦合剂渗润后的碳纤维原丝进行加热固化；/n收料系统，所述收料系统将宽展、渗润、加热固化后的碳纤维原丝卷绕成卷；/n其中，所述机架上设有碳纤维导向系统、碳纤维宽展系统、耦合剂添加系统、牵引加热固化系统以及收料系统，该制备设备是集宽展、渗润、加热固化于一体的设备。/n