碳纤维上浆干燥工艺技术领域
本发明涉及碳纤维生产技术领域,具体涉及碳纤维上浆干燥工艺。
背景技术
碳纤维在生产过程中,碳纤维经过高低温碳化和表面处理后,为了提高
纤维界面层的传递效率,进一步修饰纤维表面,会对碳丝进行上浆处理,即
在纤维表面涂覆一层聚合物层。上浆一方面可以保护纤维,防止纤维吸附空
气中的杂质和水分,保护纤维表面活性基团;另一方面具有集束功能,便于
后道的加工和使用;同时改善纤维的浸润性能,便于树脂浸渍,减少复合材
料的制备时间,提高产品质量。碳纤维上浆后的干燥是为了把上浆后在丝里
的水分干燥,使树脂在纤维表面成膜,赋予丝束一定的集束性,并增加丝的
表面光泽度,润滑度,保持良好的硬挺度,减少毛丝。
上浆形式有滚筒上浆法、滚筒浸渍法和喷雾喷淋法等不同选择。碳纤维
的上浆均匀性、碳纤维丝束的宽度及外表形态对碳纤维后续应用有重要的影
响。上浆的质量成为制约碳纤维质量的一个重要因素。现有干燥方法多采用
立式烘干方式,立式烘干必须把炉顶部封闭起来,这样就造成水蒸气不易散
发出去,影响丝束的干燥效果;封闭不严又会影响温度的稳定性,而且长时
间封闭起来,容易积累毛丝和焦油,引发火灾。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种操作简便、上
浆干燥处理效果好的碳纤维上浆干燥工艺。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:它的上浆干燥步骤如下:
1.将碳纤维的一端悬挂在导向滚筒上,由于导向滚筒的下半部分浸润在
浆液中,转动导向滚筒将碳纤维逐步缠绕在导向滚筒上,同时将碳纤维均匀
上浆;
2.上浆完成后,反向转动导向滚筒将碳纤维从导向滚筒上依次取下;
3.将上浆完毕的碳纤维的一端放置在干燥输送带上,由于干燥输送带的
底部设有加热装置,将干燥输送带的温度控制在100-150度,干燥输送带输
送碳纤维进入卧式干燥炉,与干燥输送带接触时间为45-50s进行预干燥;
4.碳纤维进入卧式干燥炉后,卧式干燥炉内温度150-200度,在卧式干
燥炉干燥2min后取出。
本发明通过对导向滚筒的转动实现对碳纤维的循环浸润上浆,使上浆过
程操作简单,上浆均匀,有效阻止了碳纤维表面的脱乳;将上浆后的碳纤维
先通过干燥输送带预干燥,再进入卧式干燥炉进行干燥,可严格控制温度,
保持了碳纤维原有的形状和色泽,对热能利用效率高,炉内升温快、耗能低,
能节省电量,得到的丝束毛丝少,光泽度好,硬度高。
具体实施方式
下面对本发明作进一步的说明。
本具体实施方式采用的技术方案是:它的上浆干燥步骤如下:
1.将碳纤维的一端悬挂在导向滚筒上,由于导向滚筒的下半部分浸润在
浆液中,转动导向滚筒将碳纤维逐步缠绕在导向滚筒上,同时将碳纤维均匀
上浆;
2.上浆完成后,反向转动导向滚筒将碳纤维从导向滚筒上依次取下;
3.将上浆完毕的碳纤维的一端放置在干燥输送带上,由于干燥输送带的
底部设有加热装置,将干燥输送带的温度控制在100-150度,干燥输送带输
送碳纤维进入卧式干燥炉,与干燥输送带接触时间为45-50s进行预干燥;
4.碳纤维进入卧式干燥炉后,卧式干燥炉内温度150-200度,在卧式干
燥炉干燥2min后取出。
本具体实施方式通过对导向滚筒的转动实现对碳纤维的循环浸润上浆,
使上浆过程操作简单,上浆均匀,有效阻止了碳纤维表面的脱乳;将上浆后
的碳纤维先通过干燥输送带预干燥,再进入卧式干燥炉进行干燥,可严格控
制温度,保持了碳纤维原有的形状和色泽,对热能利用效率高,炉内升温快、
耗能低,能节省电量,得到的丝束毛丝少,光泽度好,硬度高。
以上所述,仅用于说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人
员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换,只要不脱离本发明技
术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。