一種碳纖維展寬設備和工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高性能纖維技術處理和生產領域，特別是涉及一種碳纖維展寬設備和工藝。
【背景技術】
[0002]碳纖維是一種高性能纖維，具有強度高、比重輕的優點，在航空航天、汽車、新能源、醫療、體育用品行業具有廣泛的應用。目前碳纖維在制備成品是需要編織或制成預浸料，目前碳纖維都是以絲束形式，每一絲束含有數K、甚至幾十κακ既是I千)的單絲，特別是對于大絲束的碳纖維，在編織和生產預浸料時，如果絲束不能充分展平，不僅導致織物相對來說很厚，力學性能偏差較大，特別是鋪覆性能很差，使得后道制件的質量也得不到很好的保障，而且做預浸料時，樹脂不能充分浸透纖維，導致干紗、脫料等不良，嚴重束縛了碳纖維紗線在高端領域的應用。碳纖維織物的測試表明，織物越薄，單位面積質量越小，其物理性能偏差越小，鋪覆的操作性也越好。同時絲束越大，價格也越便宜，因此利用絲束較大的碳纖維，如果能夠使之進一步展寬，可以使絲變薄，強度提高，同時絲束的展開可以使纖維和樹脂的結合性能更好，可以大幅度提高復合材料的性能。
[0003]CN201310187187.6公開了一種碳纖維展纖裝置，介紹一種通過控制碳纖維束在加熱輥上接觸面積的方法來調控碳纖維束的受熱，同時在導紗輥碾壓作用下對碳纖維束進行展纖方法。CN201310304461.3介紹一種用于碳纖維絲束的展寬裝置，該展寬裝置主要利用特殊的吸頭裝置和激光感應器的反饋調節作用使絲束分析展寬。CN201410361476.8碳纖維振動展纖裝置，該發明通過加熱和振動裝置來提高展紗效果。

【發明內容】

[0004]本發明的一個目的是提供一種碳纖維展寬設備。
[0005]為達到上述目的，本發明采用的技術方案是:
一種碳纖維展寬設備，包括依次設置的加熱輥、展紗輥以及展寬輥組件，所述的展紗輥的外周面上分布有凹凸狀顆粒;所述的展寬輥組件包括展寬定位輥、壓輪，所述的展寬定位輥上具有允許碳纖維展開設定寬度的缺口槽，所述的壓輪壓在所述的缺口槽內，碳纖維從所述的缺口槽和壓輪之間通過。
[0006]優選地，所述的展紗輥依次設置有多個，多個所述的展紗輥外周面分布的凹凸狀顆粒大小不相同。
[0007]進一步優選地，多個所述的展紗輥外周面分布的凹凸狀顆粒大小從前往后依次減小。
[0008]優選地，所述的展紗輥上的凹凸狀顆粒表面進行有陶瓷化處理。
[0009]優選地，所述的展紗輥上的溫度為60_80°C。
[0010]優選地，所述的展寬定位輥上具有多個所述的缺口槽，每個所述的缺口槽內設置有所述的壓輪。
[0011]優選地，所述的加熱輥依次設置有多個。
[0012]進一步優選地，所述的加熱輥包括第一加熱輥、第二加熱輥，所述的第一加熱輥的加熱溫度為55-65°C，所述的第二加熱輥的加熱溫度為75-80°C。
[0013]本發明的另一個目的是提供一種碳纖維展寬工藝。
[0014]為達到上述目的，本發明采用的技術方案是:
一種碳纖維展寬的工藝，包括:
(1)、對碳纖維進行加熱，使碳纖維表面的上漿劑熔融；
(2)、加熱后的碳纖維通過所述的展紗輥后均勻展開；
(3)、展開后的碳纖維經過所述的展寬定位輥的缺口槽與壓輪之間，被展開到所述的缺口槽設定的寬度。
[0015]優選地，在(I)中，對碳纖維加熱至60-80°C;在(2)中，所述的展紗輥上的溫度為60-80。。。
[0016]由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點和效果:
通過本發明的設備和工藝可以制得超薄的碳纖維絲束，有利于制得低克重的編織布或預浸料;同時該設備及方法易于在線展紗，生產效率更高。
【附圖說明】
[0017]附圖1為本實施例中展寬設備的示意圖；
附圖2為本實施例中展紗輥的立體圖；
附圖3為本實施例中展寬定位輥和壓輪的立體圖。
[0018]其中:1、第一加熱輥;11、第二加熱輥;2、展紗輥;20、凹凸狀顆粒;3、展寬定位輥；30、缺口槽;4、壓輪。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖及實施案例對本發明作進一步描述:
如圖1所示的一種碳纖維展寬設備，包括依次設置的加熱輥、展紗輥2以及展寬輥組件。其中:
加熱輥依次設置有多個，在本實施例中:加熱輥包括第一加熱輥10、第二加熱輥11。
[0020]展紗輥2的外周面上分布有凹凸狀顆粒20，展紗輥2上的凹凸狀顆粒20表面進行有陶瓷化處理;在本實施例中:展紗輥依次設置有三個，多個展紗輥2外周面分布的凹凸狀顆粒20的大小從前往后依次減小。展紗輥2凹凸狀顆粒20形成的表面起到類似于“梳子”的作用，把并攏成一束的碳纖維絲舒展開來，并通過凹凸狀顆粒20的大小不同的一組展紗輥組合，使碳纖維絲充分展開;該凹凸狀顆粒20形成的表面還可以避免碳纖維紗在輥表面打滑和移動，造成展紗不勻;對該輥表面進行陶瓷化處理，可以避免碳纖維表面在展紗過程中表面起毛。
[0021]展寬輥組件包括展寬定位輥3、附加一定壓力的壓輪4，展寬定位輥3上具有允許碳纖維展開設定寬度的缺口槽30，壓輪4壓在缺口槽30內，在本實施例中:展寬定位輥3上具有多個寬度一致的缺口槽30，每個缺口槽30內設置有壓輪4。
[0022]以下具體闡述下本實施例的展寬工藝: 首先利用第一加熱輥10、第二加熱輥11對碳纖維進行加熱，使碳纖維表面的上漿劑熔融，其中:第一加熱輥10的加熱溫度為60°C、第二加熱輥11的加熱溫度為80°C;然后依次通過三個展紗輥2，使碳纖維紗均勻的展開，三個展紗輥2的溫度為60-80°C;最后碳纖維從展寬定位輥3的缺口槽30和壓輪4之間通過，使碳纖維展開到缺口槽30設定寬度，最終得到設定寬度的碳纖維絲束。
[0023]上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種碳纖維展寬設備，其特征在于:包括依次設置的加熱輥、展紗輥以及展寬輥組件，所述的展紗輥的外周面上分布有凹凸狀顆粒;所述的展寬輥組件包括展寬定位輥、壓輪，所述的展寬定位輥上具有允許碳纖維展開設定寬度的缺口槽，所述的壓輪壓在所述的缺口槽內，碳纖維從所述的缺口槽和壓輪之間通過。2.根據權利要求1所述的碳纖維展寬設備，其特征在于:所述的展紗輥依次設置有多個，多個所述的展紗輥外周面分布的凹凸狀顆粒大小不相同。3.根據權利要求2所述的碳纖維展寬設備，其特征在于:多個所述的展紗輥外周面分布的凹凸狀顆粒大小從前往后依次減小。4.根據權利要求1所述的碳纖維展寬設備，其特征在于:所述的展紗輥上的凹凸狀顆粒表面進行有陶瓷化處理。5.根據權利要求1所述的碳纖維展寬設備，其特征在于:所述的展紗輥上的溫度為60-80。。。6.根據權利要求1所述的碳纖維展寬設備，其特征在于:所述的展寬定位輥上具有多個所述的缺口槽，每個所述的缺口槽內設置有所述的壓輪。7.根據權利要求1所述的碳纖維展寬設備，其特征在于:所述的加熱輥依次設置有多個。8.根據權利要求7所述的碳纖維展寬設備，其特征在于:所述的加熱輥包括第一加熱輥、第二加熱輥，所述的第一加熱輥的加熱溫度為55-65°C，所述的第二加熱輥的加熱溫度為75-80。。。9.一種使用上述任意一項權利要求所述的設備進行碳纖維展寬的工藝，其特征在于:包括: (I )、對碳纖維進行加熱，使碳纖維表面的上漿劑熔融； (2)、加熱后的碳纖維通過所述的展紗輥后均勻展開； (3)、展開后的碳纖維經過所述的展寬定位輥的缺口槽與壓輪之間，被展開到所述的缺口槽設定的寬度。10.根據權利要求9所述的工藝，其特征在于:在(I)中，對碳纖維加熱至60-80°C;在(2)中，所述的展紗輥上的溫度為60-80°C。
【專利摘要】<b>本發明涉及一種</b><b>碳纖維展寬設備，包括依次設置的加熱輥、展紗輥以及展寬輥組件，所述的展紗輥的外周面上分布有凹凸狀顆粒；所述的展寬輥組件包括展寬定位輥、壓輪，所述的展寬定位輥上具有允許碳纖維展開設定寬度的缺口槽，所述的壓輪壓在所述的缺口槽內，碳纖維從所述的缺口槽和壓輪之間通過</b><b>。</b><b>一種碳纖維展寬的工藝，包括對碳纖維進行加熱，使碳纖維表面的上漿劑熔融；加熱后的碳纖維通過所述的展紗輥后均勻展開；展開后的碳纖維經過所述的</b><b>展寬定位輥的缺口槽與壓輪之間，被展開到所述的缺口槽設定的寬度。通過本發明的設備和工藝可以制得超薄的碳纖維絲束，有利于制得低克重的編織布或預浸料；同時該設備及方法易于在線展紗，生產效率更高。</b>
【IPC分類】D02J1/18, D02J13/00
【公開號】CN105624874
【申請號】CN201610166675
【發明人】嚴兵, 劉成, 施劉生, 張可可, 許文前
【申請人】江蘇澳盛復合材料科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月23日