CN101760930A - 一种碳纤维复合材料起毛辊的制备方法 - Google Patents

一种碳纤维复合材料起毛辊的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种碳纤维复合材料起毛辊的制备方法，首先制造树脂膜，再将碳纤维与树脂膜通过热熔浸渍预浸制得性能优质的碳纤维预浸布，最后采用卷管机将碳纤维预浸布紧密地包裹在模具上，再放入固化炉进行固化成型，再经过脱芯、打磨加工，这样可以获得密实、高强的碳纤维复合材料起毛辊。该产品较好地利用了碳纤维复合材料的刚度好、耐磨、强度高而重量轻的特点，从而达到节省能耗、提高产品性能及生产效率、降低成本等目的。提高了起毛机的生产效率，同时降低了设备的产品能耗。碳纤维复合材料起毛辊与传统钢质起毛辊的使用效果比较：重量减轻4/5、运转速度提高25％-30％、产量提高约60％、能耗减少1/3。

Description

一种碳纤维复合材料起毛辊的制备方法
技术领域
本发明涉及一种纺织机械部件的制备技术，特别是一种碳纤维复合材料起毛辊的制备方法。
发明背景
“高速、高效、低耗”是纺织机械发展的永恒目标。在保证生产质量的前提下，尽可能提高效率，降低成本，使得高效率，高速度、节能型的纺织机械成为发展趋势。
由于高速纺织机械发展的需求，我们需要通过以轻质材料来代替传统的铸铁材料来达到减小转动惯量的目的；为了提高生产效率，需提高纺织机械设备的宽幅，然而金属材料重量大，会使得纺机部件在高速运转的情况下，发生扭曲变形，从而影响了正常生产。为保证机械部件的性能，我们需要通过具有比强度高、比模量高、尺寸稳定性好等特点的碳纤维复合材料，来代替传统的金属材料，满足纺织机械行业向“高速、高效、低耗”的发展需求。
国内纺织机械制造企业生产的起毛机都是钢丝起毛机，所用的起毛辊的材质也都是钢质的。由于钢的比重大，从而大大限制了起毛辊的长度。目前，传统起毛辊的长度一般为只有1.8-2.0m，若是再增加起毛辊的长度，则在高速运转的情况下，起毛辊会发生扭曲变形，大大影响了起毛的质量和效果；并且起毛辊的长度直接决定了起毛机设备的生产效率，严重限制了布幅向超宽化方向发展。
传统的起毛辊很大程度上限制了起毛机的生产效率，阻碍了纺织机械向“高速、高效、节能减排”的方向发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种碳纤维复合材料起毛辊的制备方法，提高了起毛机的生产效率，同时降低了设备的产品能耗，促进了纺织机械设备向“高效率，高速度、节能型”的方向发展。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种碳纤维复合材料起毛辊的制备方法，其特点是：
制造树脂膜：将配制好的树脂导入涂膜机的涂胶辊，离型纸通过支撑辊引入涂层区，树脂经涂胶辊与金属辊之间的狭缝，在离型纸上形成树脂膜，冷却后，由收卷装置收卷，备用；
热熔浸渍预浸料：将碳纤维经开纤展纱装置，与上述的树脂膜同时引入上、下热辊之间，上、下热辊间隙为10-40μm，控制生产速度在4-6m/min、热辊温度控制在60-120℃，可制得性能优质的碳纤维预浸布；
卷绕成型：采用卷管机将碳纤维预浸布紧密地包裹在模具上，再放入固化炉进行固化成型，再经过脱芯、打磨加工，这样可以获得密实、高强的碳纤维复合材料起毛辊。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实8现，涂膜机的涂胶辊温度控制在70-80℃，走纸速度为6-10m/min。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，涂膜机的涂胶辊与金属辊之间的狭缝狭缝隔距为4-6μm。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，固化温度为80-100℃。
本发明与现有技术相比，采用碳纤维预浸布通过卷制成型制备，碳纤维预浸布是采用碳纤维与环氧树脂通过热熔浸渍法制备。该产品较好地利用了碳纤维复合材料的刚度好、耐磨、强度高而重量轻的特点，从而达到节省能耗、提高产品性能及生产效率、降低成本等目的。提高了起毛机的生产效率，同时降低了设备的产品能耗，促进了纺织机械设备向“高效率，高速度、节能型”的方向发展。碳纤维复合材料起毛辊与传统钢质起毛辊的使用效果比较：重量减轻4/5、运转速度提高25％-30％、产量提高约60％、能耗减少1/3。
附图说明
图1为涂膜机制备树脂膜的示意图。
图2为热熔浸渍法制备碳纤维预浸布示意图
具体实施方式
一种碳纤维复合材料起毛辊的制备方法，
制造树脂膜：将配制好的树脂导入涂膜机的涂胶辊，离型纸通过支撑辊引入涂层区，树脂经涂胶辊与金属辊之间的狭缝，在离型纸上形成树脂膜，冷却后，由收卷装置收卷，备用；涂膜机的涂胶辊温度控制在70-80℃，走纸速度为6-10m/min；涂膜机的涂胶辊与金属辊之间的狭缝狭缝隔距为4-6μm。
碳纤维预浸布环氧树脂胶含量为33％，单面胶重37g/m2。
热熔浸渍预浸料：将碳纤维经开纤展纱装置，与上述的树脂膜同时引入上、下热辊之间，上、下热辊间隙为10-40μm，控制生产速度在4-6m/min、热辊温度控制在60-120℃，可制得性能优质的碳纤维预浸布；
卷绕成型：采用卷管机将碳纤维预浸布紧密地包裹在模具上，使得层与层之间不能有气泡，然后送入温度为80-100℃的固化炉进行固化，再放入固化炉进行固化成型，再经过脱芯、打磨加工，这样可以获得密实、高强的碳纤维复合材料起毛辊。
图中所示：离型纸1，泵2，树脂加热系统3，涂胶辊4，冷却辊5，PE薄膜6，收卷7，纱架8，整经装置9，PE薄膜10，树脂膜11，上下热辊12、13。
利用碳纤维复合材料刚度好、耐磨、强度高而重量轻等特点，可产出长度为3.5-4米长度的起毛辊，制成超宽幅起毛机，产量可提高约60％；传统的2.5m长的钢质起毛辊重量一般为25kg，而使用碳纤维复合材料制成的起毛辊仅为4.6kg，另外碳纤维复合材料起毛辊与传统钢质材料的起毛辊相比，可相应地提高其相对转速，使得起毛效果变得更为丰满，并且可以改变织物的风格，提高产品的质量。

Claims (4)

1.一种碳纤维复合材料起毛辊的制备方法，其特征在于：
制造树脂膜：将配制好的树脂导入涂膜机的涂胶辊，离型纸通过支撑辊引入涂层区，树脂经涂胶辊与金属辊之间的狭缝，在离型纸上形成树脂膜，冷却后，由收卷装置收卷，备用；
热熔浸渍预浸料：将碳纤维经开纤展纱装置，与上述的树脂膜同时引入上、下热辊之间，上、下热辊间隙为10-40μm，控制生产速度在4-6m/min、热辊温度控制在60-120℃，可制得性能优质的碳纤维预浸布；
卷绕成型：采用卷管机将碳纤维预浸布紧密地包裹在模具上，再放入固化炉进行固化成型，再经过脱芯、打磨加工，这样可以获得密实、高强的碳纤维复合材料起毛辊。
2.根据权利要求1所述碳纤维复合材料起毛辊的制备方法，其特征在于：涂膜机的涂胶辊温度控制在70-80℃，走纸速度为6-10m/min。
3.根据权利要求1所述碳纤维复合材料起毛辊的制备方法，其特征在于：涂膜机的涂胶辊与金属辊之间的狭缝狭缝隔距为4-6μm。
4.根据权利要求1所述碳纤维复合材料起毛辊的制备方法，其特征在于：固化温度为80-100℃。
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