CN102454115B - 一种用于宽幅扁平碳纤维丝束的连续定型工艺 - Google Patents
一种用于宽幅扁平碳纤维丝束的连续定型工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102454115B CN102454115B CN 201010519415 CN201010519415A CN102454115B CN 102454115 B CN102454115 B CN 102454115B CN 201010519415 CN201010519415 CN 201010519415 CN 201010519415 A CN201010519415 A CN 201010519415A CN 102454115 B CN102454115 B CN 102454115B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flat carbon
- wide
- wide cut
- fiber strand
- carbon fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 title abstract description 12
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 title abstract description 12
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims abstract 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 8
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 1
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 238000009954 braiding Methods 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 239000011157 advanced composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
本发明涉及一种用于宽幅扁平碳纤维丝束的连续定型工艺，包括喷静电纺丝喷胶→热压→烘干→卷取。以宽幅扁平碳纤维丝束作为静电纺丝的负极接收器，将计量后的定型胶经过静电纺丝工艺直接喷到宽幅扁平碳纤维丝束上，然后将带有定型胶的宽幅扁平丝束烘干，卷取成盘，即得定型效果优异的宽幅扁平碳纤维丝束。本发明结合了静电纺丝和扁平丝束连续定型工艺的技术优势，工艺简单、操作方便，避免了由于传统浸润工艺而产生的折叠和收缩，得到了定型效果优异的宽幅扁平碳纤维丝束，并大大提高了连续定型工艺的生产效率。
Description
所属技术领域
本发明涉及宽幅扁平丝束的连续定型工艺，尤其是宽幅扁平碳纤维丝束的连续定型工艺属纤维定型技术处理与生产领域。该连续定型工艺结合了静电纺丝和扁平丝束连续定型工艺的技术优势，将宽幅扁平碳纤维丝束快而有效地定型，对后续复合材料制品的加工生产提供了方便。本发明的技术方案具有工艺简单、操作方便，具有较好的推广前景。
背景技术
碳纤维是在高性能复合材料应用方面使用最广泛的一种纤维。因为小丝束(1～6k)碳纤维供应短缺，故在先进复合材料应用方面要广泛进行革新，寻求适合摆脱困境的途径。采用中等和大丝束碳纤维(12～48k)展散开变成宽幅扁平碳纤维丝束，其厚度薄、质量轻、脆性低、浸润性高和单向刚度高。这类宽幅扁平碳纤维丝束可以像纬纱和经纱那样编织成织物，这种织物显示出甚至于比由小丝束的织物更低的脆性，与树脂结合性好；在单层性能方面，更适合于单向交叉铺层。这类宽幅扁平的碳纤维丝束可广泛应用于干/湿法预浸料、缠绕成型等，减轻复合材料的质量，提高纤维体积含量，大幅度提高复合材料制品的性能，并改善外观，在对材料性能要求极高的航空航天、体育、汽车和工业用品等领域，正迅速获得推广。但是由于宽幅扁平碳纤维丝束自身的特性，在后续编织、铺层的复合成型过程中，碳纤维自身不容易定型，容易发生折叠、收缩，大大降低了复合材料的性能和外观。
采用静电纺丝工艺，在不增加宽幅扁平碳纤维丝束厚的同时，将宽幅扁平碳纤维丝束快速而有效地连续定型。本专利结合了静电纺丝和扁平丝束连续定型工艺的特点，解决了宽幅丝束难定型的不足，提高了定型效率，目前国内外还无相关报道。
发明内容
本发明结合了静电纺丝和扁平丝束连续定型工艺的特点，工艺简单、操作方便，主要解决的是宽幅扁平碳纤维丝束难定型的问题，对后续复合材料制品的加工生产提供了方便。具体如下：
1、本发明是在静电纺丝工艺的基础上，以宽幅扁平碳纤维丝束作为静电纺丝的负极接收器，将计量后的定型胶经过静电纺丝工艺直接喷到宽幅扁平碳纤维丝束上。
2、本发明还采用了扁平丝束连续定型工艺，将带有定型胶的宽幅扁平丝束由压紧辊牵引至热烘干机烘干，最后将烘干后的丝束成盘，即得定型效果优异的宽幅扁平碳纤维丝束。
本发明与其他方式的连续定型工艺的不同之处在于采用静电纺丝技术，避免了由于浸润工艺而产生的折叠和收缩，得到了定型效果优异的宽幅扁平碳纤维丝束，并提高了定型工艺的生产效率。
附图说明
图1为用于宽幅扁平碳纤维丝束的连续定型工艺示意图
具体实施方式
下面结合附图对用于宽幅扁平碳纤维丝束的连续定型工艺的具体实施方式进行说明。
结合附图1，本发明在连续定型过程中，以宽幅扁平碳纤维丝束作为静电纺丝的负极接收器(4)宽幅扁平碳纤维丝束从出纱口(1)由导纱辊(2)上进入静电纺丝(3)喷胶区域，将计量后的定型胶经过静电纺丝工艺直接喷到宽幅扁平碳纤维丝束上。然后将带有定型胶的宽幅扁平丝束由压紧辊(5)牵引至热烘干机(6)烘干，最后由导纱辊(7)将烘干后的丝束成盘(8)，即得定型效果优异的宽幅扁平碳纤维丝束。
利用以上的连续定型工艺最终可以在不增加宽幅扁平碳纤维丝束厚度的同时，实现宽幅扁平碳纤维丝束的快速有效地的连续定型，解决了宽幅碳纤维丝束难定型的问题，对碳纤维应用范围的扩展和力学性能增强起着重要的作用。
本发明与其他相关技术相比，其突出优点是：
(1)本发明将静电纺丝编织和扁平丝束连续定型工艺结合在一起，生产工艺新颖，结构独特。
(2)本发明的连续定型工艺，在不增加了扁平碳纤维丝束厚度的同时，快速高效地将扁平碳纤维丝束连续定型。
(3)本发明的连续定型工艺避免了传统浸润工艺而产生的折叠和收缩，得到了定型效果优异的宽幅扁平碳纤维丝束。
Claims (3)
1.一种用于宽幅扁平碳纤维丝束的连续定型工艺，包括喷静电纺丝喷胶→热压→烘干→卷取，其特征在于：以宽幅扁平碳纤维丝束作为静电纺丝的负极接收器，将计量后的定型胶经过静电纺丝工艺直接喷到宽幅扁平碳纤维丝束上，然后将带有定型胶的宽幅扁平丝束烘干，卷取成盘，即得定型效果优异的宽幅扁平碳纤维丝束。
2.根据权利要求1所述的用于宽幅扁平碳纤维丝束的连续定型工艺，其特征在于定型胶的浓度为5％～15％的环氧树脂胶。
3.根据权利要求1所述的用于宽幅扁平碳纤维丝束的连续定型工艺，其特征在于静电纺丝电压为10～40KV，接收距离为10～40cm，纺丝流量为10～20ml/h，制备出复合纳米纤维膜厚度为100～1000nm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010519415 CN102454115B (zh) | 2010-10-21 | 2010-10-21 | 一种用于宽幅扁平碳纤维丝束的连续定型工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010519415 CN102454115B (zh) | 2010-10-21 | 2010-10-21 | 一种用于宽幅扁平碳纤维丝束的连续定型工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102454115A CN102454115A (zh) | 2012-05-16 |
| CN102454115B true CN102454115B (zh) | 2013-07-31 |
Family
ID=46037765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010519415 Active CN102454115B (zh) | 2010-10-21 | 2010-10-21 | 一种用于宽幅扁平碳纤维丝束的连续定型工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102454115B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103409833A (zh) * | 2013-07-18 | 2013-11-27 | 江南大学 | 一种用于碳纤维丝束的展宽装置 |
| CN107435172B (zh) * | 2017-07-19 | 2020-07-28 | 江苏理工学院 | 一种碳纤维一体化喷涂装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101177846A (zh) * | 2007-10-26 | 2008-05-14 | 东华大学 | 新型无纬布及复合ud型材的制备方法 |
| CN101787651A (zh) * | 2010-01-26 | 2010-07-28 | 江南大学 | 基于网眼布为增强体的静电纺复合材料的制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007120212A2 (en) * | 2005-11-17 | 2007-10-25 | George Mason Intellectual Properties, Inc. | Electrospray neutralization process and apparatus for generation of nano-aerosol and nano-structured materials |
-
2010
- 2010-10-21 CN CN 201010519415 patent/CN102454115B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101177846A (zh) * | 2007-10-26 | 2008-05-14 | 东华大学 | 新型无纬布及复合ud型材的制备方法 |
| CN101787651A (zh) * | 2010-01-26 | 2010-07-28 | 江南大学 | 基于网眼布为增强体的静电纺复合材料的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102454115A (zh) | 2012-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103320968B (zh) | 一种长丝无纺布的制造方法 | |
| CN103409958B (zh) | 一种纱线快速上浆设备 | |
| CN101525811B (zh) | 40℃低温水溶性无纺布及其制造方法 | |
| CN102285158A (zh) | 一种多轴向非织造网格复合无纺布及其制造方法 | |
| CN101857981A (zh) | 采用聚乳酸基生产纳米竹炭纤维的工艺方法 | |
| CN102454115B (zh) | 一种用于宽幅扁平碳纤维丝束的连续定型工艺 | |
| CN104372623A (zh) | 一种喷毛纱的制作工艺 | |
| CN105970626A (zh) | 一种永久抗静电面料 | |
| CN203715829U (zh) | 一种用于碳纤维丝束的展宽装置 | |
| CN105313409B (zh) | 一种用于制作箱包壳体的板材和旅行箱包 | |
| CN103774346A (zh) | 双组复合熔喷非织造布 | |
| CN103409833A (zh) | 一种用于碳纤维丝束的展宽装置 | |
| CN114318664B (zh) | 一种具有取向结构的柔韧碳纳米纤维膜及其制备方法 | |
| CN202114991U (zh) | 一种多轴向非织造网格复合无纺布 | |
| CN109267241A (zh) | 一种复合聚酯纤维板制备工艺 | |
| CN102645091B (zh) | 碳纤维水洗后干燥装置 | |
| CN103820990A (zh) | 一种限域诱导自组装制备抗紫外线纱线及其制备方法 | |
| CN204237975U (zh) | 无纺布生产装置 | |
| CN208497399U (zh) | 一种碳纤维预浸材制作设备 | |
| CN203866503U (zh) | 双组复合熔喷非织造布 | |
| CN102331161B (zh) | 水溶布微波烘干箱 | |
| CN202202114U (zh) | 一种新型十字轧花轧辊 | |
| CN202399586U (zh) | 双组复合熔喷无纺布 | |
| CN103158285A (zh) | 双组复合熔喷无纺布 | |
| CN102154747A (zh) | 一种芳砜纶纱线的加工方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: FUJIAN MINRUI FIBER CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: JIANGNAN UNIVERSITY Effective date: 20150713 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150713 Address after: 353504 Chengdong Industrial Zone, Songxi County, Fujian, Nanping Patentee after: Fiber Co., Ltd. Fujian min Rui Address before: 1800 No. 214122 Jiangsu city of Wuxi Province Li Lake Avenue Patentee before: Jiangnan University |
|
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 353504 Chengdong Development Zone, Songxi County, Fujian, Nanping Patentee after: Fujian Fujian environmental protection fiber Limited by Share Ltd Address before: 353504 Chengdong Industrial Zone, Songxi County, Fujian, Nanping Patentee before: Fiber Co., Ltd. Fujian min Rui |
|
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 353500 East Development Zone of Songxi County, Nanping City, Fujian Province Patentee after: Fujian Minruixin Fiber Co., Ltd. Address before: 353504 East Development Zone of Songxi County, Nanping City, Fujian Province Patentee before: Fujian Fujian environmental protection fiber Limited by Share Ltd |
|
| CP03 | Change of name, title or address |