CN104695154B - 一种超薄碳纤维束的制备方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种超薄碳纤维束的制备方法及设备，其方法是碳纤维束上浆后，依次经过开纤定型装置中的展纱对辊和热辊进行展宽和定型，再送入干燥箱进行烘干，收卷后的碳纤维束保持经过展宽后的丝宽；其设备包括依次设置的放卷辊、上浆槽、开纤定型装置、干燥箱和收卷辊；开纤定型装置中，多组展纱对辊、热辊和水平调节辊依次设置；每组展纱对辊设有一台液压升降机，各液压升降机固定于支架上，热辊两端与支架固定连接，水平调节辊的旋转轴两端也与支架固定连接；碳纤维束输送时，热辊固定不转动。本发明能够实现碳纤维束超薄化、在线连续快速生产，可满足下游超轻超薄产品的开发。
Description
技术领域
本发明涉及碳纤维生产技术领域，特别涉及一种超薄碳纤维束的制备方法及设备。
背景技术
目前碳纤维的下游应用逐渐普及，同时随着科技的发展，碳纤维产品趋于超轻、超薄、超强的方向发展。
碳纤维表面上浆处理和烘干过程是碳纤维生产的必经过程，碳纤维上浆后其表面的水和树脂是液体，液体受表面张力影响会收缩成小球的趋势。在传统的碳纤维生产工艺中，通常在碳纤维上浆后就直接采用鼓风式烘箱对碳纤维进行烘干，该过程中，碳纤维表面的水和液态树脂容易蒸发收缩，导致碳纤维烘干过程中丝宽收缩，该现象严重阻碍着超轻或超薄的碳纤维产品的发展。因此，解决该问题对碳纤维产品的发展有着重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对碳纤维的生产工艺，提供一种超薄碳纤维束的制备方法，该方法可在不破坏碳纤维材料原有特性的情况下，提升碳纤维丝宽，以满足下游超轻超薄产品的开发。
本发明的另一目的在于提供一种用于实现上述方法的超薄碳纤维束的制备设备。
本发明的技术方案为：一种超薄碳纤维束的制备方法，包括以下步骤：
(1)碳纤维束放卷后，先送入上浆槽，通过预先制备的纤维处理剂，对碳纤维束进行上浆处理；
(2)将表面带有浆液的碳纤维束送入开纤定型装置，通过开纤定型装置中展纱对辊的挤压作用和浆液的润滑作用，碳纤维束被均匀地展宽，同时碳纤维束中凹凸的纤维也被压平整；然后通过开纤定型装置中的热辊对碳纤维束进行定型，使碳纤维束保持展宽后的丝宽，且碳纤维束的含水率小于1％；
(3)将经过开纤定型的碳纤维束送入干燥箱进行烘干，然后进行碳纤维束收卷。
上述方法中，所述步骤(1)中，纤维处理剂由水性乳液、离子交换水和渗透剂复配而成，具体通过以下方法制得：
a、往配制釜中投入恒定重量的离子交换水，配制釜中的温度为20～30℃；
b、往配制釜中投入恒定重量的水性乳液，配制釜中的温度为20～30℃；
c、往配制釜中投入水溶液浓度为0.1％的渗透剂，温度20～30℃；
d、搅拌配制釜中的混合液，搅拌速度为50～70rpm，搅拌时间为30min，然后转移到上浆槽中使用。
所述水性乳液的连续相为水，水性乳液为环氧水性乳液、聚氨酯水性乳液、聚酯水性乳液或酚醛水性乳液中的一种。
所述离子交换水为电导率小于1us/cm的离子交换水。
所述渗透剂为非离子类或阴离子类的渗透剂，渗透剂作为表面活性剂，其主要作用是降低乳液表面张力。
所述步骤(2)中，开纤定型装置中展纱对辊上的间隙为0.05～0.175mm，热辊的温度为100～260℃。
所述步骤(2)中，热辊对碳纤维束进行定型时，碳纤维束所受的牵伸力、碳纤维束与热辊切线的反向摩擦力和热辊对碳纤维束切线垂直方向的合力，抵抗浆液中水滴的收缩力(由于水表面张力很大，定型过程，水滴蒸发收缩，碳纤维束有收缩的张力，热辊可以在碳纤维束的定型过程中有效抵抗水的张力收缩)，以保证碳纤维束定型前和定型后的丝宽尺寸一致，定型过程不收缩。
本发明一种用于上述方法的超薄碳纤维束的制备设备，包括放卷辊、上浆槽、开纤定型装置、干燥箱和收卷辊，按照碳纤维束的输送方向，放卷辊、上浆槽、开纤定型装置、干燥箱和收卷辊依次设置；
开纤定型装置包括支架、热辊、水平调节辊和多组展纱对辊，按照碳纤维束的输送方向，多组展纱对辊、热辊和水平调节辊依次设置；每组展纱对辊设有一台液压升降机，各液压升降机固定于支架上，热辊两端与支架固定连接，水平调节辊的旋转轴两端也与支架固定连接；碳纤维束输送时，热辊固定不转动。
所述展纱对辊包括结构相同的上辊筒和下辊筒，上辊筒和下辊筒的转向相反，上辊筒和下辊筒的旋转轴两端分别与液压升降机连接，通过液压升降机调节上辊筒和下辊筒之间的间隙，间隙为碳纤维束的输送面；
展纱对辊有3组，各组展纱对辊的输送面位于同一水平面上。
其中，上辊筒和下辊筒之间的间隙为0.05～0.175mm；间隙精度控制为0.001mm，展纱对辊的运行方式是随纤维转动，通过调节间隙的宽度，可实现不同丝宽的碳纤维束；
上辊筒和下辊筒的表面粗糙度分别为Ra＝0.1，上辊筒和下辊筒均为不锈钢辊筒；
上辊筒的半径和下辊筒的半径均为5～15cm，热辊的半径为10～35cm，且热辊的半径至少为上辊筒或下辊筒半径的2倍；其中，上辊筒的半径和下辊筒的半径不宜过大，由于靠碳纤维束的摩擦力对上辊筒和下辊筒提供驱动动力，若半径过大，则容易产生断丝现象；
热辊为不锈钢辊筒，热辊的表面粗糙度Ra＝0.1，热辊的温度为100～260℃。
水平调节辊为不锈钢辊筒，水平调节辊的表面粗糙度Ra＝0.1；
其中，展纱对辊、热辊和水平调节辊的表面粗糙度可根据碳纤维束的实际要求进行选择，要求碳纤维束不被挂伤即可。
所述支架上固定有展纱对辊间隙控制器和热辊温度控制器，各组展纱对辊对应的液压升降机分别与展纱对辊间隙控制器电气连接，热辊与热辊温度控制器电气连接。通过展纱对辊间隙控制器，可实时检测展纱对辊中上辊筒和下辊筒之间的间隙是否处于预设范围内，同时可控制各液压升降机调节相应的间隙。通过热辊温度控制器，可实时检测热辊的温度是否处于预设范围内，同时可控制热辊外接的加热器，对热辊的温度进行调节。
上述设备结构中，开纤定型装置中设置展纱对辊的目的是对碳纤维束和其表面的浆液进行挤压，通过挤压可以把碳纤维束均匀地展宽(挤压过程碳纤维束中凹凸的纤维被压平整，由于挤压和浆液的润滑作用，碳纤维束被均匀地展宽)，从而提高了碳纤维束的丝宽和平整性。设置热辊的目的是碳纤维束在热辊定型过程中稳定其丝宽，原理是碳纤维束定型过程受的牵伸力、碳纤维束与辊切线的反向摩擦力、热辊对碳纤维束切线垂直方向的合力抵抗浆液中水滴的收缩力(由于水表面张力很大，定型过程，水滴蒸发收缩，碳纤维束有收缩的张力，热辊可以在碳纤维束的定型过程中有效抵抗水的张力收缩)，以保证碳纤维束定型前和定型后的丝宽尺寸一致，定型过程不收缩。液压升降机、展纱对辊间隙控制器、热辊温度控制器、水平调节辊和支架作为开纤定型装置的组成配件，完善其相应的各项功能。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本超薄碳纤维束的制备方法及设备是在传统碳纤维束制备工艺的基础上进行改进的，通过在上浆和烘干的过程中增设开纤定型的工艺，从而实现碳纤维束超薄化、在线连续快速生产，保证所制得碳纤维束的丝宽在5mm以上，含水率在1％以下，并且使用简单，生产的产品质量稳定，具有很好的使用效果，可满足下游超轻超薄产品的开发。
本超薄碳纤维束的制备方法中，通过对纤维处理剂的配方及制备方法进行改进，可明显提高碳纤维束上浆后的丝宽，渗透剂的使用可降低纤维处理剂的表面张力，减缓碳纤维束上浆后丝束收缩变窄，使上浆后碳纤维束的丝宽始终保持在5mm以上。
本超薄碳纤维束的制备方法及设备可以满足150GSM、125GSM、100GSM、80GSM、53GSM碳布或预浸料的使用要求，特别适用低于100GSM的碳纤维预浸料生产，而传统工艺技术碳纤维束丝宽小于5mm，导致纤维面密度大于150g/m2，不具备低克重碳布或预浸料的使用要求。
附图说明
图1为本超薄碳纤维束的制备设备的原理示意图。
图2为传统碳纤维束的制备设备的原理示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
下述列表中，表1为纤维处理剂的原材料清单，供实施例1～8和比较例1～4选择使用；表2为纤维处理剂的多种实验配方，供实施例1～8和比较例1～4选择使用；表3为实施例1～8和比较例1～4所得到的碳纤维束的参数对比。
表1
表2
表3
表3中，①表示采用传统碳纤维束的制备工艺(如图2所示)；②表示采用被超薄碳纤维束的制备方法(如图1所示)；③为碳纤维束经过上浆槽后，进入展纱对辊前的丝宽，数据与表2中的一致；④为碳纤维束从水平调节辊出来时(或碳纤维束进入烘箱之前)的含水率；⑤为碳纤维束在收卷辊处的丝宽。
从表3的对比可知，实施例1、3、4、5、6是使用同一个纤维处理剂配方Ep-1，采用本发明的工艺方法B，通过调节热定型装置中3组展纱对辊的间隙大小及热辊温度，可以制备碳纤维束丝宽5～15mm；然而比较例1即使也采用纤维处理剂配方Ep-1，因采用传统工艺A，工艺条件单一，只能制备出一种规格5mm丝宽的碳纤维。由此可知使用同一个配方，本发明的工艺方法B比传统工艺方法A制备的碳纤维束收卷丝宽更宽，碳纤维丝束面密度更低，本发明的工艺方法B可以生产丝宽5～15mm，丝束面密度53～150g/m2多种规格的碳纤维产品。
对比实施例2和比较例2，它们使用了相同的传统配方Ct-1，实施例2采用本发明的工艺方法B，比较例2采用传统工艺方法A，结果实施例2的碳纤维丝宽为5.3mm，丝束面密度为150g/m2；比较例2的碳纤维丝宽为4.5mm，丝束面密度为177g/m2。实施例7与比较例3，实施例8与比较例4对比的实验数据也证明了本发明的工艺方法B比传统工艺方法A有优势，能够生产更丝宽更大，丝束面密度更低的碳纤维。
实施例1
本实施例一种超薄碳纤维束的制备方法，如图1中的箭头所示，包括以下步骤：
(1)碳纤维束放卷后，先送入上浆槽，通过预先制备的纤维处理剂，对碳纤维束进行上浆处理；
(2)将表面带有浆液的碳纤维束送入开纤定型装置，通过开纤定型装置中展纱对辊的挤压作用和浆液的润滑作用，碳纤维束被均匀地展宽，同时碳纤维束中凹凸的纤维也被压平整；然后通过开纤定型装置中的热辊对碳纤维束进行定型，使碳纤维束保持展宽后的丝宽，且碳纤维束的含水率小于1％；热辊对碳纤维束进行定型时，碳纤维束所受的牵伸力、碳纤维束与热辊切线的反向摩擦力和热辊对碳纤维束切线垂直方向的合力，抵抗浆液中水滴的收缩力(由于水表面张力很大，定型过程，水滴蒸发收缩，碳纤维束有收缩的张力，热辊可以在碳纤维束的定型过程中有效抵抗水的张力收缩)，以保证碳纤维束定型前和定型后的丝宽尺寸一致，定型过程不收缩；
(3)将经过开纤定型的碳纤维束送入干燥箱进行烘干，然后进行碳纤维束收卷。
上述方法中，纤维处理剂由水性乳液、离子交换水和渗透剂复配而成，具体通过以下方法制得：
a、往配制釜中投入恒定重量的离子交换水，配制釜中的温度为20～30℃；
b、往配制釜中投入恒定重量的水性乳液，配制釜中的温度为20～30℃；
c、往配制釜中投入水溶液浓度为0.1％的渗透剂，温度20～30℃；
d、搅拌配制釜中的混合液，搅拌速度为50～70rpm，搅拌时间为30min，然后转移到上浆槽中使用。
其中，水性乳液的连续相为水，水性乳液为TX-722-GJK，离子交换水为电导率小于1us/cm的去离子水，渗透剂为JFC-1，渗透剂作为表面活性剂，其主要作用是降低乳液表面张力。
开纤定型装置中展纱对辊上的间隙为0.175mm，热辊的温度为180℃。
用于上述方法的超薄碳纤维束的制备设备，如图1所示，包括放卷辊1、上浆槽2、开纤定型装置、干燥箱3和收卷辊4，按照碳纤维束12的输送方向，放卷辊、上浆槽、开纤定型装置、干燥箱和收卷辊依次设置；
如图1所示，开纤定型装置包括支架5、热辊6、水平调节辊7和3组展纱对辊8，按照碳纤维束12的输送方向，3组展纱对辊、热辊和水平调节辊依次设置；每组展纱对辊设有一台液压升降机9，各液压升降机固定于支架上，热辊两端与支架固定连接，水平调节辊的旋转轴两端也与支架固定连接；碳纤维束输送时，热辊固定不转动。
支架上固定有展纱对辊间隙控制器10和热辊温度控制器11，各组展纱对辊对应的液压升降机分别与展纱对辊间隙控制器电气连接，热辊与热辊温度控制器电气连接。通过展纱对辊间隙控制器，可实时检测展纱对辊中上辊筒和下辊筒之间的间隙是否处于预设范围内，同时可控制各液压升降机调节相应的间隙。通过热辊温度控制器，可实时检测热辊的温度是否处于预设范围内，同时可控制热辊外接的加热器，对热辊的温度进行调节。
展纱对辊包括结构相同的上辊筒和下辊筒，上辊筒和下辊筒的转向相反，上辊筒和下辊筒的旋转轴两端分别与液压升降机连接，通过液压升降机调节上辊筒和下辊筒之间的间隙，间隙为碳纤维束的输送面；
各组展纱对辊的输送面位于同一水平面上。
其中，上辊筒和下辊筒之间的间隙精度控制为0.001mm，展纱对辊的运行方式是随纤维转动，通过调节间隙的宽度，可实现不同丝宽的碳纤维束；
上辊筒和下辊筒的表面粗糙度分别为Ra＝0.1，上辊筒和下辊筒均为不锈钢辊筒；
上辊筒的半径和下辊筒的半径均为10cm，热辊的半径为25cm；其中，上辊筒的半径和下辊筒的半径不宜过大，由于靠碳纤维束的摩擦力对上辊筒和下辊筒提供驱动动力，若半径过大，则容易产生断丝现象；
热辊为不锈钢辊筒，热辊的表面粗糙度Ra＝0.1，热辊的温度为100～260℃。
水平调节辊为不锈钢辊筒，水平调节辊的表面粗糙度Ra＝0.1；
其中，展纱对辊、热辊和水平调节辊的表面粗糙度可根据碳纤维束的实际要求进行选择，要求碳纤维束不被挂伤即可。
上述设备结构中，开纤定型装置中设置展纱对辊的目的是对碳纤维束和其表面的浆液进行挤压，通过挤压可以把碳纤维束均匀地展宽(挤压过程碳纤维束中凹凸的纤维被压平整，由于挤压和浆液的润滑作用，碳纤维束被均匀地展宽)，从而提高了碳纤维束的丝宽和平整性。设置热辊的目的是碳纤维束在热辊定型过程中稳定其丝宽，原理是碳纤维束定型过程受的牵伸力、碳纤维束与辊切线的反向摩擦力、热辊对碳纤维束切线垂直方向的合力抵抗浆液中水滴的收缩力(由于水表面张力很大，定型过程，水滴蒸发收缩，碳纤维束有收缩的张力，热辊可以在碳纤维束的定型过程中有效抵抗水的张力收缩)，以保证碳纤维束定型前和定型后的丝宽尺寸一致，定型过程不收缩。液压升降机、展纱对辊间隙控制器、热辊温度控制器、水平调节辊和支架作为开纤定型装置的组成配件，完善其相应的各项功能。
本实施例制得的碳纤维束，初始丝宽为5.5mm，收卷丝宽为6mm，丝束面密度为133g/m2，碳纤维束的含水率为0.83％，具体可见表3。
实施例2
本实施例的碳纤维束制备方法及设备，与实施例1相比较，其不同之处在于：
使用配方为Ct-1，即水性乳液为TX-722-GJK，离子交换水为电导率小于1us/cm的去离子水，不采用渗透剂。
本实施例制得的碳纤维束，初始丝宽为4.5mm，收卷丝宽为5.3mm，丝束面密度为150g/m2，碳纤维束的含水率为0.83％，具体可见表3。
实施例3
本实施例的碳纤维束制备方法及设备，与实施例1相比较，其不同之处在于：
各展纱对辊中，上辊筒和下辊筒之间的间隙为0.1mm；
热辊的温度为175℃。
本实施例制得的碳纤维束，初始丝宽为5.5mm，收卷丝宽为8mm，丝束面密度为100g/m2，碳纤维束的含水率为0.75％，具体可见表3。
实施例4
本实施例的碳纤维束制备方法及设备，与实施例1相比较，其不同之处在于：
各展纱对辊中，上辊筒和下辊筒之间的间隙为0.075mm；
热辊的温度为160℃。
本实施例制得的碳纤维束，初始丝宽为5.5mm，收卷丝宽为10mm，丝束面密度为80g/m2，碳纤维束的含水率为0.76％，具体可见表3。
实施例5
本实施例的碳纤维束制备方法及设备，与实施例1相比较，其不同之处在于：
各展纱对辊中，上辊筒和下辊筒之间的间隙为0.07mm；
热辊的温度为155℃。
本实施例制得的碳纤维束，初始丝宽为5.5mm，收卷丝宽为12mm，丝束面密度为67g/m2，碳纤维束的含水率为0.76％，具体可见表3。
实施例6
本实施例的碳纤维束制备方法及设备，与实施例1相比较，其不同之处在于：
各展纱对辊中，上辊筒和下辊筒之间的间隙为0.05mm；
热辊的温度为150℃。
本实施例制得的碳纤维束，初始丝宽为5.5mm，收卷丝宽为15mm，丝束面密度为53g/m2，碳纤维束的含水率为0.82％，具体可见表3。
实施例7
本实施例的碳纤维束制备方法及设备，与实施例1相比较，其不同之处在于：
使用配方为Ep-4，即水性乳液为Neoxil PS 2512/C，离子交换水为电导率小于1us/cm的去离子水，渗透剂为JFC-M。
各展纱对辊中，上辊筒和下辊筒之间的间隙为0.05mm；
热辊的温度为150℃。
本实施例制得的碳纤维束，初始丝宽为5.3mm，收卷丝宽为15mm，丝束面密度为53g/m2，碳纤维束的含水率为0.82％，具体可见表3。
实施例8
本实施例的碳纤维束制备方法及设备，与实施例1相比较，其不同之处在于：
使用配方为Ct-4，即水性乳液为Neoxil PS 2512/C，离子交换水为电导率小于1us/cm的去离子水，不采用渗透剂。
各展纱对辊中，上辊筒和下辊筒之间的间隙为0.05mm；
热辊的温度为150℃。
本实施例制得的碳纤维束，初始丝宽为3.4mm，收卷丝宽为12mm，丝束面密度为67g/m2，碳纤维束的含水率为0.82％，具体可见表3。
比较例1
本比较例的碳纤维束制备方法及设备，与实施例1相比较，其不同之处在于：
如图2所示，采用传统碳纤维束制备方法制作，设备中省去开纤定型装置。
本比较例制得的碳纤维束，初始丝宽为5.5mm，收卷丝宽为5.0mm，丝束面密度为160g/m2，碳纤维束的含水率为60％，具体可见表3。
比较例2
本比较例的碳纤维束制备方法及设备，与实施例1相比较，其不同之处在于：
如图2所示，采用传统碳纤维束制备方法制作，设备中省去开纤定型装置。
使用配方为Ct-1，即水性乳液为TX-722-GJK，离子交换水为电导率小于1us/cm的去离子水，不采用渗透剂。
本比较例制得的碳纤维束，初始丝宽为4.5mm，收卷丝宽为4.5mm，丝束面密度为177g/m2，碳纤维束的含水率为65％，具体可见表3。
比较例3
本比较例的碳纤维束制备方法及设备，与实施例1相比较，其不同之处在于：
如图2所示，采用传统碳纤维束制备方法制作，设备中省去开纤定型装置。
使用配方为Ep-4，即水性乳液为Neoxil PS 2512/C，离子交换水为电导率小于1us/cm的去离子水，渗透剂为JFC-M。
本实施例制得的碳纤维束，初始丝宽为5.3mm，收卷丝宽为3.9mm，丝束面密度为205g/m2，碳纤维束的含水率为63％，具体可见表3。
比较例4
本比较例的碳纤维束制备方法及设备，与实施例1相比较，其不同之处在于：
如图2所示，采用传统碳纤维束制备方法制作，设备中省去开纤定型装置。
使用配方为Ct-4，即水性乳液为Neoxil PS 2512/C，离子交换水为电导率小于1us/cm的去离子水，不采用渗透剂。
本比较例制得的碳纤维束，初始丝宽为3.4mm，收卷丝宽为3.2mm，丝束面密度为250g/m2，碳纤维束的含水率为67％，具体可见表3。
如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
Claims (10)
1.一种超薄碳纤维束的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)碳纤维束放卷后，先送入上浆槽，通过预先制备的纤维处理剂，对碳纤维束进行上浆处理；
(2)将表面带有浆液的碳纤维束送入开纤定型装置，通过开纤定型装置中展纱对辊的挤压作用和浆液的润滑作用，碳纤维束被均匀地展宽，同时碳纤维束中凹凸的纤维也被压平整；然后通过开纤定型装置中的热辊对碳纤维束进行定型，使碳纤维束保持展宽后的丝宽，且碳纤维束的含水率小于1％；
(3)将经过开纤定型的碳纤维束送入干燥箱进行烘干，然后进行碳纤维束收卷。
2.根据权利要求1所述一种超薄碳纤维束的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，纤维处理剂由水性乳液、离子交换水和渗透剂复配而成，具体通过以下方法制得：
a、往配制釜中投入恒定重量的离子交换水，配制釜中的温度为20～30℃；
b、往配制釜中投入恒定重量的水性乳液，配制釜中的温度为20～30℃；
c、往配制釜中投入水溶液浓度为0.1％的渗透剂，温度20～30℃；
d、搅拌配制釜中的混合液，搅拌速度为50～70rpm，搅拌时间为30min，然后转移到上浆槽中使用。
3.根据权利要求2所述一种超薄碳纤维束的制备方法，其特征在于，所述水性乳液的连续相为水，水性乳液为环氧水性乳液、聚氨酯水性乳液、聚酯水性乳液或酚醛水性乳液中的一种。
4.根据权利要求2所述一种超薄碳纤维束的制备方法，其特征在于，所述离子交换水为电导率小于1us/cm的离子交换水。
5.根据权利要求2所述一种超薄碳纤维束的制备方法，其特征在于，所述渗透剂为非离子类或阴离子类的渗透剂。
6.根据权利要求1所述一种超薄碳纤维束的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，开纤定型装置中展纱对辊上的间隙为0.05～0.175mm，热辊的温度为100～260℃。
7.根据权利要求1所述一种超薄碳纤维束的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，热辊对碳纤维束进行定型时，碳纤维束所受的牵伸力、碳纤维束与热辊切线的反向摩擦力和热辊对碳纤维束切线垂直方向的合力，抵抗浆液中水滴的收缩力，以保证碳纤维束定型前和定型后的丝宽尺寸一致，定型过程不收缩。
8.一种用于权利要求1～7任一项所述方法的超薄碳纤维束的制备设备，其特征在于，包括放卷辊、上浆槽、开纤定型装置、干燥箱和收卷辊，按照碳纤维束的输送方向，放卷辊、上浆槽、开纤定型装置、干燥箱和收卷辊依次设置；
开纤定型装置包括支架、热辊、水平调节辊和多组展纱对辊，按照碳纤维束的输送方向，多组展纱对辊、热辊和水平调节辊依次设置；每组展纱对辊设有一台液压升降机，各液压升降机固定于支架上，热辊两端与支架固定连接，水平调节辊的旋转轴两端也与支架固定连接；碳纤维束输送时，热辊固定不转动。
9.根据权利要求8所述一种超薄碳纤维束的制备设备，其特征在于，所述展纱对辊包括结构相同的上辊筒和下辊筒，上辊筒和下辊筒的转向相反，上辊筒和下辊筒的旋转轴两端分别与液压升降机连接，通过液压升降机调节上辊筒和下辊筒之间的间隙，间隙为碳纤维束的输送面；
展纱对辊有3组，各组展纱对辊的输送面位于同一水平面上。
10.根据权利要求8所述一种超薄碳纤维束的制备设备，其特征在于，所述支架上固定有展纱对辊间隙控制器和热辊温度控制器，各组展纱对辊对应的液压升降机分别与展纱对辊间隙控制器电气连接，热辊与热辊温度控制器电气连接。
Priority Applications (1)
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