CN105714393A - 纤维预处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种纤维预处理装置，其中，所述纤维预处理装置包括上模和下模，所述上模的型面上形成有至少一个上凹槽，所述下模的型面上形成有至少一个下凹槽，至少一个所述上凹槽与至少一个所述下凹槽一一对应，所述上模的型面朝向所述下模的型面，且所述上模和所述下模能够相对移动，当所述上模的型面与所述下模的型面贴合时，所述上凹槽能够与相应的下凹槽拼接形成用于容纳纤维的空腔，所述空腔的出口形成在所述上模和所述下模的侧面上。所述纤维预处理装置能够将碳纳米管纤维一端的直径减小，以使得该碳纳米管纤维适于穿丝操作。

Description

纤维预处理装置
技术领域
本发明涉及纤维预处理领域，具体地，涉及一种纤维预处理装置。
背景技术
碳纳米管作为一种独特的一维结构纳米碳材，自其在1991年被发现以来，就一直是先进材料研究的热点。为了使得所述碳纳米管纤维适用于不同的应用场合，有时需要制备获得了碳纳米管纤维之后对所述碳纳米管纤维进行二次加工。
例如，可以对所述碳纳米管纤维进行拉拔处理，在对所述碳纳米管纤维进行拉拔时，需要将碳纳米管纤维的一端穿进比碳纳米管纤维的直径更小的拉拔模具孔中(称为穿丝)，但是由于碳纳米管纤维直径一般都非常小，一般几十微米到一百多微米，而且纤维也非常柔软，所以穿丝时非常困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纤维预处理装置，所述纤维处理装置能够对所述碳纳米管纤维的一端进行处理，以使得所述碳纳米管纤维的一端直径变小，更适于穿丝工序。
为了实现上述目的，本发明提供一种纤维预处理装置，其中，所述纤维预处理装置包括上模和下模，所述上模的型面上形成有至少一个上凹槽，所述下模的型面上形成有至少一个下凹槽，至少一个所述上凹槽与至少一个所述下凹槽一一对应，所述上模的型面朝向所述下模的型面，且所述上模和所述下模能够相对移动，当所述上模的型面与所述下模的型面贴合时，所述上凹槽能够与相应的下凹槽拼接形成用于容纳纤维的空腔，所述空腔的出口形成在所述上模和所述下模的侧面上。
优选地，所述上凹槽的表面为圆柱面的一部分，所述下凹槽的表面为圆柱面的一部分，且当所述上模的型面与所述下模的型面贴合时，所述上凹槽和与该上凹槽相对应的下凹槽关于分型面对称。
优选地，所述上凹槽的横截面为半圆形，所述下凹槽的横截面为半圆形。
优选地，所述上模的型面上形成有多个所述上凹槽，且多个所述上凹槽的直径互不相同。
优选地，所述上模的分型面上的上凹槽中，直径最大的上凹槽直径为200微米，且直径接近的两个所述上凹槽的直径之差为5微米。
优选地，所述纤维预处理装置包括驱动机构，所述驱动机构与所述上模相连，所述驱动机构用于驱动所述上模朝向或远离所述下模移动。
优选地，所述纤维预处理装置包括安装架，所述安装架包括导柱，所述上模包括上成型部和环绕所述上成型部的上安装部，所述上模的型面形成在所述上成型部的朝向所述下模的表面，所述上安装部上设置有沿所述上模的厚度方向贯穿所述上模的引导孔，所述导柱穿过所述引导孔。
优选地，所述安装架还包括底座，所述下模和所述导柱均设置在所述底板上，所述下模包括下成型部和下安装部，所述下模的型面形成在所述下成型部朝向所述上模的表面，所述下安装部说那个设置有沿所述下模的厚度方向贯穿所述下模的安装孔，所述导柱穿过所述安装孔。
优选地，安装架还包括盖板，所述盖板固定在所述导柱的上部，所述驱动机构固定在所述盖板上。
优选地，所述驱动机构包括活塞缸，所述活塞缸包括缸筒和活塞杆，所述缸筒和所述活塞杆分别位于所述盖板的两侧，所述盖板上设置有通孔，所述缸筒和所述活塞杆中的一者固定在所述盖板上，所述缸筒和所述活塞杆中的另一者穿过所述盖板上的所述通孔与所述上模固定连接。
所述上凹槽与相应的所述下凹槽拼接形成用于容纳纤维的空腔的横截面积小于待处理的碳纳米管纤维的横截面积。在需要对碳纳米管纤维进行处理时，先将上模和下模分开，将待处理的碳纳米管纤维放置在其中一个下凹槽中，然后将上模和下模合模。由于上凹槽和相应下凹槽形成的空腔的横截面积小于待处理的碳纳米管纤维的横截面积，因此上模和下模合模后将压缩所述碳纳米管纤维，从而使得碳纳米管纤维的横截面变小。换言之，所述纤维预处理装置能够将碳纳米管纤维一端的直径减小，以使得该碳纳米管纤维适于穿丝操作。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明所提供的纤维预处理装置的结构示意图。
附图标记说明
100：上模200：下模
110、120、130、140：上凹槽
210、220、230、240：下凹槽
300：安装架310：盖板
320：底座330：导柱
400：驱动结构410：缸筒
420：活塞杆
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供一种纤维预处理装置，如图1所示，所述纤维预处理装置包括上模100和下模200，上模100的型面上形成有至少一个上凹槽(图1示出了上凹槽110、上凹槽120、上凹槽130和上凹槽140)，下模200的型面上形成有至少一个下凹槽(图1中示出了下凹槽210、下凹槽220、下凹槽230和下凹槽240)，至少一个所述上凹槽与至少一个所述下凹槽一一对应。上模100的型面朝向下模200的型面，且上模100和下模200能够相对移动。当上模100的型面与下模200的型面贴合时，所述上凹槽能够与相应的下凹槽拼接形成用于容纳纤维的空腔，所述空腔的出口形成在上模100和下模200的侧面上。
在图1中所示的具体实施方式中，上凹槽110与下凹槽210相对应，二者拼合能够形成用于容纳纤维的空腔；上凹槽120与下凹槽220相对应，二者拼合能够形成用于容纳纤维的空腔；上凹槽130与下凹槽230相对应，二者拼合能够形成用于容纳纤维的空腔；上凹槽140与下凹槽240相对应，二者拼合能够形成用于容纳纤维的空腔。
上文中，上模100和下模200能够相对移动包括三种情况：下模200静止，上模100能够朝向下模200移动；上模100静止，下模200能够朝向上模100移动；上模100能够朝向下模200移动，同时下模200能够朝向上模100移动。
容易理解的是，所述上凹槽与相应的所述下凹槽拼接形成用于容纳纤维的空腔的横截面积小于待处理的碳纳米管纤维的横截面积。在需要对碳纳米管纤维进行处理时，先将上模100和下模200分开，将待处理的碳纳米管纤维放置在其中一个下凹槽中，然后将上模100和下模200合模。由于上凹槽和相应下凹槽形成的空腔的横截面积小于待处理的碳纳米管纤维的横截面积，因此上模100和下模200合模后将压缩所述碳纳米管纤维，从而使得碳纳米管纤维的横截面变小。碳纳米管纤维的横截面变小之后，能够适于穿丝操作。优选地，利用所述纤维预处理装置对所述碳纳米管纤维的端部进行预处理。
如上文中所述，上模100上可以设置有一个上凹槽(相应地，下模200上设置一个下凹槽)，也可以设置有多个上凹槽(相应地，下模上设置有多个下凹槽)。
当上模100上形成有一个上凹槽、下模200上设置一个下凹槽时，可以一次性将待处理的碳纳米管纤维压缩至理想的直径。
当上模100上形成有多个凹槽、下模200上设置多个下凹槽时，可以分几步逐渐将待处理的碳纳米管纤维压缩至理想的直径。
在本发明中，对所述上凹槽和所述下凹槽的具体形状并没有特殊的限制。为了确保碳纳米管纤维表面完整不受损伤，优选地，所述上凹槽的表面为圆柱面的一部分，所述下凹槽的表面为圆柱面的一部分，且当所述上模的型面与所述下模的型面贴合时，所述上凹槽和与该上凹槽相对应的下凹槽关于分型面对称。
具体地，在图1所示的实施方式中，所述上凹槽的横截面为半圆形，所述下凹槽的横截面为半圆形，从而可以使得压缩活的的碳纳米管纤维形状均匀。
如上文中所述，上模100的型面上形成有多个所述上凹槽，且多个所述上凹槽的直径互不相同。相应地，下模200的型面上形成有多个所述下凹槽，且多个所述下凹槽的直径互不相同。
图1示出了上凹槽110、上凹槽120、上凹槽130和上凹槽140，这四个上凹槽的直径互不相同。相应地，图1中还示出了下凹槽210、下凹槽220、下凹槽230和下凹槽240，下凹槽210的直径与上凹槽110的直径相同，下凹槽220的直径与上凹槽120的直径相同，下凹槽230的直径与上凹槽130的直径下个南通，下凹槽240的直径与上凹槽140的直径相同。
优选地，上模100的分型面上的上凹槽中，直径最大的上凹槽直径为200微米，且直径接近的两个所述上凹槽的直径之差为5微米。
同样地，直径最小的下凹槽的直径为200微米，直接接近的两个下凹槽的直径之差为5微米。
为了便于，所述纤维预处理装置包括驱动机构400，该驱动机构400与上模100相连，驱动机构400用于驱动上模100朝向或远离下模100移动。
为了便于操作，优选地，所述纤维预处理装置包括安装架300，该安装架包括导柱330，上模100包括上成型部和环绕所述上成型部的上安装部，上模100的型面形成在所述上成型部的朝向下模200的表面，所述上安装部上设置有沿上模100的厚度方向(即，图1中的上下方向)贯穿上模100的引导孔，导柱330穿过所述引导孔。
当驱动机构400驱动上模100移动时，导柱330能够引导上模100的移动方向，使得上凹槽与相应的下凹槽更加准确。
作为优选地，安装架300包括多个导柱330。如图1中所示，当安装家300包括两个导柱330时，该两个导柱330分别位于所述纤维预处理装置的两侧，例如，在图1中的左右两侧。
在本发明所提供的具体实施方式中，如图1所示，安装架300还可以包括底座320，下模200和导柱330均设置在底板320上，下模200包括下成型部和下安装部，下模200的型面形成在所述下成型部朝向上模100的表面，所述下安装部说那个设置有沿下模200的厚度方向贯穿该下模200的安装孔，导柱330穿过所述安装孔。
为了便于安装驱动机构，优选地，安装架300还包括盖板310，该盖板310固定在导柱330的上部，驱动机构400固定在盖板310上。
作为本发明的一种优选实施方式，驱动机构400可以包括活塞缸，该活塞缸包括缸筒410和活塞杆420，缸筒410和活塞杆420分别位于盖板310的两侧，盖板310上设置有通孔310a，缸筒410和活塞杆420中的一者固定在盖板310上，缸筒410和活塞杆420中的另一者穿过盖板310上的通孔310a与上模100固定连接。
在图1中所示的具体实施方式总，缸筒410固定在盖板310上，且位于盖板310的上方，活塞杆420穿过盖板310上的通孔310a与上模100固定相连。
当活塞缸收缩时，能够带动上模100远离下模200移动，当活塞缸的活塞杆伸出时，能够带动上模100朝向下模200移动。
当然，本发明并不限于此。例如，驱动机构可以是滑轮机构等。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种纤维预处理装置，其特征在于，所述纤维预处理装置包括上模和下模，所述上模的型面上形成有至少一个上凹槽，所述下模的型面上形成有至少一个下凹槽，至少一个所述上凹槽与至少一个所述下凹槽一一对应，所述上模的型面朝向所述下模的型面，且所述上模和所述下模能够相对移动，当所述上模的型面与所述下模的型面贴合时，所述上凹槽能够与相应的下凹槽拼接形成用于容纳纤维的空腔，所述空腔的出口形成在所述上模和所述下模的侧面上。
2.根据权利要求1所述的纤维预处理装置，其特征在于，所述上凹槽的表面为圆柱面的一部分，所述下凹槽的表面为圆柱面的一部分，且当所述上模的型面与所述下模的型面贴合时，所述上凹槽和与该上凹槽相对应的下凹槽关于分型面对称。
3.根据权利要求2所述的纤维预处理装置，其特征在于，所述上凹槽的横截面为半圆形，所述下凹槽的横截面为半圆形。
4.根据权利要求3所述的纤维预处理装置，其特征在于，所述上模的型面上形成有多个所述上凹槽，且多个所述上凹槽的直径互不相同。
5.根据权利要求4所述的纤维预处理装置，其特征在于，所述上模的分型面上的上凹槽中，直径最大的上凹槽直径为200微米，且直径接近的两个所述上凹槽的直径之差为5微米。
6.根据权利1至5中任意一项所述的纤维预处理装置，其特征在于，所述纤维预处理装置包括驱动机构，所述驱动机构与所述上模相连，所述驱动机构用于驱动所述上模朝向或远离所述下模移动。
7.根据权利要求6所述的纤维预处理装置，其特征在于，所述纤维预处理装置包括安装架，所述安装架包括导柱，所述上模包括上成型部和环绕所述上成型部的上安装部，所述上模的型面形成在所述上成型部的朝向所述下模的表面，所述上安装部上设置有沿所述上模的厚度方向贯穿所述上模的引导孔，所述导柱穿过所述引导孔。
8.根据权利要求7所述的纤维预处理装置，其特征在于，所述安装架还包括底座，所述下模和所述导柱均设置在所述底板上，所述下模包括下成型部和下安装部，所述下模的型面形成在所述下成型部朝向所述上模的表面，所述下安装部说那个设置有沿所述下模的厚度方向贯穿所述下模的安装孔，所述导柱穿过所述安装孔。
9.根据权利要求8所述的纤维预处理装置，其特征在于，安装架还包括盖板，所述盖板固定在所述导柱的上部，所述驱动机构固定在所述盖板上。
10.根据权利要求9所述的纤维预处理装置，其特征在于，所述驱动机构包括活塞缸，所述活塞缸包括缸筒和活塞杆，所述缸筒和所述活塞杆分别位于所述盖板的两侧，所述盖板上设置有通孔，所述缸筒和所述活塞杆中的一者固定在所述盖板上，所述缸筒和所述活塞杆中的另一者穿过所述盖板上的所述通孔与所述上模固定连接。
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Assignee: Beijing carbon yuan new Mstar Technology Ltd

Assignor: SANHE HAOYUN SHENGYUE CARBON NANO TECHNOLOGY CO., LTD.

Contract record no.: 2017990000010

Denomination of invention: Fiber preprocessing device

License type: Exclusive License

Record date: 20170109

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Document name: Notification of Patent Invention Entering into Substantive Examination Stage

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Address after: 065201 Langfang city of Hebei province Sanhe Yanjiao Development Zone Yingbin Road on the eastern side of the northeast corner of the island building B107.

Applicant after: Hebei carbon nano technology Co., Ltd.

Address before: 065201 B107 building, Yanjiao Development Zone, Langfang, Sanhe, Hebei

Applicant before: SANHE HAOYUN SHENGYUE CARBON NANO TECHNOLOGY CO., LTD.

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Application publication date: 20160629

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