CN105780195A - 碳纤维制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种碳纤维制作工艺，属于碳纤维技术领域，包括步骤如下：原液→纺丝→集丝→退丝→集线→干燥炉→预氧化炉1→预氧化炉2→预氧化炉3→低温炭化炉→高温炭化炉→表面处理1→表面处理2→表面处理3→水洗→干燥炉→上浆→干燥炉→收丝。本发明所述的碳纤维制作工艺，对操作工人的经验要求较低，易培训，生产成本低。

Description

碳纤维制作工艺

技术领域

本发明涉及一种碳纤维制作工艺，属于碳纤维技术领域。

背景技术

目前，碳纤维技术是越来越多，但各有不足，如：现有的碳纤维制作工艺均存在工序安排不合理、工艺参数选择不合理、各工艺参数搭配不合理等，同时对操作工人的经验要求较高，从而提高了生产成本。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种碳纤维制作工艺，对操作工人的经验要求较低，易培训，生产成本低。

本发明所述的碳纤维制作工艺，其特征在于：包括步骤如下：

原液→纺丝→集丝→退丝→集线→干燥炉→预氧化炉1→预氧化炉2→预氧化炉3→低温炭化炉→高温炭化炉→表面处理1→表面处理2→表面处理3→水洗→干燥炉→上浆→干燥炉→收丝；

1)、预氧化工艺

预氧化过程中温度在220℃～280℃之间，当238℃左右时，丝里的氧含量迅速上升，即可发生化学反应；温度保持均匀稳定，并且通过循环空气带走反应中产生的小分子等杂质及反应热，保证预氧化能连续进行；预氧化过程反应时间需80～100分钟；其中预氧化炉1→预氧化炉2→预氧化炉3过程中温度变化依次控制在240℃左右→260℃左右→278℃左右。

2)、所述低温炭化炉的温度在350℃～750℃之间，分为几个温度区间，逐步对预氧丝在隔绝空气的条件下进行碳化反应，形成初级的乱层石墨结构；所述高温炭化炉的温度在1500℃～2000℃之间，一般在1600℃左右；

3)、水洗、干燥

在水洗过程中，采用浸渍法对碳丝进行清洗，将碳丝表面的电解液等杂质清洗掉，为上浆工艺做准备；在水洗中水温设定在80℃左右，待水洗后再通过温度为100℃左右的干燥炉进行干燥；

4)、上浆后，经过干燥(180℃左右)，收丝即可得到成品的碳纤维。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明所述的碳纤维制作工艺，对操作工人的经验要求较低，易培训，生产成本低。

具体实施方式

下面对本发明做进一步描述：

以下通过具体实施例对本发明作进一步说明，但不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例一

所述碳纤维制作工艺，包括步骤如下：

原液→纺丝→集丝→退丝→集线→干燥炉→预氧化炉1→预氧化炉2→预氧化炉3→低温炭化炉→高温炭化炉→表面处理1→表面处理2→表面处理3→水洗→干燥炉→上浆→干燥炉→收丝；

1)、预氧化工艺

预氧化过程中温度在220℃之间，当238℃左右时，丝里的氧含量迅速上升，即可发生化学反应；温度保持均匀稳定，并且通过循环空气带走反应中产生的小分子等杂质及反应热，保证预氧化能连续进行；预氧化过程反应时间需80分钟；其中预氧化炉1→预氧化炉2→预氧化炉3过程中温度变化依次控制在240℃左右→260℃左右→278℃左右。

2)、所述低温炭化炉的温度在350℃之间，分为几个温度区间，逐步对预氧丝在隔绝空气的条件下进行碳化反应，形成初级的乱层石墨结构；所述高温炭化炉的温度在1500℃之间，一般在1600℃左右；

3)、水洗、干燥

在水洗过程中，采用浸渍法对碳丝进行清洗，将碳丝表面的电解液等杂质清洗掉，为上浆工艺做准备；在水洗中水温设定在80℃左右，待水洗后再通过温度为100℃左右的干燥炉进行干燥；

4)、上浆后，经过干燥(180℃左右)，收丝即可得到成品的碳纤维。

实施例二

所述碳纤维制作工艺，包括步骤如下：

原液→纺丝→集丝→退丝→集线→干燥炉→预氧化炉1→预氧化炉2→预氧化炉3→低温炭化炉→高温炭化炉→表面处理1→表面处理2→表面处理3→水洗→干燥炉→上浆→干燥炉→收丝；

1)、预氧化工艺

预氧化过程中温度在280℃之间，当238℃左右时，丝里的氧含量迅速上升，即可发生化学反应；温度保持均匀稳定，并且通过循环空气带走反应中产生的小分子等杂质及反应热，保证预氧化能连续进行；预氧化过程反应时间需100分钟；其中预氧化炉1→预氧化炉2→预氧化炉3过程中温度变化依次控制在240℃左右→260℃左右→278℃左右。

2)、所述低温炭化炉的温度在750℃之间，分为几个温度区间，逐步对预氧丝在隔绝空气的条件下进行碳化反应，形成初级的乱层石墨结构；所述高温炭化炉的温度在2000℃之间，一般在1600℃左右；

3)、水洗、干燥

在水洗过程中，采用浸渍法对碳丝进行清洗，将碳丝表面的电解液等杂质清洗掉，为上浆工艺做准备；在水洗中水温设定在80℃左右，待水洗后再通过温度为100℃左右的干燥炉进行干燥；

4)、上浆后，经过干燥(180℃左右)，收丝即可得到成品的碳纤维。

实施例三

所述碳纤维制作工艺，包括步骤如下：

原液→纺丝→集丝→退丝→集线→干燥炉→预氧化炉1→预氧化炉2→预氧化炉3→低温炭化炉→高温炭化炉→表面处理1→表面处理2→表面处理3→水洗→干燥炉→上浆→干燥炉→收丝；

1)、预氧化工艺

预氧化过程中温度在260℃之间，当238℃左右时，丝里的氧含量迅速上升，即可发生化学反应；温度保持均匀稳定，并且通过循环空气带走反应中产生的小分子等杂质及反应热，保证预氧化能连续进行；预氧化过程反应时间需90分钟；其中预氧化炉1→预氧化炉2→预氧化炉3过程中温度变化依次控制在240℃左右→260℃左右→278℃左右。

2)、所述低温炭化炉的温度在350℃～750℃之间，分为几个温度区间，逐步对预氧丝在隔绝空气的条件下进行碳化反应，形成初级的乱层石墨结构；所述高温炭化炉的温度在1800℃之间；

3)、水洗、干燥

在水洗过程中，采用浸渍法对碳丝进行清洗，将碳丝表面的电解液等杂质清洗掉，为上浆工艺做准备；在水洗中水温设定在80℃左右，待水洗后再通过温度为100℃左右的干燥炉进行干燥；

4)、上浆后，经过干燥(180℃左右)，收丝即可得到成品的碳纤维。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种碳纤维制作工艺，其特征在于：包括步骤如下：

原液→纺丝→集丝→退丝→集线→干燥炉→预氧化炉1→预氧化炉2→预氧化炉3→低温炭化炉→高温炭化炉→表面处理1→表面处理2→表面处理3→水洗→干燥炉→上浆→干燥炉→收丝；

1)、预氧化工艺

预氧化过程中温度在220℃～280℃之间，当238℃左右时，丝里的氧含量迅速上升，即可发生化学反应；温度保持均匀稳定，并且通过循环空气带走反应中产生的小分子等杂质及反应热，保证预氧化能连续进行；预氧化过程反应时间需80～100分钟；其中预氧化炉1→预氧化炉2→预氧化炉3过程中温度变化依次控制在240℃左右→260℃左右→278℃左右。

2)、所述低温炭化炉的温度在350℃～750℃之间，分为几个温度区间，逐步对预氧丝在隔绝空气的条件下进行碳化反应，形成初级的乱层石墨结构；所述高温炭化炉的温度在1500℃～2000℃之间，一般在1600℃左右；

3)、水洗、干燥

在水洗过程中，采用浸渍法对碳丝进行清洗，将碳丝表面的电解液等杂质清洗掉，为上浆工艺做准备；在水洗中水温设定在80℃左右，待水洗后再通过温度为100℃左右的干燥炉进行干燥；

4)、上浆后，经过干燥(180℃左右)，收丝即可得到成品的碳纤维。