CN106192257A - 碳纤维生产线专用试验浸胶槽的保温控温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种碳纤维生产线专用试验浸胶槽的保温控温装置，包括保温机构和控温机构，保温机构包括左保温盖和右保温盖，左保温盖和右保温盖采用可翻转式保温盖，左保温盖和右保温盖分别设于浸胶槽的两侧边沿，左保温盖和右保温盖分别设有用于碳纤维穿过的通口，控温机构包括不锈钢保温外壳、测温探头、恒温水浴循环装置；该装置，结构简单实用，可匹配不同上浆装置，无需改动原有上浆装置的结构。按照该装置的可保温控温装置改造后，可降低试验和生产过程中能耗，同时，改善上浆效果，提高碳纤维表面质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳纤维生产线专用试验浸胶槽的保温控温装置。
背景技术
上浆工序是碳纤维生产过程中重要的一环，它包括导纱、浸胶和控胶。通过上述过程可以实现上浆剂在碳纤维表面分散均匀性的有效控制。而对于工序所需要的设备提出如下要求：易操作、低损耗、可控制和安全性。
上浆剂是一种以水做为主要溶剂的水溶性乳液，其主体成分一般由树脂、乳化剂、助剂和去离子水组成。主要原理是通过作为双亲分子的乳化剂将树脂、助剂和水在一定条件下“连接”到一起，从而形成外观呈现出乳白色的水性乳液。事实上，此种“连接”是一种以氢键为主要作用力的弱连接，而对氢键影响较大的因素之一就是温度。所以，如果不能实现对温度的有效控制，将无法保持上浆剂的稳定性、均一性，从而影响最终碳纤维的产品质量。
在碳纤维的上浆工序中，在相同的上浆剂浓度、浸胶时间和挤胶压力下，不同的上浆温度会导致不同的上浆量和上浆剂在碳纤维表面的分布。上浆剂在碳纤维表面的分布均匀性受如下因素制约：上浆剂浓度、浆液温度、浸胶时间和挤胶辊压力等。现有上浆装置包括生产线上浆装置和试验线上浆装置均可实现对上浆剂浓度、浸胶时间和挤胶压力的有效控制，但是无法控制浆液的温度，因为无论是生产线上浆装置，还是试验线上浆装置均为敞开式设计，而且浆液温度受环境温度变化影响，浆液温度将随之波动，无法控制。
中国专利CN 103741409 B和CN 203451843U中公开了一种碳纤维生产线专用试验上浆装置，其结构合理、便于进行后续改造，同时，该试验装置上浆效果与生产线中上浆效果基本一致。但是，上述专利所涉及装置不具备保温和控温效果。因此，有必要对现有上浆装置进行改进，使其具备温度可控的要素。具备温度控制的上浆装置不仅可以保持上浆过程温度的稳定，保证碳纤维的上浆剂效果，还可以用于研究温度对上浆效果的影响，为生产和研发过程中工艺参数的选择提供更科学的数据支持。
上述问题是在碳纤维进行上浆过程中应当予以考虑并解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种碳纤维生产线专用试验浸胶槽的保温控温装置解决现有技术中存在的不能实现对温度的有效控制，将无法保持上浆剂的稳定性、均一性，从而影响最终碳纤维的产品质量的问题。
本发明的技术解决方案是：
一种碳纤维生产线专用试验浸胶槽的保温控温装置，包括保温机构和控温机构，保温机构包括左保温盖和右保温盖，左保温盖和右保温盖采用可翻转式保温盖，左保温盖和右保温盖分别设于浸胶槽的两侧边沿，左保温盖和右保温盖分别设有用于碳纤维穿过的通口，控温机构包括不锈钢保温外壳、测温探头、恒温水浴循环装置，测温探头设于浸胶槽内，测温探头连接有恒温水浴循环装置的温控器，不锈钢保温外壳采用长方形仓式结构，不锈钢保温外壳设有用于容纳浸胶槽的槽仓，不锈钢保温外壳设有用于对浸胶槽进行温控的水浴室，不锈钢保温外壳的侧部设有进水孔和出水孔，进水孔和出水孔连通水浴室，进水孔通过进水管连通恒温水浴循环装置的循环水出口，出水孔通过出水管连通恒温水浴循环装置的循环水入口。
进一步地，左保温盖和右保温盖采用透明耐候材料制成。
进一步地，测温探头采用外置金属数显温度计，恒温水浴循环装置采用外置恒温水浴循环装置。
进一步地，不锈钢保温外壳设有用于换浆管道通过的通孔，换浆管道的端部连通浸胶槽，换浆管道设有换浆阀门。
进一步地，左保温盖和右保温盖均采用亚克力面板和铝合金边框结构，左保温盖设有左盖把手，右保温盖设有右盖把手。
本发明的有益效果是：该种碳纤维生产线专用试验浸胶槽的保温控温装置，通过不锈钢保温外壳实现对浸胶槽的水加热，进而实现对浸胶槽的温度控制，能够实现上浆工序中的温度调控，从而使在合宜的温度下进行上浆，能够保证上浆的均匀。该装置，结构简单实用，可匹配不同上浆装置，无需改动原有上浆装置的结构。按照该装置的可保温控温装置改造后，可降低试验和生产过程中能耗，同时，改善上浆效果，提高碳纤维表面质量。
附图说明
图1是本发明实施例碳纤维生产线专用试验浸胶槽的保温控温装置的结构示意图；
图2是实施例中恒温水浴循环装置的结构示意图；
图3是实施例碳纤维生产线专用试验浸胶槽的保温控温装置的俯视结构示意图；
图4是实施例中恒温水浴循环装置的俯视结构示意图；
其中：1-左保温盖，2-右保温盖，3-不锈钢保温外壳，4-恒温水浴循环装置，5-循环水入口，6-循环水出口，7-测温探头，8-左盖把手，9-右盖把手，10-浸胶槽，11-换浆阀门，12-碳纤维，13-左导纱辊，14-左浸胶辊，15-右浸胶辊，16-右导纱辊，17-水浴室，18-进水管，19-出水管。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例
一种碳纤维12生产线专用试验浸胶槽10保温控温装置，如图1和图3，包括保温机构和控温机构，保温机构包括左保温盖1和右保温盖2，左保温盖1和右保温盖2采用可翻转式保温盖，左保温盖1和右保温盖2分别设于浸胶槽10的两侧边沿，左保温盖1和右保温盖2分别设有用于碳纤维12穿过的通口，浸胶槽10的底部两侧分别设有左浸胶辊14和右浸胶辊15，浸胶槽10的槽口两侧分别设有左导纱辊13和右导纱辊16。
控温机构包括不锈钢保温外壳3、测温探头7、恒温水浴循环装置4，测温探头7设于浸胶槽10内，测温探头7连接有恒温水浴循环装置4的温控器，不锈钢保温外壳3采用长方形仓式结构，不锈钢保温外壳3设有用于容纳浸胶槽10的槽仓，不锈钢保温外壳3设有用于对浸胶槽10进行温控的水浴室17，不锈钢保温外壳3的侧部设有进水孔和出水孔，进水孔和出水孔连通水浴室17，如图2和图4，进水孔通过进水管18连通恒温水浴循环装置4的循环水出口6，出水孔通过出水管19连通恒温水浴循环装置4的循环水入口5。
该种碳纤维12生产线专用试验浸胶槽10保温控温装置，通过不锈钢保温外壳3实现对浸胶槽10的水加热，进而实现对浸胶槽10的温度控制，能够实现上浆工序中的温度调控，从而使在合宜的温度下进行上浆，能够保证上浆的均匀。该种碳纤维12生产线专用试验浸胶槽10保温控温装置，可控制上浆剂温度，保持浆槽温度，采用水加热的方法，改造成本低、操作安全性高、符合环保要求和上浆剂水溶液的特性。
该种碳纤维12生产线专用试验浸胶槽10保温控温装置，结构简单实用，可匹配不同上浆装置，无需改动原有上浆装置的结构。按照该装置的可保温控温装置改造后，可降低试验和生产过程中能耗，同时，改善上浆效果，提高碳纤维12表面质量。
左保温盖1和右保温盖2采用透明耐候材料制成。便于观察浆槽内工况，降低能耗，便于操作，提高产品质量稳定性。测温探头7位于左保温盖1与左浸胶辊中间，测温探头7采用外置金属数显温度计，精度范围±0.5℃，便于安全操作，精确读数。恒温水浴循环装置4采用外置恒温水浴循环装置4，控温范围0℃-100℃，方便安装操作。
不锈钢保温外壳3设有用于换浆管道通过的通孔，换浆管道的端部连通浸胶槽10，换浆管道设有换浆阀门11。左保温盖1和右保温盖2均采用亚克力面板和铝合金边框结构，左保温盖1设有左盖把手8，右保温盖2设有右盖把手9。
使用中国专利CN 103741409 B和CN 203451843U中公开的碳纤维12生产线专用试验上浆装置并配合实施例的保温控温装置对碳纤维12进行上浆处理，设定恒温水浴循环装置4的水温为5℃、20℃、30℃、50℃、80℃。上浆结果如表1。
表1实施例分别设定恒温水浴循环装置4的水温为5℃、20℃、30℃、50℃、80℃的上浆结果
| 序号 | 设定温度 | 测温探头温度 | 上浆槽内状况 | 上浆均匀性 |
| 1 | 5℃ | 5.5℃ | 粘度较大 | 一般 |
| 2 | 20℃ | 21.0℃ | 粘度适中 | 一般 |
| 3 | 30℃ | 29.5℃ | 粘度适中 | 均匀 |
| 4 | 50℃ | 51.0℃ | 粘度适中 | 一般 |
| 5 | 80℃ | 78.5℃ | 部分沉降 | 较差 |
由表1中数据不难看出，上浆槽的温度对碳纤维12上浆均匀性的影响极大，如不加以控制，将无法保证生产出合格的、稳定的、连续的碳纤维12，而实施例提出的保温控温装置很好的解决了上述问题，是对上浆工艺的一种有效改良。
实施例的该种碳纤维12生产线专用试验浸胶槽10保温控温装置，用于对现有生产线试验专用上浆装置进行改造，使其具备易操作、低损耗、可控制和安全性等要求的基础上，同时具备可保温控温要求。生产线上浆装置也可结合实施例的改造装置进行可保温控温改造。按照实施例的可保温控温装置改造后，可降低试验和生产过程中能耗，同时，改善上浆效果，提高碳纤维12表面质量。
Claims (5)
1.一种碳纤维生产线专用试验浸胶槽的保温控温装置，其特征在于：包括保温机构和控温机构，保温机构包括左保温盖和右保温盖，左保温盖和右保温盖采用可翻转式保温盖，左保温盖和右保温盖分别设于浸胶槽的两侧边沿，左保温盖和右保温盖分别设有用于碳纤维穿过的通口，控温机构包括不锈钢保温外壳、测温探头、恒温水浴循环装置，测温探头设于浸胶槽内，测温探头连接有恒温水浴循环装置的温控器，不锈钢保温外壳采用长方形仓式结构，不锈钢保温外壳设有用于容纳浸胶槽的槽仓，不锈钢保温外壳设有用于对浸胶槽进行温控的水浴室，不锈钢保温外壳的侧部设有进水孔和出水孔，进水孔和出水孔连通水浴室，进水孔通过进水管连通恒温水浴循环装置的循环水出口，出水孔通过出水管连通恒温水浴循环装置的循环水入口。
2.如权利要求1所述的碳纤维生产线专用试验浸胶槽的保温控温装置，其特征在于：左保温盖和右保温盖采用透明耐候材料制成。
3.如权利要求1所述的碳纤维生产线专用试验浸胶槽的保温控温装置，其特征在于：测温探头采用外置金属数显温度计，恒温水浴循环装置采用外置恒温水浴循环装置。
4.如权利要求1-3任一项所述的碳纤维生产线专用试验浸胶槽的保温控温装置，其特征在于：不锈钢保温外壳设有用于换浆管道通过的通孔，换浆管道的端部连通浸胶槽，换浆管道设有换浆阀门。
5.如权利要求1-3任一项所述的碳纤维生产线专用试验浸胶槽的保温控温装置，其特征在于：左保温盖和右保温盖均采用亚克力面板和铝合金边框结构，左保温盖设有左盖把手，右保温盖设有右盖把手。
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| CN106192257B (zh) | 2018-03-23 |
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