CN106769647A - 碳纤维生产过程中线密度的快速检测方法 - Google Patents

碳纤维生产过程中线密度的快速检测方法 Download PDF

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CN106769647A CN201611150219.5A CN201611150219A CN106769647A CN 106769647 A CN106769647 A CN 106769647A CN 201611150219 A CN201611150219 A CN 201611150219A CN 106769647 A CN106769647 A CN 106769647A
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李松峰
白江坡
丛宗杰
刘艳艳
邹秀娟
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Abstract

本发明涉及碳纤维生产技术领域，具体地说是一种碳纤维生产过程中线密度的快速检测方法。其特征在于，使用电子秤，通过称重法，检测碳纤维线密度，检测步骤如下：取得碳纤维线密度的指标要求和碳纤维纱管的重量指标；优化直线方程；取样，测量碳纤维纱锭的质量，并换算为线密度。本发明能快速确定生产过程中碳纤维的线密度是否合乎指标要求，从而实现快速检测和更加精确的质量控制。

Description

碳纤维生产过程中线密度的快速检测方法
技术领域
本发明涉及碳纤维生产技术领域，具体地说是一种碳纤维生产过程中线密度的快速检测方法。
背景技术
我们知道，碳纤维是纤维状的碳材料，具有高比强度，高比模量，耐高温，耐腐蚀，耐疲劳，抗蠕变，导电，导热，密度低和热膨胀系数小等一系列优异性能，在航空航天、军工及高端医疗器械、建筑补强等方面有着广泛的应用。
碳纤维工业化生产的国家主要是日本和美国；我国高性能碳纤维尚处于起步阶段，水平与国外相比差距很大。碳纤维生产中，线密度是碳纤维重要的物理性能指标之一，其离散波动直接反应了碳纤维的生产水平，因此，快速而有效的线密度在线检测技术对加强碳纤维的产品质量控制具有重要意义。目前碳纤维线密度的检测，通常都是在线取样5-10米，卷绕在纱锭上，带到专门的检测室去进行检测，效率低下，浪费严重，而且其数据只能反映采样点的线密度情况。
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种操作简单，使用方便的线密度检测方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种碳纤维生产过程中线密度的快速检测方法，其特征在于，使用电子秤，通过称重法检测碳纤维线密度，检测步骤如下：
1.1取得碳纤维线密度的指标要求：
（1）设定碳纤维线密度的指标中为A，单位：克/米；
（2）波动值为±α，单位：克/米；
则线密度最大值为：
f（Amax）=A+α；
则线密度最小值为：
f（Amin）=A-α；
1.2确定碳纤维纱的实际长度方程：
（1）设定碳纤维纱的实际长度为L，单位：米；
（2）生产线末端的纺丝速度为V，单位米/分钟；
（3）纱锭的缠绕时间为T，单位:分钟；
则碳纤维纱的实际长度方程为：
f（L）=VT；
1.3确定碳纤维纱的实际质量方程：
（1）设定碳纤维纱的实际质量为M，单位：克；
（2）设定碳纤维纱锭的质量为M1，单位：克；
（3）设定碳纤维纱管的指标中值为m1，单位：克；
则确定碳纤维纱的实际质量方程为：
f（M）=M1-m1；
1.4确定碳纤维线密度方程：
将以上各项参数值输入计算机,得出碳纤维线密度方程为：
f（A）=f（M）/f（L）=（M1-m1）/VT；
判定准则：
若f（A）>f（Amax），或f（A）<f（Amin），则判该锭碳丝线密度不合格；
若f（Amin）<f（A）<f（Amax），则判该锭碳丝线密度合格；
1.5取样，测定M1、m1、L的实际数值，输入计算机计算得出f（A）的实际数值，与f（Amin）和f（Amax）进行比较，判定f（A）是否合格。
本发明的有益效果是，能够快速的在线确定任意一锭碳纤维纱的线密度合格与否，简单易于操作，避免浪费。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述：
使用电子秤，通过称重法检测碳纤维线密度，检测步骤如下：
1、取得碳纤维线密度的指标要求。
（1）设定碳纤维线密度的指标中为A（单位：克/米）；
（2）波动值为±α（单位：克/米）；
则线密度最大值为：
f（Amax）=A+α；
则线密度最小值为：
f（Amin）=A-α；
2、确定碳纤维纱的实际长度方程。
（1）设定碳纤维纱的实际长度为L（单位：米）；
（2）生产线末端的纺丝速度为V（单位米/分钟）；
（3）纱锭的缠绕时间为T（单位:分钟）；
则碳纤维纱的实际长度方程为：L=VT；
3、确定碳纤维纱的实际质量方程。
（1）设定碳纤维纱的实际质量为M（单位：克）；
（2）设定碳纤维纱锭的质量为M1（单位：克）；
（3）设定碳纤维纱管的指标中值为m1（单位：克）；
则确定碳纤维纱的实际质量方程为：
f（M）=M1-m1；
4、确定碳纤维线密度方程。
将以上各项参数值输入计算机,得出碳纤维线密度方程：
f（A）=f（M）/L=（M1-m1）/L；
判定准则：
若f（A）>f（Amax），或f（A）<f（Amin），则判该锭碳丝线密度不合格；
若f（Amin）<f（A）<f（Amax），则判该锭碳丝线密度合格；
5、取样，测定M1、m1、L的实际数值，输入计算机计算得出f（A）的实际数值，与f（Amin）和f（Amax）进行比较，判定f（A）是否合格。
实施例列表

Claims (1)

1. 一种碳纤维生产过程中线密度的快速检测方法, 其特征在于，使用电子秤，通过称重法检测碳纤维线密度，检测步骤如下：
1.1取得碳纤维线密度的指标要求：
设定碳纤维线密度的指标中为A，单位：克/米；
波动值为±α，单位：克/米；
则线密度最大值为：
f（Amax）=A+α；
则线密度最小值为：
f（Amin）=A-α；
1.2确定碳纤维纱的实际长度方程：
（1）设定碳纤维纱的实际长度为L，单位：米；
（2）生产线末端的纺丝速度为V，单位米/分钟；
（3）纱锭的缠绕时间为T，单位:分钟；
则碳纤维纱的实际长度方程为：
f（L）=VT；
1.3确定碳纤维纱的实际质量方程：
（1）设定碳纤维纱的实际质量为M，单位：克；
（2）设定碳纤维纱锭的质量为M1，单位：克；
（3）设定碳纤维纱管的指标中值为m1，单位：克；
则确定碳纤维纱的实际质量方程为：
f（M）=M1-m1；
1.4确定碳纤维线密度方程：
将以上各项参数值输入计算机,得出碳纤维线密度方程为：
f（A）=f（M）/f（L）=（M1-m1）/VT；
判定准则：
若f（A）>f（Amax），或f（A）<f（Amin），则判该锭碳丝线密度不合格；
若f（Amin）<f（A）<f（Amax），则判该锭碳丝线密度合格；
1.5取样，测定M1、m1、L的实际数值，输入计算机计算得出f（A）的实际数值，与f（Amin）和f（Amax）进行比较，判定f（A）是否合格。
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