CN109807188B - 一种电热丝连续拉拔工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于电热丝加工技术领域，具体涉及一种电热丝连续拉拔工艺，包括如下步骤：（1）对电热丝粗丝进行预处理，去除表面的氧化膜；（2）将预处理后的粗丝涂上润滑剂，通过加热炉使润滑剂固化；（3）将涂有润滑剂的粗丝加热至拉拔温度，经过三道拉拔之后获得所需的直径；（4）电热丝冷却后，润滑剂涂层破裂脱落，通过毛刷机清理未完全脱落的涂层，然后经碱洗、水洗、烘干即得所需的电热丝；所述步骤（2）中的润滑剂由以下重量份的各组分组成：高岭土30‑40份、碳纤维3‑8份、羧甲基纤维素钠3‑5份、改性环氧大豆油10‑15份、聚乙烯吡咯烷酮1‑3份、硬脂酸钠1‑3份、硅烷偶联剂水解液50‑60份。本发明电热丝粗丝直接经过三道拉拔获得所需电热丝，报废率低。

Description

一种电热丝连续拉拔工艺

技术领域

本发明属于电热丝加工技术领域，具体涉及一种电热丝连续拉拔工艺。

背景技术

电加热丝是电加热器的发热部件，是电加热器的核心部件，随着工业的高速发展和人民生活水平的提高，电加热器广泛用于各个领域。在电热丝加工过程中，电热丝粗丝需要经过多次拉拔才能最终获得符合要求的电热丝，而每次拉拔就需要剪断一次，这样不仅需要更多的存放空间，还需要更多的处理时间，电热丝剪断的次数越多，加工就越困难，电热丝越容易打结，增加电热丝的报废率。

此外，现有电热丝拉拔过程中往往需要在每道次拉拔之前上润滑剂，拉拔结束后通过酸洗等手段去除干净，然后在下道次拉拔之前再涂抹润滑剂，拉拔结束后再酸洗除去，不仅过程繁琐，而且润滑剂不易清除，往往需要进行酸洗，对环境不利，不符合环保的发展趋势。因此，有必要开发一种电热丝连续拉拔工艺，简化拉拔工艺，减少剪断次数，降低报废率。

发明内容

为了解决现有技术中拉拔过程复杂、润滑剂清理困难等问题，本发明公开了一种电热丝连续拉拔工艺，以高岭土、碳纤维和改性环氧大豆油等组分配制电热丝拉拔用润滑剂，并通过连续拉拔直接获得符合要求的电热丝，工艺简单，报废率低，润滑剂容易清理。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:

一种电热丝连续拉拔工艺，其特征在于：包括如下步骤：

(1)对电热丝粗丝进行预处理，去除表面的氧化膜；

(2)将预处理后的粗丝涂上润滑剂，通过加热炉使润滑剂固化；

(3)将涂有润滑剂的粗丝加热至拉拔温度，经过三道拉拔之后获得所需的直径；

(4)电热丝冷却后，润滑剂涂层破裂脱落，通过毛刷机清理未完全脱落的涂层，然后经碱洗、水洗、烘干即得所需的电热丝；

所述步骤(2)中的润滑剂由以下重量份的各组分组成：高岭土30-40份、碳纤维3-8份、羧甲基纤维素钠3-5份、改性环氧大豆油10-15份、聚乙烯吡咯烷酮1-3份、硬脂酸钠1-3份、硅烷偶联剂水解液50-60份。

作为优选，上述步骤(2)中润滑剂的制备方法为：将高岭土、碳纤维和硅烷偶联剂水解液加入球磨机中球磨，然后依次加入聚乙烯吡咯烷酮、硬脂酸钠和改性环氧大豆油，继续球磨至混合均匀即可。

作为优选，上述碳纤维为硅烷偶联剂KH550改性碳纤维。

作为优选，上述硅烷偶联剂水解液是将硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中超声震荡20min获得，所述硅烷偶联剂与乙醇水溶液的质量比为1：8-12，所述乙醇水溶液中乙醇与水的质量比为1：9。

作为优选，上述硅烷偶联剂水解液中的硅烷偶联剂为KH550或KH560中的一种或两种。

作为优选，上述步骤(3)中拉拔的速度为0.1-3m/min。

作为优选，上述步骤(3)中加热至拉拔温度的加热方式为感应加热。

作为优选，上述步骤(3)中相邻两道次拉拔之间进行感应加热。

本发明具有如下的有益效果：(1)本发明中的电热丝粗丝直接经过三道拉拔后获得所需直径的电热丝，无需在每道次拉拔前后都涂覆和清除润滑剂，剪断次数减少，报废率低；

(2)润滑剂中的粉料以高岭土为主，其中含有大量的硅，表面张力低，有利于拉拔结束后润滑剂涂层在冷却后脱落，另外，润滑剂中的碳纤维和改性环氧大豆油复配使用，不仅可以改善润滑效果，还可以提高润滑剂的韧性，而且以硅烷偶联剂水解液作为分散介质，硅烷偶联剂KH550一端的氨基(或KH560一端的环氧基)与改性环氧大豆油中环氧基反应，另一端水解产生的羟基接枝到高岭土或碳纤维上，不但有利于碳纤维和环氧大豆油的分散，KH550(或KH560)的碳链还有助于增加改性环氧大豆油的柔性，进一步增加润滑剂的韧性；

(3)以硅烷偶联剂KH550改性碳纤维，使碳纤维更加均匀地分散在润滑剂中，进一步增加润滑效果和韧性。

具体实施方式

现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

电热丝连续拉拔工艺包括如下步骤：

(1)对电热丝粗丝进行预处理，去除表面的氧化膜；

(2)将预处理后的粗丝涂上润滑剂，通过加热炉使润滑剂固化；

(3)将涂有润滑剂的粗丝加热至拉拔温度，经过三道拉拔之后获得所需的直径；

(4)电热丝冷却后，润滑剂涂层破裂脱落，通过毛刷机清理未完全脱落的涂层，然后经碱洗、水洗、烘干即得所需的电热丝。

其中，步骤(2)中润滑剂的制备方法为：将高岭土、碳纤维和硅烷偶联剂水解液加入球磨机中球磨，然后依次加入聚乙烯吡咯烷酮、硬脂酸钠和改性环氧大豆油，继续球磨至混合均匀即可。

实施例1-6及对比例1-4的各组分及其重量份用量详见表1。

表1

对比例5与实施例5基本相同，不同之处在于，用水代替硅烷偶联剂水解液。

其中，硅烷偶联剂KH550改性碳纤维的方法为：取720g乙醇和80g配成醇水溶液中，将200g硅烷偶联剂加入其中，充分搅拌混合均匀，获得硅烷偶联剂水解液，将碳纤维分散于其中，搅拌或超声震荡30-60min，滤出纤维，干燥即可。

硅烷偶联剂KH560和KH570改性碳纤维的制备方法与KH550改性碳纤维的制备方法相同。

采用上述实施例1-6及对比例1-5所制备的润滑剂涂在直径为Φ7.5mm的电热丝粗丝表面，然后将电热丝通过加热炉使润滑剂固化，然后将粗丝加热至拉拔温度(500℃，在具体实施例中，可根据具体需求加热至300-1000℃)，第一道拉拔后，电热丝直径变为Φ6mm，通过感应加热使经过第一道拉拔后的电热丝达到拉拔温度(500℃)，进行第二道拉拔，电热丝直径变为Φ4.8mm，然后再通过感应加热使经过第二道拉拔后的电热丝达到拉拔温度(500℃)，进行第三道拉拔，电热丝直径变为Φ4mm，待电热丝冷却后，润滑剂涂层破裂脱落，通过毛刷机清理未完全脱落的涂层，然后经碱洗、水洗、烘干，即完成电热丝的拉拔处理。

对于上述实施例和对比例中各项性能的测试结果见表2。

表2

其中，对比例1经第二道拉拔后润滑剂涂层损坏严重(表2中的拉拔力下降数据为对比例1第一道拉拔和第二道拉拔的平均数据)；对比例2经第一道拉拔后润滑剂涂层已出现较为严重的损坏(表2中的拉拔力下降数据为对比例2第一道拉拔的数据)；对比例3经第二道拉拔后润滑剂涂层出现损坏(表2中的拉拔力下降数据为对比例3第一道拉拔和第二道拉拔的平均数据)；对比例5经第二道拉拔后润滑剂涂层出现损坏(表2中的拉拔力下降数据为对比例3第一道拉拔和第二道拉拔的平均数据)；其余实施例或对比例的拉拔力下降数据为三道拉拔的平均数据。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种电热丝连续拉拔工艺，其特征在于：包括如下步骤：

（1）对电热丝粗丝进行预处理，去除表面的氧化膜；

（2）将预处理后的粗丝涂上润滑剂，通过加热炉使润滑剂固化；

（3）将涂有润滑剂的粗丝加热至拉拔温度，经过三道拉拔之后获得所需的直径；

（4）电热丝冷却后，润滑剂涂层破裂脱落，通过毛刷机清理未完全脱落的涂层，然后经碱洗、水洗、烘干即得所需的电热丝；

所述步骤（2）中的润滑剂由以下重量份的各组分组成：高岭土30-40份、碳纤维3-8份、羧甲基纤维素钠3-5份、改性环氧大豆油10-15份、聚乙烯吡咯烷酮1-3份、硬脂酸钠1-3份、硅烷偶联剂水解液50-60份；

所述硅烷偶联剂水解液中的硅烷偶联剂为KH550或KH560中的一种或两种。

2.如权利要求1所述的电热丝连续拉拔工艺，其特征在于：所述碳纤维为硅烷偶联剂KH550改性碳纤维。

3.如权利要求1所述的电热丝连续拉拔工艺，其特征在于：所述硅烷偶联剂水解液是将硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中超声震荡20min获得，所述硅烷偶联剂与乙醇水溶液的质量比为1：8-12，所述乙醇水溶液中乙醇与水的质量比为1：9。

4.如权利要求1所述的电热丝连续拉拔工艺，其特征在于：所述步骤（3）中拉拔的速度为0.1-3m/min。

5.如权利要求1所述的电热丝连续拉拔工艺，其特征在于：所述步骤（3）中加热至拉拔温度的加热方式为感应加热。

6.如权利要求1所述的电热丝连续拉拔工艺，其特征在于：所述步骤（3）中相邻两道次拉拔之间进行感应加热。