CN110715874A - 一种碳纤维丝束毛丝量的测定方法及测定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种碳纤维丝束毛丝量的测定方法及测定装置，该方法包括：获取摩擦块的初始质量M0，并在所述摩擦块上放置好配重块；使碳纤维丝束穿过所述摩擦块启动丝束牵引辊组；当牵引时间达到预设值后，取下摩擦块称重M1，计算毛丝量M＝M1‑M0。该装置包括：依次设置在地面或底座上的放丝组件、毛丝收集组件、丝束牵引辊组；所述放丝组件包括用于固定碳纤维丝束的丝轴固定架；所述毛丝收集组件包括摩擦块与以及设置在所述摩擦块上的配重块，碳纤维丝束从所述摩擦块的中间穿过；所述丝束牵引辊组包括两个相对设置的牵引辊。本发明保证了样品测试条件的恒定，能准确、可靠的反应碳纤维丝束毛丝量。
Description
技术领域
本发明属于碳纤维复丝性能测试技术领域，具体涉及一种碳纤维丝束毛丝量的测定方法及测定装置。
背景技术
毛丝量的多少直接关系到碳纤维丝束复合材料的性能和外观。过多的毛丝会严重影响到碳纤维丝束的开纤和后续复合材料的连续加工。
但目前，还没有一种准确、可靠的反应碳纤维丝束毛丝量的方法。
发明内容
本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。
为克服现有技术的问题，本发明提供一种碳纤维丝束毛丝量的测定方法，包括：
S1、获取摩擦块的初始质量M0，并在所述摩擦块上放置好配重块；
S2、使碳纤维丝束穿过所述摩擦块启动丝束牵引辊组；
S3、当牵引时间达到预设值后，取下摩擦块称重M1，计算毛丝量M＝M1-M0。
可选地，所述步骤S2中，所述丝束牵引辊组采用双辊牵引的方式。
可选地，所述步骤S2中，所述碳纤维丝束穿过导丝环后再穿过所述摩擦块。
可选地，所述步骤S2中，所述碳纤维丝束依次穿过第一导丝环、所述摩擦块、第二导丝环。
本发明提供一种碳纤维丝束毛丝量的测定装置，包括：依次设置在地面或底座上的放丝组件、毛丝收集组件、丝束牵引辊组；
所述放丝组件包括用于固定碳纤维丝束的丝轴固定架；
所述毛丝收集组件包括摩擦块与以及设置在所述摩擦块上的配重块，碳纤维丝束从所述摩擦块的中间穿过；
所述丝束牵引辊组包括两个相对设置的牵引辊。
可选地，所述摩擦块包括相对设置的上摩擦块与下摩擦块。
可选地，所述摩擦块上设有供碳纤维丝束穿过的通孔。
可选地，所述丝束牵引辊组采用双辊牵引。
可选地，所述测定装置包括立柱，设置在所述摩擦块和配重块的四周。
可选地，所述测定装置包括至少一个导丝环，与所述毛丝收集组件相邻。
本发明一种碳纤维丝束毛丝量的测定方法及测定装置，能准确、可靠的反应碳纤维丝束毛丝量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的碳纤维丝束毛丝量的测定装置的结构示意图。
图2为导丝环的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
如图1所示，本发明实施例提供的碳纤维丝束毛丝量的测定装置，包括依次设置在地面或底座上的放丝组件、毛丝收集组件、丝束牵引辊组。
放丝组件包括丝轴固定架、张力调节装置及阻尼装置，阻尼装置能确保碳纤维丝束10在运行过程中保持一定的张力，使运行速度保持稳定。
本实施例中，张力调节装置是一根弹簧，尾部带一根可以调节长度的螺杆，通过调节螺杆的长度可以改变张力的大小；阻尼装置是安装在放丝辊轴上的一块摩擦片，用于调节丝束的张力，张力调节装置连接在阻尼装置上，即弹簧的一端与摩擦片相连，另一端则带一根可以调节长度的螺杆。摩擦片与纤维丝束10相接触。
该毛丝收集组件包括摩擦块21与配重块23，为确保它们的水平位置不会因为丝束的摩擦而变化，可以在摩擦块和配重块的四周设置多根立柱，例如是6根，用于给摩擦块和配重块定位，防止其出现水平方向的移动。在具体实施式，立柱可以直接设置在地面上，也可以将该多根立柱设置在立柱底座上。
本实施例中，摩擦块21包括上摩擦块22、下摩擦块24。上摩擦块22、下摩擦块24上下叠放在一起，待测碳纤维丝束从上摩擦块22、下摩擦块24之间穿过，下摩擦块24通过固定座固定在底面或底座上。本实施例中，上摩擦块22、下摩擦块24的密度为0.032g/cm3的海绵，例如采用聚氨酯海绵块，从而防止对碳纤维造成损坏。上摩擦块22或下摩擦块24优选长方形或正方形，从而使丝束在运行过程中会随着丝轴辊有一定的摆幅，确保了丝束在左右位置发生变化时，摩擦距离保持一致。为了保证摩擦距离一致，上下摩擦块的宽度为25mm至35mm，优选30mm；为了保证配重提供给碳纤维丝束的摩擦力一致，上下摩擦块的厚为4mm至8mm，优选6mm。在本发明的另一实施例中，上摩擦块22和下摩擦块24为一整体，其上设有用于供丝束穿过的通孔。
配重块23位于上摩擦块21上，配重块23的下表面与上摩擦块21上表面一样大。配重块23的设置可以使聚氨酯海绵上的压力、摩擦力保持一致，避免了因摩擦区域、压力不同引起测定结果的不同。本发明固定了摩擦块的克重、配重的质量，保证每次测定碳纤维丝束所受的摩擦力都是均匀、稳定的，不需要手动调节，减小了人为因素的影响。本实施例中，配重块的质量为133.5±1g，是固定重量，不调整。
丝束牵引辊组50采用双辊牵引的方式，从而保证牵引速度均匀，同时保证所受的张力一致。丝束牵引辊组50可以通过电气控制器60控制。本装置中的丝束牵引辊组将单辊驱动改为双橡胶辊牵引，避免了打滑现象，确保了通过海绵块的丝束长度一致。
丝束牵引辊组包括对夹设置的两个橡胶辊，该两个橡胶辊一个为主动辊，另一个从动辊，两棍之间的间距可调，两棍夹住丝束，利用摩擦力牵引丝束前进。
在上述任一实施例的基础上，本发明实施例提供的碳纤维丝束毛丝量的测定装置，除了放丝组件、毛丝收集组件、丝束牵引辊组之外，进一步包括至少一个导丝环40。导丝环40可以为陶瓷导丝环。
导丝环40可以设置在放丝组件与毛丝收集组件之间，在本发明的另一实施例中，放丝组件与毛丝收集组件之间设有导丝环，毛丝收集组件与丝束牵引辊组之间也设有导丝环40，也就是说，毛丝收集组件前后都设有导丝环。导丝环可以通过螺纹固定在支架上。
导丝环的设置使丝束运行时始终保持水平位置不变，与海绵的摩擦角度始终一致，避免了因丝束纱辊的大小差异而引起丝束水平位置的偏移，保证了摩擦力的均匀稳定。本实施例中，导丝环由一根导丝弯曲成猪尾巴状，方便穿丝。导丝环位置与海绵摩擦面保持水平，确保了摩擦角度始终保持一致，避免了因丝束卷的大小不一样，导致摩擦角度有变化，从而影响测定结果。
本发明实施例提供一种碳纤维丝束毛丝量的测定方法，包括步骤：
S1、获取摩擦块的初始质量M0，并在所述摩擦块上放置好配重块；
S2、使碳纤维丝束穿过所述摩擦块启动丝束牵引辊组；
丝束牵引辊组可以采用双辊牵引的方式，碳纤维丝束穿过导丝环后再穿过所述摩擦块或所述碳纤维丝束依次穿过第一导丝环、所述摩擦块、第二导丝环。
S3、当牵引时间达到预设值后，取下摩擦块称重M1，计算毛丝量M＝M1-M0；
重复步骤S1至S3，获取多个毛丝量的值并计算平均值。
本发明实施例提供的碳纤维丝束毛丝量的测定方法可以采用本发明实施例提供的碳纤维丝束毛丝量的测定装置，包括：
101、将一卷碳纤维安装在碳纤维放丝轴上；
102、将下摩擦块安装就位；
103、牵引碳纤维丝束穿过至少一个导丝环；
104、通过丝束牵引辊组，将对辊夹紧；
105、安装聚氨酯海绵上摩擦块并放置好配重块；
106、启动电气控制装置，丝束牵引辊组并开始计时，2min后丝束牵引辊组自动停止；
107、剪断丝束，取下聚氨酯海绵块称重记录毛丝量M1；
108、更换聚氨酯海绵块，重复以上步骤，测定10次，取平均值作为最终结果。
本发明固定了丝束运行速度和运行时间，避免了因速度和时间的差异引起测量结果的误差。
下面辅以具体是实例进一步说明碳纤维丝束毛丝量的测定方法：
将一卷碳纤维安装在碳纤维放丝轴上；将聚氨酯海绵下摩擦块安装就位；牵引碳纤维丝束穿过两个导丝环，并通过丝束牵引辊组，将对辊夹紧；安装聚氨酯海绵上摩擦块并放置好配重块；启动电气控制装置，丝束牵引辊组并开始计时，2min后丝束牵引辊组自动停止；剪断丝束，取下聚氨酯海绵块称重记录毛丝量M1为0.46g；更换聚氨酯海绵块，重复以上步骤，测得：M2为0.51g；M3为0.57g；M4为0.37g；M5为0.27g；M6为0.77g；M7为0.59g；M8为0.36g；M8为0.75g；M9为0.54g；M10为0.48g；装置固定牵引时间为2min；牵引速度为15±0.125m，因此该碳纤维毛丝量为：0.0189g/m。
本发明提供的碳纤维丝束毛丝量的测定装置及测定方法，使每个样品所受的摩擦力都是均匀、稳定的，纤维所受的张力一致，丝束运行速度均匀、稳定，保证了样品测试条件的恒定，能准确、可靠的反应碳纤维丝束毛丝量。
上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。
Claims (10)
1.一种碳纤维丝束毛丝量的测定方法，其特征在于，包括：
S1、获取摩擦块的初始质量M0，并在所述摩擦块上放置好配重块；
S2、使碳纤维丝束穿过所述摩擦块启动丝束牵引辊组；
S3、当牵引时间达到预设值后，取下摩擦块称重M1，计算毛丝量M＝M1-M0。
2.根据所述权利要求1所述碳纤维丝束毛丝量的测定方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述丝束牵引辊组采用双辊牵引的方式。
3.根据所述权利要求1所述碳纤维丝束毛丝量的测定方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述碳纤维丝束穿过导丝环后再穿过所述摩擦块。
4.根据所述权利要求1所述碳纤维丝束毛丝量的测定方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述碳纤维丝束依次穿过第一导丝环、所述摩擦块、第二导丝环。
5.一种碳纤维丝束毛丝量的测定装置，其特征在于，包括：依次设置在地面或底座上的放丝组件、毛丝收集组件、丝束牵引辊组；
所述放丝组件包括用于固定碳纤维丝束的丝轴固定架；
所述毛丝收集组件包括摩擦块与以及设置在所述摩擦块上的配重块，碳纤维丝束从所述摩擦块的中间穿过；
所述丝束牵引辊组包括两个相对设置的牵引辊。
6.根据权利要求5所述碳纤维丝束毛丝量的测定装置，其特征在于，所述摩擦块包括相对设置的上摩擦块与下摩擦块。
7.根据权利要求5所述碳纤维丝束毛丝量的测定装置，其特征在于，所述摩擦块上设有供碳纤维丝束穿过的通孔。
8.根据权利要求5所述碳纤维丝束毛丝量的测定装置，其特征在于，所述丝束牵引辊组采用双辊牵引。
9.根据权利要求5所述碳纤维丝束毛丝量的测定装置，其特征在于，所述测定装置包括立柱，设置在所述摩擦块和配重块的四周。
10.根据权利要求5所述碳纤维丝束毛丝量的测定装置，其特征在于，所述测定装置包括至少一个导丝环，与所述毛丝收集组件相邻。
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