CN111636143A - 一种碳纤维立体毡 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纤维立体毡的工艺方法，包括单层碳纤维网、多层碳纤维网和立体碳纤维体，所述碳纤维原丝交织构成单层碳纤维网，所述单层碳纤维网层叠构成多层碳纤维网，所述多层碳纤维网网孔间穿插碳纤维丝构成立体碳纤维体，所述碳纤维体经过处理后制成碳纤维立体毡。本发明提出了新型的碳纤维立体毡的生产工艺，碳纤维立体毡相比较与传统的碳纤维毡，内部空间网孔更多，具备更好的吸附性能。
Description
技术领域
本发明涉及碳纤维毡生产技术领域，具体为一种碳纤维立体毡的工艺方法。
背景技术
碳纤维毡是一种用碳纤维制成的毡。具有吸附广谱性，而且容量大，对汽油，醛类，酚类，醇类，烯烃等有机蒸汽吸附量比活性炭大几倍到几十倍，对无机气体有很好的吸附性。
现有的碳纤维毡均与平面形式，碳纤维毡的内部空腔数量有限，吸附的效率有所限制，具备一定的局限性，因此吸附的效果会有所局限，达到不到更好的使用效果。经过海量检索，发现现有技术公开号为CN102433687A，公开了一种碳纤维毡生产工艺，包括：将预氧丝进行分丝处理；将经过分丝的长丝铺置成网；选择针刺的深度、密度、类型、规格和碳化。本发明工艺流程短，产量高，原料来源广泛，应用范围宽。
综上所述，现有的碳纤维毡生产工艺不能满足对碳纤维立体毡进行生产的需要，并且传统的碳纤维毡具备一定的使用局限性，碳纤维毡内部空腔数量有限，因此使用过程中吸附性有所局限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳纤维立体毡的工艺方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种碳纤维立体毡，包括单层碳纤维网、多层碳纤维网和立体碳纤维体，所述碳纤维原丝交织构成单层碳纤维网，所述单层碳纤维网层叠构成多层碳纤维网，所述多层碳纤维网网孔间穿插碳纤维丝构成立体碳纤维体，所述碳纤维体经过处理后制成碳纤维立体毡。
一种碳纤维立体毡的工艺方法，包括如下步骤。
优选的，步骤一：所述碳纤维原丝经过退丝、集线、干燥、预氧化、碳化、水洗、干燥、上浆、干燥和收丝工序制成；
步骤二：所述碳纤维原丝进行交织制成连续单层碳纤维网，所述连续单层碳纤维网经过等距裁切制作成等长度的单层碳纤维网；
步骤三：所述单层炭纤维网经过层叠制成多层碳纤维网；
步骤四：所述多层碳纤维网进行网孔校准，将多层炭纤维网的网孔校准至统一；
步骤五：所述多层碳纤维网的网孔间穿插碳纤维原丝，从而构成立体碳纤维体，所述立体碳纤维体进行拉伸，将立体碳纤维体之间的单层碳纤维网之间的空间进行拉伸，增加单层碳纤维网之间的空隙；
步骤六：所述立体碳纤维体经过处理后制作成碳纤维立体毡。
优选的，所述碳纤维原丝制作步骤为：
a：所述碳纤维原丝经过退丝后，可便于进行集丝，从而形成集中的碳纤维线束，碳纤维原丝通过集线板进入干燥炉，将碳纤维原丝中含有的水分进行烘干；
b：所述碳纤维原丝干燥后进行预氧化处理，碳纤维原丝经过预氧化处理后，线型分子链转化为耐热的梯形结构，预氧化的处理温度控制在200℃～300℃之间，处理时长为80～100min；
c：所述碳纤维原丝经过预氧化处理后进行碳化，碳化过程分为低温碳化和高温碳化，低温碳化温度控制在300℃～800℃之间，高温碳化温度控制在 1000℃～1600℃；
d：所述碳纤维原丝经过碳化后进行水洗，水温控制在50℃，水洗过后进行干燥处理；
e：所述碳纤维原丝经过处理后进行上浆，在碳纤维原丝表面形成皮膜，进行收丝得到成品碳纤维丝。
优选的，所述单层碳纤维网在经过等距裁切后，通过激光对比，检验多层碳纤维网重叠时单层碳纤维网网孔之间的透光性，将单层炭纤维网之间的网孔维持通透。
优选的，所述多层碳纤维网的网孔之间通过穿丝机将碳纤维原丝穿插其中，使得多层碳纤维网的网孔之间形成交织状态，位置多层碳纤维网之间的单层碳纤维网的稳定性；
所述多层碳纤维网经过穿丝后，通过膨胀机将多层碳纤维网之间的单层炭纤维网进行分隔，使得单层碳纤维网之间形成多孔结构。
优选的，所述立体碳纤维体经过裁切、修边以及弹性压合后制成碳纤维立体毡。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过新型的生产工艺，生产碳纤维立体毡，碳纤维立体毡相比较于传统碳纤维毡，其内部的空腔数量更多，具备更好的使用效果以及使用寿命，在传统的碳纤维毡生产过程中增设层叠以及穿丝工艺，将单层碳纤维网层叠成多层碳纤维网，并在多层碳纤维网网孔间穿插碳纤维原丝，制成碳纤维立体毡，碳纤维立体毡具备更好吸附性，实际使用效果更好。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供的一种实施例：
实施例一：
一种碳纤维立体毡的工艺方法，包括单层碳纤维网、多层碳纤维网和立体碳纤维体，碳纤维原丝交织构成单层碳纤维网，单层碳纤维网层叠构成多层碳纤维网，多层碳纤维网网孔间穿插碳纤维丝构成立体碳纤维体，碳纤维体经过处理后制成碳纤维立体毡，以下为工艺方法：
步骤一：碳纤维原丝经过退丝、集线、干燥、预氧化、碳化、水洗、干燥、上浆、干燥和收丝工序制成；
步骤二：碳纤维原丝进行交织制成连续单层碳纤维网，连续单层碳纤维网经过等距裁切制作成等长度的单层碳纤维网；
步骤三：单层炭纤维网经过层叠制成多层碳纤维网；
步骤四：多层碳纤维网进行网孔校准，将多层炭纤维网的网孔校准至统一；单层碳纤维网在经过等距裁切后，通过激光对比，激光发射器水平照射在多层碳纤维网上表面，激光接收器置于多层碳纤维网的下表面，激光光线贯穿多层碳纤维网之间的网孔，激光接收器通过比对网孔间距以及网孔密度，检验多层碳纤维网重叠时单层碳纤维网网孔之间的透光性，将单层炭纤维网之间的网孔维持通透；
步骤五：多层碳纤维网的网孔间穿插碳纤维原丝，从而构成立体碳纤维体，立体碳纤维体进行拉伸，将立体碳纤维体之间的单层碳纤维网之间的空间进行拉伸，增加单层碳纤维网之间的空隙；多层碳纤维网的网孔之间通过穿丝机将碳纤维原丝穿插其中，使得多层碳纤维网的网孔之间形成交织状态，位置多层碳纤维网之间的单层碳纤维网的稳定性；
多层碳纤维网经过穿丝后，通过膨胀机将多层碳纤维网之间的单层炭纤维网进行分隔，使得单层碳纤维网之间形成多孔结构；
步骤六：立体碳纤维体经过处理后制作成碳纤维立体毡；立体碳纤维体经过裁切、修边以及弹性压合后制成碳纤维立体毡；
本发明通过新型的生产工艺，生产碳纤维立体毡，碳纤维立体毡相比较于传统碳纤维毡，其内部的空腔数量更多，具备更好的使用效果以及使用寿命，在传统的碳纤维毡生产过程中增设层叠以及穿丝工艺，将单层碳纤维网层叠成多层碳纤维网，并在多层碳纤维网网孔间穿插碳纤维原丝，制成碳纤维立体毡，碳纤维立体毡具备更好吸附性，实际使用效果更好。
实施例二：
碳纤维原丝制作步骤为：
a：碳纤维原丝经过退丝后，可便于进行集丝，从而形成集中的碳纤维线束，碳纤维原丝通过集线板进入干燥炉，将碳纤维原丝中含有的水分进行烘干；
b：碳纤维原丝干燥后进行预氧化处理，碳纤维原丝经过预氧化处理后，线型分子链转化为耐热的梯形结构，预氧化的处理温度控制在200℃～300℃之间，处理时长为80～100min；
c：碳纤维原丝经过预氧化处理后进行碳化，碳化过程分为低温碳化和高温碳化，低温碳化温度控制在300℃～800℃之间，高温碳化温度控制在1000℃～ 1600℃；
d：碳纤维原丝经过碳化后进行水洗，水温控制在50℃，水洗过后进行干燥处理；
e：碳纤维原丝经过处理后进行上浆，在碳纤维原丝表面形成皮膜，进行收丝得到成品碳纤维丝。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (6)
1.一种碳纤维立体毡，包括单层碳纤维网、多层碳纤维网和立体碳纤维体，其特征在于：所述碳纤维原丝交织构成单层碳纤维网，所述单层碳纤维网层叠构成多层碳纤维网，所述多层碳纤维网网孔间穿插碳纤维丝构成立体碳纤维体，所述碳纤维体经过处理后制成碳纤维立体毡。
2.一种碳纤维立体毡的工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：所述碳纤维原丝经过退丝、集线、干燥、预氧化、碳化、水洗、干燥、上浆、干燥和收丝工序制成；
步骤二：所述碳纤维原丝进行交织制成连续单层碳纤维网，所述连续单层碳纤维网经过等距裁切制作成等长度的单层碳纤维网；
步骤三：所述单层炭纤维网经过层叠制成多层碳纤维网；
步骤四：所述多层碳纤维网进行网孔校准，将多层炭纤维网的网孔校准至统一；
步骤五：所述多层碳纤维网的网孔间穿插碳纤维原丝，从而构成立体碳纤维体，所述立体碳纤维体进行拉伸，将立体碳纤维体之间的单层碳纤维网之间的空间进行拉伸，增加单层碳纤维网之间的空隙；
步骤六：所述立体碳纤维体经过处理后制作成碳纤维立体毡。
3.根据权利要求2所述的一种碳纤维立体毡的工艺方法，其特征在于：所述碳纤维原丝制作步骤为：
a：所述碳纤维原丝经过退丝后，可便于进行集丝，从而形成集中的碳纤维线束，碳纤维原丝通过集线板进入干燥炉，将碳纤维原丝中含有的水分进行烘干；
b：所述碳纤维原丝干燥后进行预氧化处理，碳纤维原丝经过预氧化处理后，线型分子链转化为耐热的梯形结构，预氧化的处理温度控制在200℃～300℃之间，处理时长为80～100min；
c：所述碳纤维原丝经过预氧化处理后进行碳化，碳化过程分为低温碳化和高温碳化，低温碳化温度控制在300℃～800℃之间，高温碳化温度控制在1000℃～1600℃；
d：所述碳纤维原丝经过碳化后进行水洗，水温控制在50℃，水洗过后进行干燥处理；
e：所述碳纤维原丝经过处理后进行上浆，在碳纤维原丝表面形成皮膜，进行收丝得到成品碳纤维丝。
4.根据权利要求2所述的一种碳纤维立体毡的工艺方法，其特征在于：所述单层碳纤维网在经过等距裁切后，通过激光对比，检验多层碳纤维网重叠时单层碳纤维网网孔之间的透光性，将单层炭纤维网之间的网孔维持通透。
5.根据权利要求2所述的一种碳纤维立体毡的工艺方法，其特征在于：所述多层碳纤维网的网孔之间通过穿丝机将碳纤维原丝穿插其中，使得多层碳纤维网的网孔之间形成交织状态，位置多层碳纤维网之间的单层碳纤维网的稳定性；
所述多层碳纤维网经过穿丝后，通过膨胀机将多层碳纤维网之间的单层炭纤维网进行分隔，使得单层碳纤维网之间形成多孔结构。
6.根据权利要求1所述的一种碳纤维立体毡的工艺方法，其特征在于：所述立体碳纤维体经过裁切、修边以及弹性压合后制成碳纤维立体毡。
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