CN117403354A - 一种杂乱状回收碳纤维的取向装置及方法 - Google Patents
一种杂乱状回收碳纤维的取向装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117403354A CN117403354A CN202311382559.0A CN202311382559A CN117403354A CN 117403354 A CN117403354 A CN 117403354A CN 202311382559 A CN202311382559 A CN 202311382559A CN 117403354 A CN117403354 A CN 117403354A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- orientation
- carbon fibers
- carding
- cutting
- messy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 title claims abstract description 99
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 77
- 238000009960 carding Methods 0.000 claims abstract description 50
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000011208 reinforced composite material Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010786 composite waste Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
- D01G11/00—Disintegrating fibre-containing articles to obtain fibres for re-use
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种杂乱状回收碳纤维的取向装置及方法，其中装置包括切断机构，用于输送和切断杂乱无章的碳纤维；梳理机构，设于切断机构的出口处，用于对切断后的碳纤维进行整理；取向机构，设于梳理机构的出口处，用于对整理后的碳纤维进行取向；输出机构，设于取向机构的出口处。本发明设置了切断机构、梳理机构、取向机构和输出机构，能够将杂乱无章的回收碳纤维按照规定的长度切断，将成团聚集的短碳纤维进行梳理，输入至取向机构，使得短碳纤维按照一定的方向移动，达到取向目的，从而获得高度取向的回收碳纤维，本发明仅通过切断、梳理、震动工序，制备出高度取向的回收碳纤维，无需使用溶剂，具有结构简单、操作方便、节能环保等特点。
Description
技术领域
本发明涉及碳纤维回收技术领域，尤其是涉及一种杂乱状回收碳纤维的取向装置及方法。
背景技术
碳纤维具有高强、高模、耐高温、耐摩擦、导热、导电及耐腐蚀等特性，因此可作为增强材料与树脂复合，制造出高性能的复合材料，被广泛应用于汽车、体育、航空航天等领域。但是碳纤维的生产成本高，随着碳纤维的需求逐年增加，在碳纤维生产过程中，会出现废丝或尾纱等废料，碳纤维生产成本的降低成为一大要求，而碳纤维废丝、尾纱的回收再利用具有极高的经济、社会价值。同时随着应用领域的扩大，碳纤维增强树脂基复合材料废弃物也越来越多，这些废弃物经处理后得到的回收碳纤维同样具有优异的性能，用于制备回收碳纤维增强复合材料。
回收碳纤维大多是蓬松、分散以及杂乱无章的状态，具有高度的各向异性，制备回收碳纤维增强复合材料传统方法主要采用将短纤维直接加入树脂等基体材料当中，利用注塑等工艺手段获得回收碳纤维增强复合材料。但这些方法获得的复合材料其回收碳纤维含量相对较低，回收碳纤维分散及取向均匀性相对较差，严重影响了回收碳纤维增强复合材料的综合性能。
目前，使回收碳纤维取向的方法主要包括磁场取向法、电场取向法、气动取向法以及湿法取向法。磁场取向法要求回收碳纤维具有良好的磁性能，通过此方法得到的取向回收碳纤维成本高、装置复杂。同样地，电场取向法要求碳纤维具有良好的电性能，与磁场取向法类似，通过此方法得到的取向回收碳纤维程度低及成本高。通过气动取向法得到的回收碳纤维长度短。湿法取向法得到的取向回收碳纤维，取向程度相对较高，但长度小、装置复杂、产生废液，不利于绿色设计制造。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中回收碳纤维取向技术存在较大的局限性，取向成本较高的问题，而提出一种杂乱状回收碳纤维的取向装置及方法。
本发明的技术方案是：一种杂乱状回收碳纤维的取向装置，包括
切断机构，用于输送和切断杂乱无章的碳纤维；
梳理机构，设于切断机构的出口处，用于对切断后的碳纤维进行整理；
取向机构，设于梳理机构的出口处，用于对整理后的碳纤维进行取向；
输出机构，设于取向机构的出口处，用于对取向后的碳纤维进行压平和输出。
所述切断机构包括切断输送台以及设于切断输送台出口处的切断机。
所述梳理机构包括梳理输送台以及设于梳理输送台上的至少一根梳理辊；所述梳理辊的外周面均布有若干锥形的梳理齿。
所述取向机构包括取向台以及倾斜设于取向台上的取向槽；所述取向槽的一端连接有震动电机。
所述取向槽呈V型，上宽下窄，底部为窄平面。
所述输出机构包括输出输送台以及设于输出输送台入口端的压辊。
一种利用上述的装置取向杂乱状回收碳纤维的方法，包括以下步骤：
S1：将杂乱的碳纤维放置切断机构中，按规定长度进行切断；
S2：将切断的碳纤维送入梳理机构中，由梳理机构对切断后的碳纤维进行梳理，对团聚的碳纤维进行开松；
S3：将开松后的碳纤维送入取向机构中进行取向；
S4：将取向后的碳纤维送入输出机构压平后输出。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：本发明设置了切断机构、梳理机构、取向机构和输出机构，能够将杂乱无章的回收碳纤维按照规定的长度切断，将成团聚集的碳纤维进行梳理，输入至取向机构，使得短碳纤维按照一定的方向移动，达到取向目的，从而获得高度取向的回收碳纤维，本发明仅通过切断、梳理、震动工序，制备出高度取向的回收碳纤维，无需使用溶剂，具有结构简单、操作方便、节能环保等特点。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明切断机构的结构示意图。
图3为本发明梳理机构的结构示意图。
图4为本发明取向机构的结构示意图。
图5为本发明V型取向槽的结构示意图。
图6为本发明输出机构的结构示意图。
附图中的标号为：
切断机构1、切断输送台1-1、切断机1-2、梳理机构2、梳理输送台2-1、梳理辊2-2、梳理齿2-3、取向机构3、取向台3-1、取向槽3-2、震动电机3-3、输出机构4、输出输送台4-1、压辊4-2。
具体实施方式
(实施例1)
见图1至图6，本实施例的一种杂乱状回收碳纤维的取向装置，包括
切断机构1，用于输送和切断杂乱无章的碳纤维；
梳理机构2，设于切断机构1的出口处，用于对切断后的碳纤维进行整理；
取向机构3，设于梳理机构2的出口处，用于对整理后的碳纤维进行取向；
输出机构4，设于取向机构3的出口处，用于对取向后的碳纤维进行压平和输出。
进一步的，所述切断机构1包括切断输送台1-1以及设于切断输送台1-1出口处的切断机1-2，通过控制切断机1-2的切断频率和切断输送台1-1输送速度可控制碳纤维的切断长度，确保切断的碳纤维长度在50mm-150mm范围内，作为优选，切断机1-2的切断刀片采用钨钢刀片。
进一步的，所述梳理机构2包括梳理输送台2-1以及设于梳理输送台2-1上的至少一根梳理辊2-2；所述梳理辊2-2的外周面均布有若干锥形的梳理齿2-3，梳理辊2-2可将团聚缠结的碳纤维梳理打开，相对均匀地平铺于梳理输送台2-1上，其中梳理齿2-3的排布方式与排布密度，可根据不通种类的回收碳纤维而调整，以达到最佳梳理效果。
进一步的，所述取向机构3包括取向台3-1以及倾斜设于取向台3-1上的取向槽3-2；所述取向槽3-2的一端连接有震动电机3-3，本发明采用震动电机3-3驱动取向槽3-2震动来实现碳纤维的取向，成本较低。
进一步的，所述取向槽3-2呈V型，上宽下窄，底部为窄平面；确保切断后的碳纤维在震动过程中通过V型取向槽3-2向前运动，在运动过程中达到取向效果。
进一步的，所述输出机构4包括输出输送台4-1以及设于输出输送台4-1入口端的压辊4-2，压辊4-2配合输出输送台4-1给取向后的碳纤维施加一定的压力，使纤维贴服于输出输送台4-1表面，方便输出。
一种利用上述的装置取向杂乱状回收碳纤维的方法，包括以下步骤：
S1：将杂乱的碳纤维放置切断机构1中，按规定长度进行切断；
S2：将切断的碳纤维送入梳理机构2中，由梳理机构2对切断后的碳纤维进行梳理，对团聚的碳纤维进行开松；
S3：将开松后的碳纤维送入取向机构3中进行取向；
S4：将取向后的碳纤维送入输出机构4压平后输出。
本实施例设置了切断机构1、梳理机构2、取向机构3和输出机构4，能够将杂乱无章的回收碳纤维按照规定的长度切断，将成团聚集的碳纤维进行梳理梳理，输入至取向机构3，使得短碳纤维按照一定的方向移动，达到取向目的，从而获得高度取向的回收碳纤维，本发明仅通过切断、梳理、震动工序，制备出高度取向的回收碳纤维，无需使用溶剂，具有结构简单、操作方便、节能环保等特点，而且本实施例不仅能够回收杂乱的碳纤维，而且还可以用于的玻璃纤维、聚酰亚胺纤维、芳纶纤维、聚苯并咪唑纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维、超高分子量纤维、尼龙纤维等的一种或多种纤维的取向。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种杂乱状回收碳纤维的取向装置，其特征在于：包括
切断机构(1)，用于输送和切断杂乱无章的碳纤维；
梳理机构(2)，设于切断机构(1)的出口处，用于对切断后的碳纤维进行整理；
取向机构(3)，设于梳理机构(2)的出口处，用于对整理后的碳纤维进行取向；
输出机构(4)，设于取向机构(3)的出口处，用于对取向后的碳纤维进行压平和输出。
2.根据权利要求1所述的一种杂乱状回收碳纤维的取向装置，其特征在于：所述切断机构(1)包括切断输送台(1-1)以及设于切断输送台(1-1)出口处的切断机(1-2)。
3.根据权利要求1所述的一种杂乱状回收碳纤维的取向装置，其特征在于：所述梳理机构(2)包括梳理输送台(2-1)以及设于梳理输送台(2-1)上的至少一根梳理辊(2-2)；所述梳理辊(2-2)的外周面均布有若干锥形的梳理齿(2-3)。
4.根据权利要求1所述的一种杂乱状回收碳纤维的取向装置，其特征在于：所述取向机构(3)包括取向台(3-1)以及倾斜设于取向台(3-1)上的取向槽(3-2)；所述取向槽(3-2)的一端连接有震动电机(3-3)。
5.根据权利要求4所述的一种杂乱状回收碳纤维的取向装置，其特征在于：所述取向槽(3-2)呈V型，上宽下窄，底部为窄平面。
6.根据权利要求1所述的一种杂乱状回收碳纤维的取向装置，其特征在于：所述输出机构(4)包括输出输送台(4-1)以及设于输出输送台(4-1)入口端的压辊(4-2)。
7.一种利用权利要求1-6任一项所述的装置取向杂乱状回收碳纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将杂乱的碳纤维放置切断机构(1)中，按规定长度进行切断；
S2：将切断的碳纤维送入梳理机构(2)中，由梳理机构(2)对切断后的碳纤维进行梳理，对团聚的碳纤维进行开松；
S3：将开松后的碳纤维送入取向机构(3)中进行取向；
S4：将取向后的碳纤维送入输出机构(4)压平后输出。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311382559.0A CN117403354A (zh) | 2023-10-24 | 2023-10-24 | 一种杂乱状回收碳纤维的取向装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311382559.0A CN117403354A (zh) | 2023-10-24 | 2023-10-24 | 一种杂乱状回收碳纤维的取向装置及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117403354A true CN117403354A (zh) | 2024-01-16 |
Family
ID=89499510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311382559.0A Pending CN117403354A (zh) | 2023-10-24 | 2023-10-24 | 一种杂乱状回收碳纤维的取向装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117403354A (zh) |
-
2023
- 2023-10-24 CN CN202311382559.0A patent/CN117403354A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2642007B1 (en) | Method for producing carbon fiber aggregate, and method for producing carbon fiber-reinforced plastic | |
| CN111101371B (zh) | 一种高性能碳纳米管/碳复合纤维及其快速制备方法 | |
| CN105199379A (zh) | 一种连续长碳纤维增强热塑性树脂基纳米复合材料及其制备方法和应用 | |
| JP6462115B2 (ja) | 多孔質媒体中でナノファイバーを一方向に配列する装置及び方法 | |
| US20080145647A1 (en) | Metal impregnated composites and methods of making | |
| CN101967699A (zh) | 高性能碳纳米管纤维的制备方法 | |
| CN111057346B (zh) | 一种碳纤维增强的peek单向带及其制备方法 | |
| CN1730764A (zh) | 一种针刺法制备连续纤维增强热塑性塑料毡类预混体的方法 | |
| CN105038217A (zh) | 一种碳纤维增强尼龙微发泡材料及其制备方法 | |
| CN105821524A (zh) | 一种改性碳纳米管/石墨烯-树脂导电纤维的制备方法 | |
| CN109504036A (zh) | 一种微纳米石墨薄片环氧树脂基/改性碳纤维复合材料及其制备方法 | |
| CN111549451B (zh) | 一种碳纤维/热塑纤维混合毡及其制备方法以及一种碳纤维增强热塑性树脂基复合材料 | |
| CN109023165B (zh) | 一种三维编织碳纤维增强金属基复合材料及其制备方法 | |
| CN117403354A (zh) | 一种杂乱状回收碳纤维的取向装置及方法 | |
| CN113105714B (zh) | 一种连续高导热沥青基碳纤维增强环氧树脂复合材料及其制备方法 | |
| CN105624916B (zh) | 一种绗缝成型的碳纤维隔热材料的制作工艺 | |
| CN109503960A (zh) | 一种聚酰亚胺纤维增强橡胶复合材料及其制备方法 | |
| JPH06285855A (ja) | 長繊維強化合成樹脂製品成形用ストランドおよびペレット | |
| CN105538538B (zh) | 一种长纤维束熔融浸渍系统 | |
| EP2070974B1 (en) | Metal impregnated composites and methods of making | |
| CN113388225A (zh) | 混杂纤维多尺度增强nao型制动摩擦材料及其制备方法 | |
| CN205615023U (zh) | 一种长纤维增强热塑性树脂复合材料的制备装置 | |
| CN109505037B (zh) | 一种具有互穿网络结构的复合增强材料及其制备方法 | |
| CN106674746A (zh) | 一种聚丙烯连续长纤维片材及其制备方法 | |
| WO2015146846A1 (ja) | かしめ部を有する繊維強化樹脂接合体、及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |