CN1654722A - 聚丙烯腈基碳纤维网格布的生产工艺 - Google Patents

聚丙烯腈基碳纤维网格布的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种导电发热材料聚丙烯腈基碳纤维网格布的生产工艺，是采用预氧炉及碳化炉设备按下列步骤完成的：采用聚丙烯腈原丝，用织布机织造网格布；将网格布缠绕在模具上，网格布与模具间距预留60～80mm收缩空间；将模具悬挂于预氧炉内挂具之上，阶梯式升温，经过24小时预氧过程，升温至250℃制成半成品取出；将预氧布从模具上取下，经整理送入碳化炉，填充氮气进行碳化，经过20小时的碳化过程，升温至980℃，经冷却取出，包装成品。本发明生产的聚丙烯腈基碳纤维网格布与同类产品相比具有远红外线波长达到了60微米、强度大的特点，本发明在导电发热领域有巨大的潜力，也为使用者提供了更为广阔的空间。

Description

聚丙烯腈基碳纤维网格布的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种导电发热材料聚丙烯腈基碳纤维网格布的生产工艺。
背景技术
目前国内外生产碳纤维材料始于二十世纪五十年代，美国联合碳化公司(UCC)于1959年开始最早生产粘胶基碳纤维，五六十年代是粘胶基碳纤维的鼎盛时期。虽然目前已开始衰退，但是它作为耐烧蚀材料至今仍占有一席之地。1995年日本研究人员发明了用聚丙烯腈原丝制造碳纤维的方法，在此基础上英国皇家航空研究院研制出了制造高性能聚丙烯腈基碳纤维的工艺流程，使其发展驶入了快车道，聚丙烯腈基碳纤维成为当前碳纤维工业的主流。目前国内碳纤维新产品的研发速度远远慢于市场需求量的增大与需求领域的拓宽，影响了一些特殊领域技术的发展。
发明内容
本发明克服了上述存在的缺陷，目的是为解决普通碳纤维烧制技术无法烧制机织布的技术问题，提供一种聚丙烯腈基碳纤维网格布的生产工艺。
本发明聚丙烯腈基碳纤维网格布的生产工艺内容简述：
本发明聚丙烯腈基碳纤维网格布的生产工艺，其特征在于：生产聚丙烯腈基碳纤维网格布是通过预氧炉及碳化炉设备完成的；
生产聚丙烯腈基碳纤维网格布是按下列步骤制成的：
(1)、采用聚丙烯腈原丝，用织布机织造网格布；
(2)、将网格布缠绕在模具上，网格布与模具间距预留出60～80mm的空隙，作为网格布的收缩空间；
(3)、将模具悬挂于预氧炉内挂具之上，阶梯式升温，经过24小时预氧过程，升温至250℃制成半成品取出；
(4)、将预氧布从模具上取下，经整理送入碳化炉，填充氮气进行碳化，经过20小时的碳化过程，升温至980℃，经冷却取出，裁选后成品包装。
本发明聚丙烯腈基碳纤维网格布的生产工艺，由于生产过程稳定，温度控制精确，采用模具悬挂的方式使轻薄的网格布可以在预氧收缩工序中减少经纬密度的改变，网格布与模具间距预留的空间不会因模具的支撑而导致纤维断裂，影响强度，同时相对独立的模具会把因意外产生的损失降到最低。聚丙烯腈基碳纤维网格布与同类产品相比具有：1、聚丙烯腈基碳纤维网格布最低可以做到30g/m2，机织布本身的均匀性、柔软性和迷你的厚度，使其在导电发热领域有着巨大的潜力，也为使用者提供了更广阔的空间。2、经测试聚丙烯腈基碳纤维网格布远红外线波长达到了60微米，比同类产品高出一倍左右。3、聚丙烯腈基碳纤维网格布强度大。
附图说明
图1为预氧炉结构示意图
图中：1为炉体、2为调速电机、3为电机、4为转盘、5为主轴、6为挂勾、7为模具、8为保温层、9为热源、10为风扇。
具体实施方式
本发明聚丙烯腈基碳纤维网格布是这样实现的，生产聚丙烯腈基碳纤维网格布是通过预氧炉及碳化炉设备完成的；下面结合附图做具体说明。见图1预氧炉结构示意图，预氧炉炉体1为圆形炉，在炉体1内带有保温层8，炉体1的顶部设置调速电机2，调速电机2的主轴5与转盘4连接，电机3带动风扇10，风扇10产生内循环风用以调节炉内的温度，使温度更均匀，并可减少热量的损失、节约能源。在转盘4上悬挂挂勾6和模具7，模具7用钢丝网制成，围成直径为300的圆柱形，模具7采用钢丝网制成是为了避免布的内侧不能直接接触热气流而导致布的里外受热不均，转盘4自动旋转带动模具7转动，炉体1底部的热源9采用电阻丝加热。由于风扇10的位置是在炉顶，带动的是纵向气流，模具7旋转后可以带动横向气流，进一步达到均匀温度的目的。
采用聚丙烯腈原丝，用织布机织造网格布；将网格布缠绕在模具上，网格布与模具7间距预留出60～80mm的空隙，作为网格布的收缩空间，避免网格布因收缩不充分而影响强度，缠绕的厚度以不影响热量对布的穿透为准；将模具7悬挂于预氧炉内挂勾6上，阶梯式升温，经过24小时预氧过程，升温至250℃制成半成品取出；将预氧布从模具上取下，经整理送入箱式碳化炉，填充氮气进行碳化，经过20小时的碳化过程，升温至980℃，经冷却取出，裁选后成品包装。在预氧与碳化过程中，严格控制温度，保证了其强度与含碳量。

Claims (2)

1、一种聚丙烯腈基碳纤维网格布的生产工艺，其特征在于：生产聚丙烯腈基碳纤维网格布是通过预氧炉及碳化炉设备完成的；
生产聚丙烯腈基碳纤维网格布是按下列步骤制成的：
(1)、采用聚丙烯腈原丝，用织布机织造网格布；
(2)、将网格布缠绕在模具上，网格布与模具间距预留出60～80mm的空隙，作为网格布的收缩空间；
(3)、将模具悬挂于预氧炉内挂具之上，阶梯式升温，经过24小时预氧过程，升温至250℃制成半成品取出；
(4)、将预氧布从模具上取下，经整理送入碳化炉，填充氮气进行碳化，经过20小时的碳化过程，升温至980℃，经冷却取出，裁选后成品包装。
2、根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维网格布的生产工艺：其特征在于：所说的预氧炉炉体(1)为圆形炉，在炉体(1)内带有保温层(8)，炉体(1)的顶部设置调速电机(2)，调速电机(2)的主轴(5)与转盘(4)连接，电机(3)带动风扇(10)，在转盘(4)上悬挂挂勾(6)和模具(7)，模具(7)用钢丝网围成直径为300mm的圆柱形，炉体(1)底部的热源(9)采用电阻丝加热。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101831729A (zh) * 2010-05-10 2010-09-15 北京化工大学 一种聚丙烯腈基碳纤维的高亲水性和放热性纺丝液及其制备方法
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