CN205238600U - 一种大丝束纤维展宽薄化处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种大丝束纤维展宽薄化处理装置。现有大丝束纤维展宽薄化技术存在损伤大、设备复杂、展宽效率低的缺陷。本实用新型包含有纤维束传动系统和纤维展宽系统，大丝束纤维由纤维束传动系统传导进入纤维展宽系统；纤维展宽系统包括多个展宽单元，每个展宽单元上部包括压缩空气管、压缩空气流量调节器和压缩空气梳，下部为展纱槽，展纱槽顶缘前后两侧为导辊，底部为真空管。本实用新型使具有四组独立展宽单元的纤维展宽薄化装置在调节空气梳吹扫强度逐级递减的情况下，最大化地均匀展开大丝束纤维，降低了纤维束单位面积的厚度和重量，增加了树脂基体对展宽纤维的流动性和浸润性，同时减小了展宽纤维在恒定空气吹扫强度下的损伤率。
Description
技术领域
本实用新型属于纤维加工生产设备技术领域，具体涉及一种大丝束纤维展宽薄化处理装置。
背景技术
连续纤维增强树脂基复合材料的力学性能主要取决于纤维，而目前先进复合材料中的增强纤维主要是碳纤维。大丝束碳纤维较之小丝束碳纤维具有明显的价格优势，但是大丝束碳纤维存在随着纤维束根数增多而发生纤维曲折、扭结的现象，并且树脂基体对纤维束的浸润性较差，单丝间容易产生孔隙，易造成纤维相和树脂相的富集与分离等缺陷。同时随着纤维丝束直径的增加，复合材料在成型过程中会出现铺层角度错位和纤维屈曲的现象，对复合材料的力学性能造成影响，无法满足结构设计要求。
采用大丝束纤维展宽薄化工艺，可使碳纤维丝束层的内外两面都能达到最薄状态，减小了纤维的屈曲率，有助于提高其力学性能和内部浸润性。目前，关于大丝束纤维展宽薄化技术的研究主要有机械碾压法、超声波法和空气负压法。机械碾压法对纤维束的损伤较大，超声波法设备复杂、展宽效率较低，这两种方法目前尚未形成产业化设备。空气负压法虽然已经应用于产业化生产中，但是目前该工艺生产设备在提高大丝束纤维的展宽幅度和降低纤维束的损伤率等方面依旧有待提高。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种展宽优异、纤维损伤率较小的大丝束纤维展宽薄化处理装置。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种大丝束纤维展宽薄化处理装置，其特征在于：
包含有纤维束传动系统和纤维展宽系统，大丝束纤维由纤维束传动系统传导进入纤维展宽系统；
所述纤维展宽系统包括并排设置的多个展宽单元，每个展宽单元上部自上而下包括压缩空气管、压缩空气流量调节器和压缩空气梳，下部为展纱槽，展纱槽顶缘前后两侧设置有导辊，展纱槽底部设置有真空管。
所述纤维束传动系统包括纤维展宽系统之前的前引导辊、导纱辊、张力辊和另一个导纱辊，依次上下错位设置；
所述纤维束传动系统还包括纤维展宽系统之后的后引导辊。
所述纤维展宽系统与后引导辊之间设置有纤维展宽宽度测量装置。
所述纤维展宽系统中的所有压缩空气管为一路压缩空气管的多个分支；
所述纤维展宽系统中的所有真空管为一路真空管的多个分支。
本实用新型具有以下优点：
本实用新型根据气动展开原理，使具有四组独立展宽单元的纤维展宽薄化装置在调节空气梳吹扫强度逐级递减的情况下，最大化地均匀展开大丝束纤维，降低了纤维束单位面积的厚度和重量，增加了树脂基体对展宽纤维的流动性和浸润性，同时减小了展宽纤维在恒定空气吹扫强度下的损伤率。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1中纤维展宽薄化系统中的独立展宽单元示意图。
图中：1为大丝束纤维；2为前引导辊；3为导纱辊；4为张力辊；5为纤维展宽系统；6为纤维展宽宽度测量装置；7为后引导辊；8为压缩空气管；9为压缩空气流量调节器；10为压缩空气梳；11为展纱槽；12为真空管；13为导辊。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。
本实用新型涉及的一种大丝束纤维展宽薄化处理装置，包含有纤维束传动系统和纤维展宽系统5，大丝束纤维1由纤维束传动系统传导进入纤维展宽系统5。
所述纤维束传动系统包括纤维展宽系统5之前的前引导辊2、导纱辊3、张力辊4和另一个导纱辊3，依次上下错位设置。所述纤维束传动系统还包括纤维展宽系统5之后的后引导辊7。纤维展宽系统5与后引导辊7之间设置有纤维展宽宽度测量装置6，纤维展宽宽度测量系统可在线对展开纤维宽度进行测量反馈，通过调整独立展宽单元工作参数，使纤维束展宽宽度达到预期目标。
所述纤维展宽系统5包括并排设置的多个展宽单元，每个展宽单元上部自上而下包括压缩空气管8、压缩空气流量调节器9和压缩空气梳10，下部为展纱槽11，展纱槽11顶缘前后两侧设置有导辊13，导辊13可自由滚动。相邻展纱槽11可共用导辊13，即四组展宽单元使用五个导辊13。展纱槽11底部设置有真空管12。纤维展宽系统5中的所有压缩空气管8为一路压缩空气管的多个分支，纤维展宽系统5中的所有真空管12为一路真空管的多个分支。
参见附图1的实施例，纤维展宽系统5为一个工作整体，包含有四个展宽单元，每个展宽单元均包含有独立的气体传输构件，气体流量可根据压缩空气流量调节器进行控制。四组独立展宽单元在调节空气梳吹扫强度逐级递减的情况下，渐变式地对纤维束进行展宽。
运行后：
大丝束纤维经前引导辊2引入导纱辊3和张力辊4，进入纤维展宽系统5。在纤维展宽系统5中，压缩空气依次流经压缩空气管8、压缩空气流量调节器9以及压缩空气梳10在纤维丝束上方形成连续气流，同时受真空管12向下吸压缩空气，使纤维丝束在展开槽11和导辊13的作用下均匀展宽。其中，四组展宽单元可在调节空气梳吹扫强度逐级递减的情况下，渐变式地对纤维束进行展宽薄化。展宽后的纤维丝束在后引导辊7的作用下通过纤维展宽宽度测量装置6，该装置可在线对展开纤维宽度进行测量反馈，通过调整展宽单元工作参数，使纤维束展宽宽度达到预期目标。
本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (4)
1.一种大丝束纤维展宽薄化处理装置，其特征在于：
包含有纤维束传动系统和纤维展宽系统（5），大丝束纤维（1）由纤维束传动系统传导进入纤维展宽系统（5）；
所述纤维展宽系统（5）包括并排设置的多个展宽单元，每个展宽单元上部自上而下包括压缩空气管（8）、压缩空气流量调节器（9）和压缩空气梳（10），下部为展纱槽（11），展纱槽（11）顶缘前后两侧设置有导辊（13），展纱槽（11）底部设置有真空管（12）。
2.根据权利要求1所述的一种大丝束纤维展宽薄化处理装置，其特征在于：
所述纤维束传动系统包括纤维展宽系统（5）之前的前引导辊（2）、导纱辊（3）、张力辊（4）和另一个导纱辊（3），依次上下错位设置；
所述纤维束传动系统还包括纤维展宽系统（5）之后的后引导辊（7）。
3.根据权利要求2所述的一种大丝束纤维展宽薄化处理装置，其特征在于：
所述纤维展宽系统（5）与后引导辊（7）之间设置有纤维展宽宽度测量装置（6）。
4.根据权利要求3所述的一种大丝束纤维展宽薄化处理装置，其特征在于：
所述纤维展宽系统（5）中的所有压缩空气管（8）为一路压缩空气管的多个分支；
所述纤维展宽系统（5）中的所有真空管（12）为一路真空管的多个分支。
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