一种碳纤维表面处理装置的制作方法

本实用新型涉及碳纤维生产技术领域，具体涉及一种碳纤维表面处理装置。

背景技术：

碳纤维电热线以碳纤维长丝为发热元件，这样的电热线具有热转换率高、抗老化、节能环保的优点，但是碳纤维的伸长率低且脆，在生产及加工过程中，经机械摩擦容易产生毛丝及单丝断裂等现象，使碳纤维的强度降低。这样不但给电热线的生产增加一定的工作量，最重要是影响碳纤维发热线本身的发热性能。

目前国内外进行碳纤维表面进行处理的方法很多，如电解法、氧化法、电镀法、浸渍法等。电解法和电镀法，其本身氧化过程温和，反应易于控制，操作弹性大，但是碳纤维电解槽中要使用一些盐类的电解质,在设备运行的过程当中,电解槽中的不锈钢导辊会发生腐蚀,导致不锈钢导辊表面光洁度降低,在运行的过程当中可能会影响碳纤维的质量。浸渍法同样缺点突出：表面处理材料分布不均匀，厚薄不一；处理后的碳纤维形状不正规，不利于后期的外层绝缘处理。

鉴于上述方法存在的问题，加之近年来雾化实验技术和烘干分离技术的提高，为碳纤维表面雾化处理设备的生产提供了强有力的技术支持。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种碳纤维表面处理设备，该设备操作简单，处理质量高，防止了处理不均匀的发生。

本实用新型采用的具体技术方案是：

一种碳纤维表面处理装置,包括机架两端分别设置的主动绕线辊及从动绕线辊，碳纤维缠绕在从动绕线辊上并引向主动绕线辊，碳纤维贯穿在主动绕线辊及从动绕线辊之间设置的雾化装置及烘干箱内，主动绕线辊轴线水平向设置，从动绕线辊借助翻转机构具有围绕着碳纤维方向旋转的自由度。

所述的雾化装置包括8个雾化喷头，雾化喷头围绕着碳纤维呈环形排列。

所述的雾化喷头向碳纤维前进方向倾斜设置，倾斜角度为15°-45°。

所述的机架上沿碳纤维前进方向还设置有多个托轮，托轮与碳纤维接触配合。

所述的雾化装置在碳纤维前进方向的前端，还设置有倒流板。

所述的雾化装置及烘干箱之间还设置有定型轮组，定型轮组为上下对称设置的且相互接触的两个轮辊，轮辊的圆周向侧面设置有截面为半圆形的定型槽，两个轮辊的定型槽相互扣合，截面呈圆形。

所述的烘干箱内设置有加热器，加热器包括倾斜设置的耐火管，耐火管外侧设置多根电热棒。

所述的耐火管内还设置有温控探头。

所述的倒流板下端还设置有收集槽。

所述的翻转机构包括U型的翻转架及与翻转架动力连接的电动机。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型主要通过雾化和烘干分离对碳纤维表面进行处理。操作简单，可实现碳纤维表面均匀分布处理材料,减少纤维表面处理工序；避免了烘干时，处理材料滴漏到烘干元件上，影响烘干系统的运行效果和寿命，同时防止了处理材料遇热发生火灾和安全事故。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为雾化喷头排布的示意图；

图3为定型轮组的示意图；

附图中，1、主动绕线辊，2、从动绕线辊，3、碳纤维，4、烘干箱，5、翻转机构，6、雾化喷头，7、托轮，8、倒流板，9、定型轮组，10、耐火管，11、电热棒，12、温控探头，13、收集槽。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明：

具体实施例如图1所示，一种碳纤维表面处理装置,包括机架两端分别设置的主动绕线辊1及从动绕线辊2，碳纤维3缠绕在从动绕线辊2上并引向主动绕线辊1，碳纤维3贯穿在主动绕线辊1及从动绕线辊2之间设置的雾化装置及烘干箱4内，主动绕线辊1轴线水平向设置，从动绕线辊2借助翻转机构5具有围绕着碳纤维3方向旋转的自由度。碳纤维3借助翻转机构5上的从动绕线辊2具有横向的拧紧力，将扁平的纤维结构处理成柱状，然后经过雾化装置和烘干后，得到成品。

如图2所示，所述的雾化装置包括8个雾化喷头6，雾化喷头6围绕着碳纤维3呈环形排列。借助雾化装置均匀分布的雾化喷头6达到360度无死角均匀喷射。

进一步的，为了使得处理材料能够渗入到纤维中，所述的雾化喷头6向碳纤维3前进方向倾斜设置，倾斜角度为15°-45°。倾斜喷射的水雾，与纤维的接触面积增加，提高渗透效率。

为了避免纤维悬伸下垂，所述的机架上沿碳纤维3前进方向还设置有多个托轮7，托轮7与碳纤维3接触配合。托轮7对纤维丝进行托举，防止下垂发生。

为了避免雾化后的处理液四处飞散，所述的雾化装置在碳纤维3前进方向的前端，还设置有倒流板8。多余未渗入碳纤维3中的处理材料，在落在导流板8后，向下流下，防止污染。

所述的雾化装置及烘干箱4之间还设置有定型轮组9，如图3所示，定型轮组9为上下对称设置的且相互接触的两个轮辊，轮辊的圆周向侧面设置有截面为半圆形的定型槽，两个轮辊的定型槽相互扣合，截面呈圆形。借助定型轮组9一方面可以将处理材料渗透在碳丝的内部，增大抱紧力；另一方面还可以将碳纤维丝借助定型槽最终定成圆柱形，方便后期的加工和处理；

经定型后的碳纤维并没有完全干燥，纤维上的水分还没有完全烘干，不能直接卷绕成轴，需要进一步的干燥，所述的烘干箱4内设置有加热器，加热器包括倾斜设置的耐火管10，耐火管10倾斜的较低的一侧还设置回收盒，用以回收耐火管10内流下的处理材料，耐火管10外侧设置多根电热棒11。烘干箱4内的加热器采用两层结构，一方面避免了烘干时，处理材料滴漏到烘干元件上，影响烘干系统的运行效果和寿命；另一方面防止处理材料遇热发生火灾和安全事故，干燥时间1分钟，干燥温度控制在130摄氏度；经干燥后的碳纤维在主动绕线轮的作用力下，缠绕成轴成为成品。

所述的耐火管10内还设置有温控探头12。

所述的倒流板8下端还设置有收集槽13。多余的上胶剂由倒流板流向收集槽13重复利用

所述的翻转机构5包括U型的翻转架及与翻转架动力连接的电动机。

本实用新型主要通过雾化技术和烘干分离技术对碳纤维表面进行处理。操作简单，可实现碳纤维表面均匀分布处理材料,减少纤维表面处理工序；避免了烘干时，处理材料滴漏到烘干元件上，影响烘干系统的运行效果和寿命，同时防止了处理材料遇热发生火灾和安全事故。