一种制作碳纤维的方法
【专利摘要】本发明涉及一种制作碳纤维的方法，其特征是：包括如下步骤：退丝→集线→卧式干燥炉→预氧化炉1→预氧化炉2→预氧化炉→低温炭化炉→高温炭化炉→表面处理1→表面处理2→水洗→卧式干燥炉→上浆→立式干燥炉→收丝，本发明工序合理，制造成本低，各参数搭配合理协调，能够有效地提高产品质量和生产效率。
【专利说明】
一种制作碳纤维的方法
技术领域
[0001 ] 本发明涉及一种制作碳纤维的方法。
【背景技术】
[0002]现有的碳纤维制作工艺存在工序安排不合理、工序繁多，工艺参数选择不合理，各工艺参数搭配不合理，且对操作者经验要求较高，使得生产成本偏高、产品质量偏低、成品率不高。
【发明内容】
[0003]有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种工序合理、制造成本低的碳纤维制作工艺。
[0004]为实现上述目的，本发明提供了
一种制作碳纤维的方法，其特征是:包括如下步骤:
退丝一集线一卧式干燥炉一预氧化炉I—预氧化炉2 —预氧化炉一低温炭化炉一高温炭化炉一表面处理I—表面处理2 —水洗一卧式干燥炉一上浆一立式干燥炉一收丝；
I)、预氧化工艺
预氧化过程中温度在200°C?300°C之间，在240°C左右时，氧含量迅速上升，发生化学反应。此过程中炉膛内温度保持均匀，并有循环空气带走反应中产生的小分子等杂质及反应热，保证预氧化能连续进行。预氧化过程反应时间需80?lOOmin。
[0005]2)、低温炭化炉温度在300°C?800°C之间，分为几个温度区间，逐步对预氧丝在隔绝空气的条件下进行碳化反应，形成初级的乱层石墨结构。高温碳化温度在100tC?1600°C，一般在 1400°C 左右。
[0006]3)、表面处理
使用阳极电极氧化法，用脉冲通电的方法进行表面处理，使得碳纤维表面发生刻蚀和生产含氧官能团。表面处理中通一 1V左右的电压，形成25A左右的电流。采用碳酸氢铵中性电解质进行表面处理。
4)、水洗
水洗过程用浸渍法对碳丝进行清洗，将碳丝表面的电解液等杂质清洗掉，为以后的上浆过程做准备。在水洗中水温设定在50°C左右，之后在加以100°C左右的干燥过程。
5)、上浆后，经过干燥(180°C左右)，收丝即可得到成品的碳纤维。
[0007]本发明的有益效果是:本发明工序合理，制造成本低，各参数搭配合理协调，能够有效地提高产品质量和生产效率。
【具体实施方式】
[0008]下面结合实施例对本发明作进一步说明:
一种制作碳纤维的方法，其特征是:包括如下步骤: 退丝一集线一卧式干燥炉一预氧化炉I—预氧化炉2 —预氧化炉一低温炭化炉一高温炭化炉一表面处理I—表面处理2 —水洗一卧式干燥炉一上浆一立式干燥炉一收丝；
I)、预氧化工艺
预氧化过程中温度在200°C?300°C之间，在240°C左右时，氧含量迅速上升，发生化学反应。此过程中炉膛内温度保持均匀，并有循环空气带走反应中产生的小分子等杂质及反应热，保证预氧化能连续进行。预氧化过程反应时间需80?lOOmin。
[0009]2)、低温炭化炉温度在300°C?800°C之间，分为几个温度区间，逐步对预氧丝在隔绝空气的条件下进行碳化反应，形成初级的乱层石墨结构。高温碳化温度在100tC?1600°C，一般在 1400°C 左右。
[0010]3)、表面处理
使用阳极电极氧化法，用脉冲通电的方法进行表面处理，使得碳纤维表面发生刻蚀和生产含氧官能团。表面处理中通一 1V左右的电压，形成25A左右的电流。采用碳酸氢铵中性电解质进行表面处理。
4)、水洗
水洗过程用浸渍法对碳丝进行清洗，将碳丝表面的电解液等杂质清洗掉，为以后的上浆过程做准备。在水洗中水温设定在50°C左右，之后在加以100°C左右的干燥过程。
5)、上浆后，经过干燥(180°C左右)，收丝即可得到成品的碳纤维。
【主权项】
1.一种制作碳纤维的方法，其特征是:包括如下步骤: 退丝一集线一卧式干燥炉一预氧化炉I—预氧化炉2 —预氧化炉一低温炭化炉一高温炭化炉一表面处理I—表面处理2 —水洗一卧式干燥炉一上浆一立式干燥炉一收丝； 1)、预氧化工艺 预氧化过程中温度在200°C?300°C之间，在240°C左右时，氧含量迅速上升，发生化学反应；此过程中炉膛内温度保持均匀，并有循环空气带走反应中产生的小分子等杂质及反应热，保证预氧化能连续进行；预氧化过程反应时间需80?10min ； 2)、低温炭化炉温度在300°C?800°C之间，分为几个温度区间，逐步对预氧丝在隔绝空气的条件下进行碳化反应，形成初级的乱层石墨结构；高温碳化温度在100tC?1600°C，一般在 1400°C 左右； 3)、表面处理 使用阳极电极氧化法，用脉冲通电的方法进行表面处理，使得碳纤维表面发生刻蚀和生产含氧官能团；表面处理中通一 1V左右的电压，形成25A左右的电流；采用碳酸氢铵中性电解质进行表面处理； 4)、水洗 水洗过程用浸渍法对碳丝进行清洗，将碳丝表面的电解液等杂质清洗掉，为以后的上浆过程做准备；在水洗中水温设定在50°C左右，之后在加以100°C左右的干燥过程； 5)、上浆后，经过干燥(180°C左右)，收丝即可得到成品的碳纤维。
【文档编号】D01F9/12GK105887243SQ201410793048
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月17日
【发明人】张朝书
【申请人】张朝书