专利名称：碳纤维的表面处理方法
技术领域：
本发明涉及有机化学领域，属于高分子材料制造技术，具体地说一种碳 纤维生产过程中的表面处理方法。
背景技术：
众所周知，国内外碳纤维生产厂家在对碳纤维进行表面处理时都要经过以下步骤(如图l所示)电解表面处理l——水洗2——干燥3——上浆4—— 干燥5——收巻6，干燥过程是干燥炉内完成，这种表面处理方法，所生产的 碳纤维易起毛丝、力学性能不理想，并且生产过程中能源消耗较多。发明内容为了克服现有技术的不足，本发明目的在于，提供一种碳纤维表面处理 的方法，使所生产的碳纤维外观毛丝明显减少、提高碳纤维的力学性能、降 低能源消耗。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是电解表面处理——水洗一一胶辊挤压——上浆——干燥——收巻。本发明的有益效果是，该方法与传统的表面处理工艺生产的碳纤维相比 较，碳纤维外观毛丝明显减少，力学性能指标略有提高，并降低了能源消耗。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 图1是背景技术的工艺流程示意图。图2是本发明的工艺流程示意图。图中1.电解表面处理，2.水洗，3.干燥，4.水浆，5.干燥，6.收巻，7.胶辊挤压。
具体实施方式
在图2中，本发明的工艺步骤是电解表面处理l——水洗2——胶辊挤压7——上浆4——干燥5——收巻6 。电解氧化处理l的主要目的是提高碳纤维的层间剪切强度，电解表面处理 l使用的设备主要由电解槽、传动辊、直流电源和电导仪等组成，电解槽中放 置一定浓度的电解质(如碳酸铰或碳酸氢铵或碳酸二氢铵等)，工作原理是利 用碳纤维的导电性作为阳极，传动辊作为阴极，进行阳极电解氧化处理，之 后再进入水洗工序处理。水洗2的目的主要是去除碳纤维表面及内部残留的电解质,采用浸入式工 艺加喷淋洗，水洗使用的设备主要由水洗槽、传动辊、洗涤水(去离子水) 和循环泵及管路等。胶辊挤压7的目的是适当去除碳纤维中含有的水，使每束碳纤维的含水率 基本一致，使用的设备是两支胶辊和接水槽，碳纤维束经两个胶辊的挤压将 水挤除。这一工序的关键是调整好两支胶辊的水平度，胶辊要保持水平，否 则将导致多束碳纤维上受到的挤压力会不一致，进而影响到下一工序碳纤维 的上浆工艺。上浆4的主要目的是:碳纤维在上浆后，单丝表面会形成一层薄的保护膜，使得在后续加工(如加工编织布和复合布)使用过程中能防止磨擦、磨损、 防止产生新的毛丝，影响到碳纤维制品的使用性能。该工序使用设备主要由 上浆槽、传动辊和上浆液循环泵等。干燥5工序的主要目的是去除碳纤维上浆剂内含有的水分，含水率要求不 大于1%，同时，干燥又对碳纤维有定型的作用。使用的主要设备是干燥炉和 传动辊等。收巻6:干燥后的碳纤维经收丝机巻绕成线轴状，再经包装即可进入市场销售。本发明经过长时间试验并连续生产运行，与传统的表面处理工艺生产的碳纤维相比较，外观毛丝明显减少，经检测后力学性能指标略有提高碳纤维的层间剪切强度平均提高了5Mpa，提高幅度达8%，而其它指标均比以前略4有提高，幅度达3-50/0。 与传统工艺相比，该发明优点如下
1、 经过胶辊挤压，碳纤维丝束含水率均一，在上桨工序处理时碳纤维的 含油量容易控制；
2、 相比传统工艺，因碳纤维丝束中含有一定的水分，纤维的收束性好， 碳纤维丝束不起毛，上浆液洁净度高；
3、 纤维束膨润度高，浸润性好，制得的碳纤维含胶量均匀，有利于提高 后续生产制品工序中碳纤维与树脂的相容性；
4、 减少一台干燥炉的设备投资，降低能源消耗。
权利要求
1、一种碳纤维的表面处理方法，其特征是，包括如下工艺步骤电解表面处理——水洗——胶辊挤压——上浆——干燥——收卷。
全文摘要
本发明涉及一种碳纤维的表面处理方法，属于有机化学领域。其工艺步骤是，电解表面处理——水洗——胶辊挤压——上浆——干燥——收卷。本发明的方法与传统的表面处理工艺生产的碳纤维相比较，碳纤维外观毛丝明显减少，力学性能指标略有提高，并降低了能源消耗。
文档编号D06B15/02GK101245504SQ20081001469
公开日2008年8月20日 申请日期2008年3月1日 优先权日2008年3月1日
发明者李松峰, 高长星 申请人:威海拓展纤维有限公司