一种高性能碳纤维的超短切断方法及其应用
【专利摘要】本发明公开了一种高性能碳纤维的超短切断方法及其应用，所述高性能碳纤维的超短切断方法包括以下步骤：S1，输入：将要切断的丝束穿过纱架上的第一装纱轴，打开装纱轴上的夹持装置，将丝束夹持住，第一装纱轴旋转10?20圈后，将丝束绕接于第二装纱轴，使得丝束的涨力增加，从丝束的一端输出；S2，检测：将输出的丝束穿过涨力机上的导丝辊，使丝束紧贴导丝辊的表面。本发明中刀片的刃口相互平行，切断长度没有差异，切断精度较高；刀片工作长度较大，切断能力较高；刀盘设计简单，维护容易，可适合各种切断要求；同样的规模下刀盘所需要的刀片数量较少，并且切断丝束时的涨力和速度可以被检测到，保证丝束切断时的安全。所述丝束被切断的最短距离为1.5mm，且长度误差小于0.2％，切断速度达30?40米/分，不产生断口粘结、倍长及超长纤维。
【专利说明】
一种高性能碳纤维的超短切断方法及其应用
技术领域
[0001]本发明涉及高性能碳纤维技术领域，尤其涉及一种高性能碳纤维的超短切断方法及其应用。
【背景技术】
[0002]碳纤维(carbon fiber，简称CF)，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。碳纤维与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。
[0003]超短纤维产品最主要的质量就是纤维的切断长度的均匀和准确，这很容易理解，如果切38mm长时，可能39mm长度也属正常，但3mm和4mm就是两个品种了。但如果是用于增强材料的超短纤维，除了切断长度的精确性外，分散性是其最主要的指标。但分散性一般是通过添加分散剂的方法来保证。因此作为生产超短纤维的设备，最关键的就是如何能连续稳定的精确的切断到所需要的纤维长度。
【发明内容】
[0004]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种高性能碳纤维的超短切断方法及其应用。
[0005]本发明提出的一种高性能碳纤维的超短切断方法及其应用，所述高性能碳纤维的超短切断方法包括以下步骤:
Si，输入:将要切断的丝束穿过纱架上的第一装纱轴，打开装纱轴上的夹持装置，将丝束夹持住，第一装纱轴旋转10-20圈后，将丝束绕接于第二装纱轴，使得丝束的涨力增加，从丝束的一端输出；
S2，检测:将输出的丝束穿过涨力机上的导丝辊，使丝束紧贴导丝辊的表面，转动导丝辊5-10min，使得导丝辊上的检测装置可以将丝束在穿过时的涨力和切断速度被检测出来，再将丝束的一端向刀盘输出；
S3，预处理:将输出的丝束绕接于刀盘的上，绕接1-4圈，使得丝束可以稳定被绕接在刀盘上；
S4，切断:将切断机打开，使得绕接在刀盘上的丝束的圈数不断增多，将压轮紧贴刀盘的一侧，当绕接在刀盘上的丝束层的厚度大于刀盘和压轮之间的间隙时，内层的丝束在刀盘和压轮的压力之下被刀盘上的刀片切断，切断的丝束落置于集丝漏斗；
该高性能碳纤维的超短切断方法可以应用于碳纤维、芳纶、高强高模聚乙烯、锦纶、涤纶、丙纶、腈纶、玻纤的切断，所述丝束被切断的最短距离为1.5mm，且长度误差小于0.2%，切断速度达30-40米/分，不产生断口粘结、倍长及超长纤维。美国实验室最短切断长度为1.5mm，该超短纤维切断机属于禁止出口装备。卖给中国大陆的切断机的最短切断长度为3mm。因此，该切断方法应用于特种、超短纤维的切断，填补了国内超短纤维切断方法的空白。
[0006]优选地，所述涨力机上的导丝辊为7辊。
[0007]优选地，所述刀盘的转动速度为65r.p.m。
[0008]优选地，所述刀片排列整齐，在输入的丝束完全张紧时启动切断机。
[0009]优选地，所述丝束绕接在刀盘上2-3圈。
[0010]优选地，所述丝束的旦数不大于100万旦。
[0011]本发明中，切断的丝束装入纱架、经过涨力机后送入刀盘，当刀盘旋转时丝束被卷绕在刀片的刃口上，压轮与刀盘紧密连接，当卷绕的丝束层数增加，直至丝层厚度大于刀盘与压轮的间隙时，靠近刀刃处的丝层被压轮挤压而切断。切断的短纤维逐步向刀盘中心移动落入集丝漏斗，刀片的刃口相互平行，切断长度没有差异，切断精度较高；刀片工作长度较大，切断能力较高;刀盘设计简单，维护容易，可适合各种切断要求;同样的规模下刀盘所需要的刀片数量较少，并且切断丝束时的涨力和速度可以被检测到，保证丝束切断时的安全。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
[0013]实施例一
本发明提出的一种高性能碳纤维的超短切断方法及其应用，所述高性能碳纤维的超短切断方法包括以下步骤:
Si，输入:将要切断的丝束穿过纱架上的第一装纱轴，打开装纱轴上的夹持装置，将丝束夹持住，第一装纱轴旋转10圈后，将丝束绕接于第二装纱轴，使得丝束的涨力增加，从丝束的一端输出；
S2，检测:将输出的丝束穿过涨力机上的导丝辊，使丝束紧贴导丝辊的表面，转动导丝辊5min，使得导丝辊上的检测装置可以将丝束在穿过时的涨力和切断速度被检测出来，再将丝束的一端向刀盘输出；
S3，预处理:将输出的丝束绕接于刀盘的上，绕接1-4圈，使得丝束可以稳定被绕接在刀盘上；
S4，切断:将切断机打开，使得绕接在刀盘上的丝束的圈数不断增多，将压轮紧贴刀盘的一侧，当绕接在刀盘上的丝束层的厚度大于刀盘和压轮之间的间隙时，内层的丝束在刀盘和压轮的压力之下被刀盘上的刀片切断，切断的丝束落置于集丝漏斗；
该高性能碳纤维的超短切断方法可以应用于碳纤维、芳纶、高强高模聚乙烯、锦纶、涤纶、丙纶、腈纶、玻纤的切断，所述丝束被切断的最短距离为1.5mm，且长度误差小于0.2%，切断速度达30米/分，不产生断口粘结、倍长及超长纤维。
[0014]实施例二
本发明提出的一种高性能碳纤维的超短切断方法及其应用，所述高性能碳纤维的超短切断方法包括以下步骤:
Si，输入:将要切断的丝束穿过纱架上的第一装纱轴，打开装纱轴上的夹持装置，将丝束夹持住，第一装纱轴旋转20圈后，将丝束绕接于第二装纱轴，使得丝束的涨力增加，从丝束的一端输出；
S2，检测:将输出的丝束穿过涨力机上的导丝辊，使丝束紧贴导丝辊的表面，转动导丝辊lOmin，使得导丝辊上的检测装置可以将丝束在穿过时的涨力和切断速度被检测出来，再将丝束的一端向刀盘输出；
S3，预处理:将输出的丝束绕接于刀盘的上，绕接1-4圈，使得丝束可以稳定被绕接在刀盘上；
S4，切断:将切断机打开，使得绕接在刀盘上的丝束的圈数不断增多，将压轮紧贴刀盘的一侧，当绕接在刀盘上的丝束层的厚度大于刀盘和压轮之间的间隙时，内层的丝束在刀盘和压轮的压力之下被刀盘上的刀片切断，切断的丝束落置于集丝漏斗；
该高性能碳纤维的超短切断方法可以应用于碳纤维、芳纶、高强高模聚乙烯、锦纶、涤纶、丙纶、腈纶、玻纤的切断，所述丝束被切断的最短距离为1.5mm，且长度误差小于0.2%，切断速度达40米/分，不产生断口粘结、倍长及超长纤维。
[0015]本发明中，刀片的刃口相互平行，切断长度没有差异，切断精度较高；刀片工作长度较大，切断能力较高;刀盘设计简单，维护容易，可适合各种切断要求;同样的规模下刀盘所需要的刀片数量较少，并且切断丝束时的涨力和速度可以被检测到，保证丝束切断时的安全
以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高性能碳纤维的超短切断方法及其应用，其特征在于，所述高性能碳纤维的超短切断方法包括以下步骤: Si，输入:将要切断的丝束穿过纱架上的第一装纱轴，打开装纱轴上的夹持装置，将丝束夹持住，第一装纱轴旋转10-20圈后，将丝束绕接于第二装纱轴，使得丝束的涨力增加，从丝束的一端输出； S2，检测:将输出的丝束穿过涨力机上的导丝辊，使丝束紧贴导丝辊的表面，转动导丝辊5-10min，使得导丝辊上的检测装置可以将丝束在穿过时的涨力和切断速度被检测出来，再将丝束的一端向刀盘输出； S3，预处理:将输出的丝束绕接于刀盘的上，绕接1-4圈，使得丝束可以稳定被绕接在刀盘上； S4，切断:将切断机打开，使得绕接在刀盘上的丝束的圈数不断增多，将压轮紧贴刀盘的一侧，当绕接在刀盘上的丝束层的厚度大于刀盘和压轮之间的间隙时，内层的丝束在刀盘和压轮的压力之下被刀盘上的刀片切断，切断的丝束落置于集丝漏斗； 该高性能碳纤维的超短切断方法可以应用于碳纤维、芳纶、高强高模聚乙烯、锦纶、涤纶、丙纶、腈纶、玻纤的切断，所述丝束被切断的最短距离为1.5mm，且长度误差小于0.2%，切断速度达30-40米/分，不产生断口粘结、倍长及超长纤维。2.根据权利要求1所述的一种高性能碳纤维的超短切断方法及其应用，其特征在于，所述涨力机上的导丝辊为7辊。3.根据权利要求1所述的一种高性能碳纤维的超短切断方法及其应用，其特征在于，所述刀盘的转动速度为65r.P.m。4.根据权利要求1所述的一种高性能碳纤维的超短切断方法及其应用，其特征在于，所述刀片排列整齐，在输入的丝束完全张紧时启动切断机。5.根据权利要求1所述的一种高性能碳纤维的超短切断方法及其应用，其特征在于，所述丝束绕接在刀盘上2-3圈。6.根据权利要求1所述的一种高性能碳纤维的超短切断方法及其应用，其特征在于，所述丝束的旦数不大于100万旦。
【文档编号】D01G1/04GK105839230SQ201610359743
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】尹涛, 孔作万, 杨建恒
【申请人】东莞市碳索复合材料有限公司