【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及材料制備，尤其涉及一種去除上漿劑并分散纖維的纖維束前處理方法、裝置及應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、在纖維類材料的制備中，為避免纖維相互纏結(jié)并保護(hù)纖維，通常需要對(duì)纖維進(jìn)行上漿處理，而在纖維的后續(xù)加工與復(fù)合時(shí)，又通常需要去除纖維表面的上漿劑。
2、例如，碳纖維因其特殊的形貌和機(jī)構(gòu)，具有比強(qiáng)度高、比模量高、耐高溫、耐腐蝕、傳熱和熱膨脹系數(shù)小等特性，是先進(jìn)復(fù)合材料的最重要的增強(qiáng)材料之一，碳纖維及其復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工國(guó)防、工業(yè)民用等領(lǐng)域。碳纖維上漿劑是碳纖維生產(chǎn)中必不可少的助劑，它可以使碳纖維在生產(chǎn)中減少相對(duì)摩擦，避免毛絲的產(chǎn)生。同時(shí)在碳纖維與樹脂基體之間引入適當(dāng)?shù)慕缑鎸樱岣呓缑娴恼辰訌?qiáng)度。但是碳纖維表面的上漿劑多為環(huán)氧樹脂體系，影響碳纖維與其他樹脂的復(fù)合或表面的修飾改性功能化。如制備鍍金屬碳纖維時(shí)，必須對(duì)碳纖維表面的上漿劑進(jìn)行去除處理。
3、目前碳纖維表面的上漿劑去除處理主要分為化學(xué)浸泡法、機(jī)械攪拌法和高溫法，其中的化學(xué)浸泡法和機(jī)械攪拌法存在以下問(wèn)題：
4、1)上漿劑處理方式的不環(huán)保性：使用大量化學(xué)試劑浸泡去除上漿劑，洗滌產(chǎn)生大量污水；2)處理方式的不連續(xù)性：工藝處理時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)批量化，連續(xù)處理能力；3)絲束分散時(shí)破壞纖維力學(xué)性能采用機(jī)械攪拌等方式分散絲束，嚴(yán)重破壞纖維力學(xué)性能。
5、而高溫法處理碳纖維由于可以連續(xù)處理且不會(huì)產(chǎn)生大量污染，得到廣泛應(yīng)用，然而，傳統(tǒng)的高溫法一方面對(duì)纖維的力學(xué)性能仍然造成了一定程度的損傷，不利于獲得高強(qiáng)度的復(fù)合材料；另一方面，面對(duì)大絲束纖維
6、例如在大絲束碳纖維電鍍復(fù)合金屬層時(shí)，采用傳統(tǒng)的高溫法會(huì)導(dǎo)致纖維力學(xué)強(qiáng)度明顯下降，且極易發(fā)生纖維電鍍不均勻，甚至導(dǎo)致纖維束電鍍后出現(xiàn)“黑心”現(xiàn)象，這是非常嚴(yán)重的質(zhì)量事故。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種去除上漿劑并分散纖維的纖維束前處理方法、裝置及應(yīng)用。
2、為實(shí)現(xiàn)前述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案包括：
3、第一方面，本專利技術(shù)提供一種去除上漿劑并分散纖維的纖維束前處理方法，包括：
4、使表面覆設(shè)有上漿劑的纖維束通過(guò)熱處理區(qū)域，對(duì)所述上漿劑進(jìn)行去除處理，所述熱處理區(qū)域的溫度沿所述纖維束的前進(jìn)方向升高；
5、同時(shí)，至少使所述熱處理區(qū)域內(nèi)的纖維束與含有負(fù)離子的工藝氣體接觸，對(duì)所述纖維束進(jìn)行分散處理。
6、第二方面，本專利技術(shù)還提供一種去除上漿劑并分散纖維的纖維束前處理裝置，包括熱處理模塊以及負(fù)離子模塊；
7、所述熱處理模塊包括熱處理區(qū)域，所述熱處理區(qū)域的溫度能夠設(shè)置為沿指定方向升高；
8、所述負(fù)離子模塊能夠提供含有負(fù)離子的工藝氣體，并使所述工藝氣體進(jìn)入所述熱處理區(qū)域。
9、第三方面，本專利技術(shù)還提供一種金屬化纖維束的制備方法，包括：
10、提供表面覆設(shè)有上漿劑的纖維束；
11、采用上述纖維束前處理方法對(duì)所述上漿劑進(jìn)行去除處理以及對(duì)所述纖維束進(jìn)行分散處理；
12、對(duì)經(jīng)過(guò)所述纖維束前處理方法處理后的纖維束進(jìn)行后處理，以使纖維束表面覆設(shè)有金屬層。
13、基于上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果至少包括：
14、本專利技術(shù)所提供的纖維束前處理方法通過(guò)漸進(jìn)式升溫與負(fù)離子分散處理的結(jié)合，一方面采用逐級(jí)升溫的方式，避免待處理纖維由室溫環(huán)境直接進(jìn)入高溫環(huán)境時(shí)的熱沖擊對(duì)纖維力學(xué)性能的破壞；另一方面纖維表面與含有負(fù)離子的工藝氣體充分接觸，從而表面富集負(fù)離子，基于同性相斥的原理使纖維束得以分散，該分散既能夠使上漿劑的去除更加徹底，還避免了纖維板結(jié)現(xiàn)象，且漸進(jìn)式的升溫避免了高溫使負(fù)離子極易從表面脫附的問(wèn)題，由此在漸進(jìn)式升溫與負(fù)離子分散處理的綜合作用下，顯著提升了纖維束的上漿劑去除率以及纖維的分散性，為高質(zhì)量的后處理創(chuàng)造了優(yōu)異的基礎(chǔ)條件。
15、上述說(shuō)明僅是本專利技術(shù)技術(shù)方案的概述，為了能夠使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更清楚地了解本申請(qǐng)的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本專利技術(shù)的較佳實(shí)施例并配合詳細(xì)附圖說(shuō)明如后。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種去除上漿劑并分散纖維的纖維束前處理方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維束前處理方法，其特征在于，所述熱處理區(qū)域包括沿所述纖維束的前進(jìn)方向分布的溫度區(qū)間，第一個(gè)溫度區(qū)間的溫度為30-50℃，最后一溫度區(qū)間的溫度為450-600℃；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維束前處理方法，其特征在于，所述纖維束包括碳纖維、玄武巖纖維、氧化硅纖維、氧化鋁纖維以及有機(jī)高分子纖維中的任意一種或兩種以上的組合；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維束前處理方法，其特征在于，所述負(fù)離子由負(fù)離子發(fā)生器產(chǎn)生，所述負(fù)離子發(fā)生器的功率與纖維束的絲束大小或旦尼爾高低成正比；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的纖維束前處理方法，其特征在于，所述工藝氣體沿所述纖維束的前進(jìn)方向同向流動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維束前處理方法，其特征在于，前處理后，所述纖維束的上漿劑去除率在99％以上，拉伸強(qiáng)度保持率在75％以上，優(yōu)選為85％以上。
7.一種去除上漿劑并分散纖維的纖維束前處理裝置，其特征在于，包括熱處理模塊以及負(fù)離子模塊；
8.根
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的纖維束前處理裝置，其特征在于，所述負(fù)離子模塊包括負(fù)離子發(fā)生器以及氣流控制組件；
10.一種金屬化纖維束的制備方法，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種去除上漿劑并分散纖維的纖維束前處理方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維束前處理方法，其特征在于，所述熱處理區(qū)域包括沿所述纖維束的前進(jìn)方向分布的溫度區(qū)間，第一個(gè)溫度區(qū)間的溫度為30-50℃，最后一溫度區(qū)間的溫度為450-600℃；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維束前處理方法，其特征在于，所述纖維束包括碳纖維、玄武巖纖維、氧化硅纖維、氧化鋁纖維以及有機(jī)高分子纖維中的任意一種或兩種以上的組合；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維束前處理方法，其特征在于，所述負(fù)離子由負(fù)離子發(fā)生器產(chǎn)生，所述負(fù)離子發(fā)生器的功率與纖維束的絲束大小或旦尼爾高低成正比；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的纖維束前處理方法，其特...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：侯立干，劉丹丹，陳城，李清文，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。