一种碳纤维表面处理装置

技术领域

本发明涉及聚丙烯腈原丝碳化过程中的表面处理领域，具体而言，涉及一种碳纤维表面处理装置。

背景技术

碳纤维是高温碳化制取的含碳量93％的新型材料，在原丝碳化的过程中，若不进行表面处理，会导致碳纤维表面活性降低，与树脂浸润性变差，导致碳纤维复合材料层间剪切强度降低，不能达到设计要求。

中国专利公开号：CN205529094U，公开了一种碳纤维表面处理装置，通过设置扩幅单元对进入电解液之前和/或之后的纤维束提供冲击力，来使得聚成束的碳纤维丝平铺分散，从而增大纤维丝束与电解液的接触面积。

上述技术方案中，通过冲击力虽然可以使碳纤维丝分散平铺，但是随着冲击，碳粉以及毛丝也会随之增加，造成管道系统堵塞的同时也会影响电解效果。

有鉴于上述缺陷，本申请人积极主动加以研究，以期创设一种碳纤维表面处理装置，使其更具是有价值。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种碳纤维表面处理装置，旨在解决现有技术中，碳纤维表面电解处理后的碳粉以及毛丝影响表面处理效果的技术问题。

本发明提出了一种碳纤维表面处理装置，包括：电解槽、牵引单元、盖板、升降单元、石墨电解板；

所述电解槽倾斜设置，高位端设置有进液口，低位端设置有凹槽，所述凹槽内设置有出液口，所述出液口的进液端设置有过滤单元；

所述牵引单元设置在所述电解槽两侧，包括两带电辊以及两绝缘辊，所述带电辊和阴极电源连接；

所述盖板设置在所述电解槽上方，用以表面处理时，对电解槽密封；

所述升降单元用以驱动所述盖板升降；

所述石墨电解板设置在所述电解槽底部，用以和阳极电源连接。

进一步地，所述升降单元包括一级牵引、二级牵引；

所述一级牵引包括龙门架以及设置在所述龙门架底端，用以驱动所述龙门架升降的第一气缸；

所述二级牵引包括第二气缸，所述第二气缸竖直设置在所述龙门架上，且伸缩端与所述盖板连接。

进一步地，还包括设置在其中一个所述带电辊外侧的延展单元，所述延展单元包括托辊、轴承座、基座、丝杆组件；

所述基座至少包括一倾斜设置的支撑面；

所述轴承座通过导轨与所述支撑面滑移连接；

所述导轨沿所述支撑面倾斜方向设置；

所述托辊设置在所述轴承座内；

所述丝杆组件用以驱动所述轴承座沿导轨滑动。

进一步地，所述电解槽的进液口还设置有导流板，所述导流板上设置有若干流道，所述流道倾斜设置。

进一步地，所述带电辊和所述绝缘辊的两端均设置有喇叭口，用以防止碳纤维丝脱丝绕轴。

进一步地，所述带电辊和所述绝缘辊均为主动辊。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的碳纤维表面处理装置通过将电解槽倾斜设置，低位处设置凹槽，当形成水循环时，碳粉以及毛丝会沉浸在凹槽内，确保了表面处理效果。且由于过滤单元，碳粉以及毛丝不会进入管道系统中造成管道系统的堵塞。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的碳纤维表面处理装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电解槽的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的导流板的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的升降单元的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的延展单元的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的用于体现喇叭口形状的示意图；

图7为本发明实施例提供的碳纤维表面处理时的走线图；

附图标记：1、电解槽；11、进液口；12、凹槽；121、出液口；13、过滤单元；2、牵引单元；21、带电辊；22、绝缘辊；23、喇叭口；3、盖板；4、升降单元；41、一级牵引；411、龙门架；412、第一气缸；42、二级牵引；421、第二气缸；5、石墨电解板；6、延展单元；61、托辊；62、轴承座；63、基座；631、支撑面；64、丝杆组件；65、导轨；7、导流板；71、流道。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参阅图1至图7，由图可知，本发明实施例提出了一种碳纤维表面处理装置，包括：电解槽1、牵引单元2、盖板3、升降单元4、石墨电解板5，其中，电解槽1倾斜设置，高位端设置有进液口11，低位端设置有凹槽12，凹槽12内设置有出液口121，出液口121的进液端设置有过滤单元13。牵引单元2设置在电解槽1两侧，包括两带电辊21以及两绝缘辊22，带电辊21和阴极电源连接；盖板3设置在电解槽1上方，用以表面处理时，对电解槽1密封；升降单元4用以驱动所述盖板3升降；石墨电解板5设置在所述电解槽1底部，用以和阳极电源连接，当通电之后，碳纤维丝作阴极、石墨电解板5作阳极，以此通过电解完成表面处理。与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明提供的碳纤维表面处理装置通过将电解槽倾斜设置，低位处设置凹槽，电解时，碳粉以及毛丝由于重力作用会沉浸在凹槽内，确保了表面处理效果。且由于过滤单元，碳粉以及毛丝不会进入管道系统中造成管道系统的堵塞。

作为一种优选实施例，进液口11和出液口121 还可以外接管道，通过泵阀形成水循环，该水循环可以是内循环也可以是外循环，通过液体的流动性进一步将碳粉以及毛丝沉浸到凹槽12内，减少电解液中的杂质。

参阅图4，由图可知，升降单元4包括一级牵引41、二级牵引42。一级牵引41包括龙门架411以及设置在龙门架411底端，用以驱动龙门架411升降的第一气缸412；二级牵引42包括第二气缸421，第二气缸421竖直设置在龙门架411上，且伸缩端与盖板3连接。通过设置一级牵引41和二级牵引42，能够在厂房高度受限的情况下对盖板3进行充分抬高，便于后期的清理、零部件的检修。

参阅图4，由图可知，本发明实施例提出的碳纤维表面处理装置，还包括设置在其中一个带电辊21外侧的延展单元6，在具体安装过程中，延展单元6设置在靠近高温碳化炉的一侧，当碳纤维丝从高温碳化炉出来后，通过延展单元6来对其抬高，给其一定张力，防止出现卷曲现象。具体地，延展单元6包括托辊61、轴承座62、基座63、丝杆组件64，基座63至少包括一倾斜设置的支撑面631，轴承座62通过导轨65与支撑面631滑移连接，导轨65沿支撑面631倾斜方向设置，托辊61设置在所述轴承座62内，丝杆组件64用以驱动轴承座62沿导轨65滑动。

参阅图4，由图可知，电解槽1的进液口11还设置有导流板7，导流板7上设置有若干流道71，流道71倾斜设置。电解液通过流道71对碳纤维丝进行冲击，使得碳纤维充分展开，表面处理效果更加充分，同时，由于液体流动性，也会增加表面处理的效果。

作为一种优选实施例，带电辊21和绝缘辊22的两端均设置有喇叭口23，用以防止碳纤维丝脱丝绕轴，影响整个产线的生产。

作为一种优选实施例，带电辊21和绝缘辊22均为主动辊，来降低碳纤维丝点解释的摩擦力，减少碳粉以及毛丝的产生。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。