一種絎縫成型的碳纖維隔熱材料的制作工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及保溫技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種絎縫成型的碳纖維隔熱材料的制作工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。碳纖維具有許多優(yōu)良性能，碳纖維的軸向強度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。碳纖維與傳統(tǒng)的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多；它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。
[0003]碳纖維具有良好的高溫耐受力、純度高、環(huán)保不易污染。正被廣泛作為保溫隔熱材料應(yīng)用于高溫設(shè)備。由于保溫材料的保溫性能與其縱向纖維(或稱Z向纖維，及垂直于氈體平面的纖維)的相對含量有非常密切的關(guān)系，因此如何控制縱向纖維的量，以使保溫效果更好成為一個重要的研究方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種絎縫成型的碳纖維隔熱材料的制作工藝，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種絎縫成型的碳纖維隔熱材料的制作工藝，包括以下步驟:
(1)材料準(zhǔn)備:準(zhǔn)備碳纖維長絲原料和碳纖維再生料；
(2)見步驟(I)中的碳纖維長絲進行短切，短切至2毫米一100毫米；
(3)將步驟(2)中短切后的碳纖維長絲進行梳理并形成網(wǎng)胎，網(wǎng)胎的克重在10克/平方米一 100克/平方米之間；
(4)高溫處理:
4.1將步驟(3)中的網(wǎng)胎置于高溫處理裝置的內(nèi)部；
4.2利用5小時，將高溫處理裝置內(nèi)部的溫度由室溫升至1050 0C ；
4.3利用6小時，將高溫處理裝置內(nèi)部的溫度由1050 °C升至1600 °C;
4.4利用6小時，將高溫處理裝置內(nèi)部的溫度由1600 °C升至2200 °C;
4.5將高溫處理裝置的溫度保持在2200°C，恒溫3-10小時；
4.6使高溫處理裝置內(nèi)部的溫度自動降至60°C以下后取出；
(5)雙面鋪設(shè)薄膠襯，在薄膠襯上鋪經(jīng)過步驟(4)進行加工后的網(wǎng)胎2—200層，得半成品； (6)利用縫紉線對步驟(5)中的半成品進行絎縫，保證行距為2毫米一300毫米，得成品；
(7)對步驟(6)中獲得的成品進行毛邊裁剪同時打卷成包。
[0006]作為本發(fā)明進一步的方案:所述步驟(I)中的碳纖維長絲原料為黏膠基碳纖維長絲、瀝青基碳纖維長絲、聚丙烯晴基的碳纖維長絲。
[0007]作為本發(fā)明進一步的方案:所述步驟(6)中的縫紉線為棉線、芳綸、PTFE或碳纖維線。
[0008]作為本發(fā)明進一步的方案:所述步驟(6)中的絎縫方式為平行、交叉、菱形或圓形。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制作工藝簡單，通過絎縫的方法杜絕和減少氈體中縱向纖維的含量，提高碳纖維隔熱材料的隔熱保溫性能，并且具有很高的性價比。本發(fā)明制得的產(chǎn)品成本低，比現(xiàn)在常用黏膠基碳纖維軟氈成本低20%，比現(xiàn)在聚丙烯晴基軟氈保溫性能提高10%以上，是一種性價比極高的保溫材料，另使用碳纖維再生料，為了讓碳纖維能重復(fù)利用、即環(huán)保成本又低，并且生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)周期短，是目前最實用高溫真空設(shè)備的保溫材料。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合【具體實施方式】對本專利的技術(shù)方案作進一步詳細(xì)地說明。
[0011]—種絎縫成型的碳纖維隔熱材料的制作工藝，包括以下步驟:
(1)材料準(zhǔn)備:準(zhǔn)備碳纖維長絲原料和碳纖維再生料;碳纖維長絲原料為黏膠基碳纖維長絲、瀝青基碳纖維長絲、聚丙烯晴基的碳纖維長絲；
(2)見步驟(I)中的碳纖維長絲進行短切，短切至2毫米一100毫米；
(3)將步驟(2)中短切后的碳纖維長絲進行梳理并形成網(wǎng)胎，網(wǎng)胎的克重在10克/平方米一 100克/平方米之間；
(4)高溫處理:
4.1將步驟(3)中的網(wǎng)胎置于高溫處理裝置的內(nèi)部；
4.2利用5小時，將高溫處理裝置內(nèi)部的溫度由室溫升至1050 0C ；
4.3利用6小時，將高溫處理裝置內(nèi)部的溫度由1050 °C升至1600 °C;
4.4利用6小時，將高溫處理裝置內(nèi)部的溫度由1600 °C升至2200 °C;
4.5將高溫處理裝置的溫度保持在2200°C，恒溫3-10小時；
4.6使高溫處理裝置內(nèi)部的溫度自動降至60°C以下后取出；
(5)雙面鋪設(shè)薄膠襯，此襯布或襯紙在使用時要撕掉不進入設(shè)備，在薄膠襯上鋪經(jīng)過步驟(4)進行加工后的網(wǎng)胎2—200層，得半成品；采用雙面鋪膠襯，使用時可以撕掉；
(6)利用縫紉線對步驟(5)中的半成品進行絎縫，保證行距為2毫米一300毫米，得成品；縫紉線為棉線、芳綸、PTFE或碳纖維線，優(yōu)選碳纖維線;絎縫方式為平行、交叉、菱形或圓形；
(7)對步驟(6)中獲得的成品進行毛邊裁剪同時打卷成包。
[0012]本發(fā)明制作工藝簡單，通過絎縫的方法杜絕和減少氈體中縱向纖維的含量，提高碳纖維隔熱材料的隔熱保溫性能，并且具有很高的性價比。本發(fā)明制得的產(chǎn)品成本低，比現(xiàn)在常用黏膠基碳纖維軟氈成本低20%，比現(xiàn)在聚丙烯晴基軟氈保溫性能提高10%以上，是一種性價比極高的保溫材料，另使用碳纖維再生料，為了讓碳纖維能重復(fù)利用、即環(huán)保成本又低，并且生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)周期短，是目前最實用高溫真空設(shè)備的保溫材料。
[0013]上面對本專利的較佳實施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。
【主權(quán)項】
1.一種絎縫成型的碳纖維隔熱材料的制作工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)材料準(zhǔn)備:準(zhǔn)備碳纖維長絲原料和碳纖維再生料； (2)見步驟(I)中的碳纖維長絲進行短切，短切至2毫米一100毫米； (3)將步驟(2)中短切后的碳纖維長絲進行梳理并形成網(wǎng)胎，網(wǎng)胎的克重在10克/平方米一 100克/平方米之間； (4)高溫處理: 4.1將步驟(3)中的網(wǎng)胎置于高溫處理裝置的內(nèi)部； 4.2利用5小時，將高溫處理裝置內(nèi)部的溫度由室溫升至10500C ； 4.3利用6小時，將高溫處理裝置內(nèi)部的溫度由1050 °C升至1600 °C; 4.4利用6小時，將高溫處理裝置內(nèi)部的溫度由1600 °C升至2200 °C; 4.5將高溫處理裝置的溫度保持在2200°C，恒溫3-10小時； 4.6使高溫處理裝置內(nèi)部的溫度自動降至60°C以下后取出； (5)雙面鋪設(shè)薄膠襯，在薄膠襯上鋪經(jīng)過步驟(4)進行加工后的網(wǎng)胎2—200層，得半成品; (6)利用縫紉線對步驟(5)中的半成品進行絎縫，保證行距為2毫米一300毫米，得成品； (7)對步驟(6)中獲得的成品進行毛邊裁剪同時打卷成包。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絎縫成型的碳纖維隔熱材料的制作工藝，其特征在于，所述步驟(I)中的碳纖維長絲原料為黏膠基碳纖維長絲、瀝青基碳纖維長絲、聚丙烯晴基的碳纖維長絲。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絎縫成型的碳纖維隔熱材料的制作工藝，其特征在于，所述步驟(6)中的縫紉線為棉線、芳綸、PTFE或碳纖維線。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絎縫成型的碳纖維隔熱材料的制作工藝，其特征在于，所述步驟(6)中的絎縫方式為平行、交叉、菱形或圓形。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種絎縫成型的碳纖維隔熱材料的制作工藝，包括以下步驟：（1）材料準(zhǔn)備：準(zhǔn)備碳纖維長絲原料和碳纖維再生料；（2）見步驟（1）中的碳纖維長絲進行短切；（3）將步驟（2）中短切后的碳纖維長絲進行梳理并形成網(wǎng)胎，網(wǎng)胎的克重在10克/平方米—100克/平方米之間；（4）高溫處理；（5）鋪設(shè)薄膠襯，在薄膠襯上鋪經(jīng)過步驟（4）進行加工后的網(wǎng)胎2—200層，得半成品；（6）利用縫紉線對步驟（5）中的半成品進行絎縫，得成品；（7）對步驟（6）中獲得的成品進行毛邊裁剪同時打卷成包。本發(fā)明制作工藝簡單，通過絎縫的方法杜絕和減少氈體中縱向纖維的含量，提高碳纖維隔熱材料的隔熱保溫性能，并且具有很高的性價比。
【IPC分類】D04H1/498, D04H1/52, D04H1/4242, D04H1/488
【公開號】CN105624916
【申請?zhí)枴緾N201610193703
【發(fā)明人】郭建軍, 劉二良, 郭建明, 楊艷文
【申請人】青島高泰新材料有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月31日