Устройство для термообработки углеродного волокнистого материала

 

<щ986977

Союз Севетеник

Соцнаянстнчеекия

Рес у

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 28,05.80 (21) 2934236/28-12 с присоединением заявки 1тЪ (23) Приоритет

Опубликовано 07,01,83. бюллетень JA 1 (53)N. К.в.

0 О) F 9/12 фвудврстпяявй кевнтет

СССР ае делам язобрвтвяяй к юнрыткй (53) УЙ Кб77.<6 (088.8) Дата опубликования описания 07.01.83

М,Д.Малей, Л.С.Малей, А.И.Засухин и В,В,Живов " -" ;- .,;.

Всесоюзный научно-исследовательский проект отехнологический институт злектроугольных нздщий - :

° (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ УГЛЕРОДНОГО

ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к химичес« кой технологии, касается конструкции термической установки для получения углеродных волокон под натяжением и может быть использовано в электротехнической промьякленности при изготовлении оборудования для производства углеродных волокнистых материалов, Известно устройство для термообработки углеродного волокнистого материала, содержащее установленные по ходу материала питатель, термокамеру с направляющими роликами и приемно-протяжной механизм, имеющий приемный протяжной. и направляющий валики и привод 11).

В данном устройстве натяжение обрабатываемого волокна также задается внежними не связанными между собой элементами, что не обеспечива" ет надежности получения готового волокна с постоянными физико-механи" ческими характеристиками, 2

Целью изобретения является повы,шение качества материала путем выравнивания натяжения материала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для термообработки углеродного волокнистого м»" териала, содержащем установленные по ходу материала питатель, термокамеру с направляющими роликами и при,о емно-протяжной механизм, имеющий приемный, протяжной и направляющий валики и привод, направляющий валик приемно-протяжного механизма установлен в контакте с приемным и протяжным ва- ликами и соединен с приводом механизма.

На фиг, 1 и 2 схематически изображено предлагаемое устройство с трехвалковым питающе-приемным про2о тяжным механизмом и различной схемой организации движения обрабатываемого материала, обеспечивающими сохранение длины материала при ,,обработке, на фиг. 3 - вариант уст3 98697 ройства с дополнительной парой валиков в питающе- приемном протяжном механизме.

При одинаковых диаметрах всех вали кав длина волокнистого материала 5 при термообработке сохраняется, При отличиях в диаметрах валиков в одной паре рт другой волокнистый иатериал обрабатывается с усадкой либо с увеличением длины, Я

Устройство содержит питатель 1, на который намотан исходный волокнистый материал 2, Приемно" протяжной механизм имеет направляющий 3, протяжной 4 и приемный 5 валики. 3$

Обработка волокнистого материала

2 осуществляется в термокамере 6 при перемещении по направляющим роликам 7. Готовый продукт 8 наматывается на приемный барабан 9, 20

В варианте устройства (фиг, 3) че. тырехвалковый приемно-протяжной механизм содержит два ведущих валика 3 и

10, соединенных с общим приводом 11 соединительным элементом (например, целью) 12, Составляющие левую питающую пару валики 3 и 4 могут иметь диаметры большие или меньшие, чем диаметры валиков 10 и 5 правой пары. В этом ЗВ случае при равной угловой скорости вращения валиков в парах их линейные скорости различны, что обеспечивает возможность термообработки волокнистого материала с уменьшением либо 35 увеличением длины. Валики 3 и 10 и 4 и 5 могут иметь и одинаковый диаметр, а различная угловая скорость их вращения в этом случае должна быть задана любым известным способом, с ф> применением соединительного элемента 12 соответственно приведенной схеме.

Устройство работает следующим образом. 4$

Со стороны питающего барабана 1 (фиг. 1 и 2) между валиком 3 и протяжным валиком 4 пропускают конец обрабатываемого материала 2 и проводят его по системе направляющих роликов

7 через рабочий канал камеры термообработки 6. Проводку материала 2 через канал осуществляют под минимальным натяжением, Необходимым только для перемещения материала, выходя- $$ щего из питающей валиковой пары. Тер7 4 мообработанный материал 8 после камеры термообработки 6 направляют в тот же протяжный механизм, пропуская его между свободными валиками 3 и 5, после чего наматывают на бара" бан 9.

При использовании варианта устрой ства, изображенного на фиг, 3, термо. обработанный материал пропускают между свободными валиками 10 и 5 правой пары, В процессе работы устройства участок обрабатываемого материала между первой (левой) парой валиков 3 и направляющими роликами 6 и второй (правой) парой валиков 10 и 5 огражден от случайных изменений растягивающего усилия, что и обеспечивает повышение характеристик и качества готового продукта, В материале, поступающем в камеру термообработки 6 и имеющем максимальную пластичность (200-300 С), под воздействием усадочных сил, возникающих на выходящем участке, создается постоянное ro величине растягивающее усилие. Ввиду того, что усадка волокна происходит в изотермических условиях в очень короткий проме" жуток времени, растягивающее усилие в волокнистом материале практически не изменяется даже IlpH изменении скорости протягивания материала в 1,5-2,0 раза. В результате стабилизации натяжения повышается одно" родность модуля упругости, прочности и электрического сопротивления, а также повышение первых двух характеристик в 2-3 раза в зависимости от температуры обработки по сравнению с обработкой в условиях свободной усадки, Проводят сравнительные испытания работы известного и предлагаемого устройств..

Обработке подвергают жгут из деся. ти нитей и 45, 1г 5 на основе гидратцеллюлозы, используя 253 вес. катализатора.

Обработку ведут в две стадии (Х 340 С, Й 250 С при скорости нагрева 2. 10 град/ч

В таблице представлены результаты испытаний волокна материала, обработанного на известном и предложенном устройствах, 986977 (1024)- 10

Ъ (11 0,5) 10 (8+3) 10+0,5

62 2

60 10

Количество обрывов отдельных нитей при параллельной работе устройства в одинаковых условиях, в течение

4 ч, раз 24

Величина, модуля упругости и отклонение значений

npvi обработке, с нулевой усадкой, кгс/мин

Величина разрывной нагрузки. жгута, xrc

Величина электрического сопротивления 1 м жгута в готовом виде, ом

Как .видно из данных таблица.сравнительных испытаний прототипа и предложенного устройства, последнее обеспечивает более высокую однородность физико-механических характеристик готового продукта по, вышает надежность работы без.:образования случайных обрывов нитей изза колебаний растягивающего усилия.

Формула изобретения

Устройство для термообработки углеродного волокнистого материала содержащее установленные по ходу

Ф материала питатель, термокамеру с направляющими роликами и приемнопротяжной механизм, имекщий приемный, протяжной и направляющий валики и привод, о т л и ч в ю щ ее с я тем, что, с целью повывения качества материала путем выравнивания натяжения материала, направляющий валик приемно-протяжного механизма установлен в контакте с приемным и протяжным валиками и соединен с приводом механизма.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии И 54-1814, кл. 42 Е 1979.

986977 яЛ

/Р

Составитель Ю.Смоляков

Редактор Г,Гербер Техред Я.Ач Корректор В.Бутяга ираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 аказ пиал ППП атент, г. жгород, ул. роектная,