專利名稱：一種制備預(yù)氧絲厚氈的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于碳纖維氈制 備的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種將薄層預(yù)氧絲坯體進(jìn)行針刺得到預(yù)氧絲厚氈的設(shè)備。
背景技術(shù)：
碳/碳復(fù)合隔熱材料由于具有導(dǎo)熱系數(shù)小、熱容量低、密度小、線膨脹系數(shù)小、耐高溫、耐熱沖擊強(qiáng)、耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)、高純無污染等優(yōu)異的性能，廣泛應(yīng)用于航空航天、通訊光纖、新能源、高性能陶瓷制造、晶體生長(zhǎng)領(lǐng)域，而隨著新能源光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展它又成為當(dāng)前多晶硅鑄錠爐及單晶硅直拉爐熱場(chǎng)的必不可少的隔熱材料，廣受關(guān)注成為ー個(gè)熱點(diǎn)。目前，碳/碳復(fù)合隔熱材料主要應(yīng)用于真空電阻爐、感應(yīng)爐、燒結(jié)爐、熱處理爐等，隔熱效果優(yōu)良，與金屬反射屏爐相比可節(jié)電75%，在高熱效率硬質(zhì)合金真空燒結(jié)爐上，采用碳?xì)肿鞅夭牧?，?jié)電效果達(dá)469^50%。2010年，據(jù)有關(guān)報(bào)道，日本碳素公司開發(fā)出高隔熱性能的碳纖維隔熱材料“混合隔熱材料”，可作為節(jié)能部材用在高溫、高能耗設(shè)備中，新產(chǎn)品是將碳纖維的成型隔熱材料與氈復(fù)合而成的混合材料，能兼顧隔熱和強(qiáng)度高、尺寸精確兩種材料的優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)顯示，某種條件下與使用硬質(zhì)隔熱材料相比，新材料可節(jié)約30%左右的電耗，今后還將考慮將其用于柴油車尾氣過濾器用的陶瓷燒結(jié)、金屬熱處理、稀土類磁性材料的制造、太陽能電池硅鑄造爐以及半導(dǎo)體晶圓生產(chǎn)設(shè)備等。2011年2月，世界知名碳石墨材料及相關(guān)產(chǎn)品制造商德國(guó)西格里集団與浙江晶盛機(jī)電股份有限公司在上海簽署了SIGRATHERM MFA石墨硬氈價(jià)值4500萬人民幣的采購合同，主要用于晶體爐熱場(chǎng)的隔熱材料。碳纖維氈是ー種制造碳/碳復(fù)合隔熱材料的主要坯體原材料。目前，エ業(yè)使用碳纖維氈作為隔熱材料，需要達(dá)到一定的厚度，因此普遍采用的方法是將8或10毫米厚的碳?xì)植眉簟⒄辰Y(jié)成一體，直到達(dá)到要求的厚度為止。這種利用粘結(jié)方法獲得厚碳?xì)芝ㄋ嚧嬖谥T多不足之處I、材料均一性差，層內(nèi)與層間的隔熱性能差異大；2、保溫性能差，因?yàn)樵谡辰Y(jié)過程中使用了大量的粘結(jié)劑，導(dǎo)致產(chǎn)品的密度過高；3、粘結(jié)強(qiáng)度低，在高溫環(huán)境下使用時(shí)容易開裂、分層。因此，需要將碳纖維氈做成整體結(jié)構(gòu)使用，而由于碳纖維韌性較預(yù)氧絲差，在制備過程中容易對(duì)碳纖維造成損傷，所以一般選用預(yù)氧絲來制備厚氈從而減少損傷，再經(jīng)過后續(xù)的碳化處理和高溫化處理，可以得到保溫性能優(yōu)異、使用壽命長(zhǎng)的碳纖維隔熱氈。目前，預(yù)氧絲厚氈的制備方法只在中國(guó)專利ー種整體結(jié)構(gòu)保溫碳?xì)值闹苽?200910265237. I)中提到過，但并未給出詳細(xì)的制備方法及其設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服上述不足問題，提供一種制備預(yù)氧絲厚氈的設(shè)備，簡(jiǎn)單實(shí)用，易于操作，產(chǎn)品效果好，生產(chǎn)效率高。[0010]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是ー種制備預(yù)氧絲厚氈的設(shè)備，設(shè)備包括底座、機(jī)體架、支撐桿、底板、針孔板進(jìn)出料機(jī)構(gòu)、針刺機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)；針刺機(jī)構(gòu)固定安裝于機(jī)體架上部，針孔板安裝干支撐桿下端，針孔板位于針刺機(jī)構(gòu)的正下方，升降機(jī)構(gòu)固定安裝于底座之上，底板安裝于升降機(jī)構(gòu)的頂端，且正對(duì)針孔板下方位置，針刺機(jī)構(gòu)與底板平行；進(jìn)出料機(jī)構(gòu)兩側(cè)部分對(duì)稱固定安裝于機(jī)體架兩側(cè)，進(jìn)出料機(jī)構(gòu)中間部分安裝于升降機(jī)構(gòu)之上，且位于底板之下。所述針刺機(jī)構(gòu)采用上電機(jī)固定安裝于機(jī)體架之上，軸承固定安裝于上電機(jī)下方，針板蓋固定安裝于軸承下端，針板固定安裝于針板蓋下端，刺針固定于針板底端之上，且與針板垂直。所述升降機(jī)構(gòu)采用下電機(jī)固定安裝于底座之上，絲杠固定安裝于下電機(jī)之上，支撐板固定安裝于絲杠之上。所述進(jìn)出料機(jī)構(gòu)包括兩側(cè)部分和中間部分，其兩側(cè)部分采用進(jìn)出料面板固定安裝 于進(jìn)出料面板支架之上，滾軸安裝于進(jìn)出料面板支架之上，傳送帶安裝于滾軸之上；其中間部分采用滾軸支架固定安裝于機(jī)體架側(cè)壁之上，中電機(jī)固定安裝于機(jī)體架下部，其兩側(cè)部分和中間部分通過傳送帶相連接。本實(shí)用新型的顯著效果是對(duì)薄層預(yù)氧絲坯體進(jìn)行疊層針刺，成功獲得了預(yù)氧絲厚氈，通過對(duì)針刺エ藝的精細(xì)控制，掌握了針刺エ藝參數(shù)與預(yù)氧絲厚氈密度之間的關(guān)系，從而通過調(diào)整針刺エ藝參數(shù)，來獲得所需密度的預(yù)氧絲厚氈，達(dá)到隔熱材料隔熱效率的要求。本發(fā)明采用針刺整體氈，而非傳統(tǒng)的薄層粘結(jié)制得，這樣不僅可以提高材料的均一性，而且提高了材料的隔熱性能，其厚度滿足了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)板的要求。本實(shí)用新型的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，獲得的產(chǎn)品質(zhì)量好，可以連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，適合批量生產(chǎn)。

圖I為ー種制備預(yù)氧絲厚氈的方法采用設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖中，I、傳送帯，2、進(jìn)出料面板，3、滾軸，4、進(jìn)出料面板支架，5、上電機(jī)，6、軸承，7、針板蓋，8、針板，9、刺針，10、針孔板，11、支撐桿，12、底板，13、中電機(jī)，14、滾軸支架，15、絲杠，16、底座，17、下電機(jī)，18、針板支架，19、支撐板。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于具體實(shí)施例。實(shí)施例I如圖I所述的ー種制備預(yù)氧絲厚氈的設(shè)備，設(shè)備包括底座16、機(jī)體架18、支撐桿
11、底板12、針孔板10進(jìn)出料機(jī)構(gòu)、針刺機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)。針刺機(jī)構(gòu)采用上電機(jī)5固定安裝于機(jī)體架18之上，軸承6固定安裝于上電機(jī)5下方，針板蓋7固定安裝于軸承下端，針板8固定安裝于針板蓋7下端，刺針9固定于針板8底端之上。升降機(jī)構(gòu)采用下電機(jī)17固定安裝于底座16之上，絲杠15固定安裝于下電機(jī)17之上，支撐板19固定安裝于絲杠15之上。[0022]進(jìn)出料機(jī)構(gòu)包括兩側(cè)部分和中間部分，其兩側(cè)部分采用進(jìn)出料面板2固定安裝于進(jìn)出料面板支架4之上，滾軸3安裝于進(jìn)出料面板支架4之上，傳送帶I安裝于滾軸之上；其中間部分采用滾軸支架14固定安裝于機(jī)體架18側(cè)壁之上，中電機(jī)13固定安裝于機(jī)體架18下部，其兩側(cè)部分和中間部分通過傳送帶I相連接。針刺機(jī)構(gòu)固定安裝于機(jī)體架18上部，針孔板10安裝干支撐桿11下端，針孔板10位于針刺機(jī)構(gòu)的正下方，升降機(jī)構(gòu)固定安裝于底座16之上，底板12安裝于升降機(jī)構(gòu)的頂端，且正對(duì)針孔板10下方位置，針刺機(jī)構(gòu)與底板平行或呈斜角，進(jìn)出料機(jī)構(gòu)兩側(cè)部分對(duì)稱固定安裝于機(jī)體架18兩側(cè)，進(jìn)出料機(jī)構(gòu)中間部分安裝于升降機(jī)構(gòu)之上，且位于底板之下。實(shí)施例2采用實(shí)施例I所述的設(shè)備制備預(yù)氧絲厚氈，首先制備出預(yù)氧絲坯體，并裁剪成針刺機(jī)能鋪入的尺寸，然后將裁剪后的一層預(yù)氧絲坯體通過傳送帶送入針刺機(jī)進(jìn)行針刺，一 層完成后再向上鋪ー層預(yù)氧絲坯體進(jìn)行針刺，逐次在上層所得到的坯體上再鋪疊ー層預(yù)氧絲坯體進(jìn)行針刺，即可得到預(yù)氧絲厚氈，具體步驟如下第一步備料首先將短切預(yù)氧絲通過開松機(jī)開松；然后將開松后短切預(yù)氧絲通過梳理機(jī)和氣流鋪網(wǎng)機(jī)鋪成網(wǎng)形成預(yù)氧絲網(wǎng)胎；最后將預(yù)氧絲網(wǎng)胎通過針刺機(jī)進(jìn)行針刺形成3mm預(yù)氧絲坯體，并將其裁剪成針刺機(jī)能鋪入尺寸的小型預(yù)氧絲坯體。第二步制備單層預(yù)氧絲氈將ー層小型預(yù)氧絲坯體鋪入針刺機(jī)進(jìn)料出面板2上，啟動(dòng)中電機(jī)13，帶動(dòng)傳送帶I轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶I將小型預(yù)氧絲坯體送入針刺機(jī)底板12之上，傳送帶I的速率由中電機(jī)13來控制，其速率為20mm/s，上電機(jī)5啟動(dòng)，通過軸承6帶動(dòng)針板8上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得針板8上的刺針9對(duì)這ー層小型預(yù)氧絲還體進(jìn)行針刺,刺針9的刺針密度為4000針/米，針刺機(jī)進(jìn)行針刺的頻率由上電機(jī)5控制，其頻率為20HZ，一次針刺完成后，針刺后的小型預(yù)氧絲坯體到達(dá)另ー側(cè)的進(jìn)出料面板2之上；此后中電機(jī)13反轉(zhuǎn)，傳送帶I帶動(dòng)針刺后的小型預(yù)氧絲坯體反方向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行第二次針刺，如此往復(fù)針刺2次，針刺完成后得到單層預(yù)氧絲氈，并回到傳送帶I之上。第三步制備預(yù)氧絲厚氈在單層預(yù)氧絲氈上再鋪疊ー層小型預(yù)氧絲坯體，通過下電機(jī)17將底板12降低I. 5_，按照第二步的操作進(jìn)行針刺，即可將兩層小型預(yù)氧絲坯體針刺成ー個(gè)坯體；以此類推，逐次在上層所得到的坯體上再鋪疊ー層小型預(yù)氧絲坯體，每鋪ー層，底板12高度下調(diào)I. 5mm，直到得到厚度為30mm的預(yù)氧絲厚氈，其密度為0. 221g/cm3。
權(quán)利要求1.ー種制備預(yù)氧絲厚氈的設(shè)備，其特征是設(shè)備包括底座(16)、機(jī)體架(18)、支撐桿(11)、底板(12)、針孔板(10)進(jìn)出料機(jī)構(gòu)、針刺機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)；針刺機(jī)構(gòu)固定安裝于機(jī)體架(18)上部，針孔板(10)安裝干支撐桿(11)下端，針孔板(10)位于針刺機(jī)構(gòu)的正下方，升降機(jī)構(gòu)固定安裝于底座(16)之上，底板(12)安裝于升降機(jī)構(gòu)的頂端，且正對(duì)針孔板(10)下方位置，針刺機(jī)構(gòu)與底板平行；進(jìn)出料機(jī)構(gòu)兩側(cè)部分對(duì)稱固定安裝于機(jī)體架(18)兩側(cè)，進(jìn)出料機(jī)構(gòu)中間部分安裝于升降機(jī)構(gòu)之上，且位于底板之下。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種制備預(yù)氧絲厚氈的設(shè)備，其特征是所述針刺機(jī)構(gòu)采用上電機(jī)(5)固定安裝于機(jī)體架(18)之上，軸承(6)固定安裝于上電機(jī)(5)下方，針板蓋(7)固定安裝于軸承下端，針板(8)固定安裝于針板蓋(7)下端，刺針(9)固定于針板(8)底端之上，且與針板垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種制備預(yù)氧絲厚氈的設(shè)備，其特征是所述升降機(jī)構(gòu)采用下電機(jī)(17)固定安裝于底座(16)之上，絲杠(15)固定安裝于下電機(jī)(17)之上，支撐板(19)固定安裝于絲杠(15)之上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種制備預(yù)氧絲厚氈的設(shè)備，其特征是所述進(jìn)出料機(jī)構(gòu)包括兩側(cè)部分和中間部分，其兩側(cè)部分采用進(jìn)出料面板(2)固定安裝于進(jìn)出料面板支架(4)之上，滾軸(3)安裝于進(jìn)出料面板支架(4)之上，傳送帶(I)安裝于滾軸之上；其中間部分采用滾軸支架(14)固定安裝于機(jī)體架(18)側(cè)壁之上，中電機(jī)(13)固定安裝于機(jī)體架(18)下部，其兩側(cè)部分和中間部分通過傳送帶(I)相連接。
專利摘要本實(shí)用新型屬于碳纖維氈制備的技術(shù)領(lǐng)域。一種制備預(yù)氧絲厚氈的設(shè)備，設(shè)備包括底座、機(jī)體架、支撐桿、底板、針孔板進(jìn)出料機(jī)構(gòu)、針刺機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)；針刺機(jī)構(gòu)固定安裝于機(jī)體架上部，針孔板安裝于支撐桿下端，針孔板位于針刺機(jī)構(gòu)的正下方，升降機(jī)構(gòu)固定安裝于底座之上，底板安裝于升降機(jī)構(gòu)的頂端，且正對(duì)針孔板下方位置，針刺機(jī)構(gòu)與底板平行；進(jìn)出料機(jī)構(gòu)兩側(cè)部分對(duì)稱固定安裝于機(jī)體架兩側(cè)，進(jìn)出料機(jī)構(gòu)中間部分安裝于升降機(jī)構(gòu)之上，且位于底板之下。本實(shí)用新型的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，獲得的產(chǎn)品質(zhì)量好，可以連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，適合批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)D04H18/02GK202390638SQ201120391188
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者戰(zhàn)麗姝, 施偉, 譚毅 申請(qǐng)人:大連隆田科技有限公司