[发明专利]一种绗缝成型的碳纤维隔热材料的制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及保温技术领域，具体是一种绗缝成型的碳纤维隔热材料的制作工艺。

背景技术

碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。碳纤维与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。

碳纤维具有良好的高温耐受力、纯度高、环保不易污染。正被广泛作为保温隔热材料应用于高温设备。由于保温材料的保温性能与其纵向纤维（或称Z向纤维，及垂直于毡体平面的纤维）的相对含量有非常密切的关系，因此如何控制纵向纤维的量，以使保温效果更好成为一个重要的研究方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绗缝成型的碳纤维隔热材料的制作工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种绗缝成型的碳纤维隔热材料的制作工艺，包括以下步骤：

（1）材料准备：准备碳纤维长丝原料和碳纤维再生料；

（2）见步骤（1）中的碳纤维长丝进行短切，短切至2毫米—100毫米；

（3）将步骤（2）中短切后的碳纤维长丝进行梳理并形成网胎，网胎的克重在10克/平方米—100克/平方米之间；

（4）高温处理：

4.1将步骤（3）中的网胎置于高温处理装置的内部；

4.2利用5小时，将高温处理装置内部的温度由室温升至1050℃；

4.3利用6小时，将高温处理装置内部的温度由1050℃升至1600℃；

4.4利用6小时，将高温处理装置内部的温度由1600℃升至2200℃；

4.5将高温处理装置的温度保持在2200℃，恒温3-10小时；

4.6使高温处理装置内部的温度自动降至60℃以下后取出；

（5）双面铺设薄胶衬，在薄胶衬上铺经过步骤（4）进行加工后的网胎2—200层，得半成品；

（6）利用缝纫线对步骤（5）中的半成品进行绗缝，保证行距为2毫米—300毫米，得成品；

（7）对步骤（6）中获得的成品进行毛边裁剪同时打卷成包。

作为本发明进一步的方案：所述步骤（1）中的碳纤维长丝原料为黏胶基碳纤维长丝、沥青基碳纤维长丝、聚丙烯晴基的碳纤维长丝。

作为本发明进一步的方案：所述步骤（6）中的缝纫线为棉线、芳纶、PTFE或碳纤维线。

作为本发明进一步的方案：所述步骤（6）中的绗缝方式为平行、交叉、菱形或圆形。

与现有技术相比，本发明制作工艺简单，通过绗缝的方法杜绝和减少毡体中纵向纤维的含量，提高碳纤维隔热材料的隔热保温性能，并且具有很高的性价比。本发明制得的产品成本低，比现在常用黏胶基碳纤维软毡成本低20%，比现在聚丙烯晴基软毡保温性能提高10%以上，是一种性价比极高的保温材料，另使用碳纤维再生料，为了让碳纤维能重复利用、即环保成本又低，并且生产工艺简单、生产周期短，是目前最实用高温真空设备的保温材料。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

一种绗缝成型的碳纤维隔热材料的制作工艺，包括以下步骤：

（1）材料准备：准备碳纤维长丝原料和碳纤维再生料；碳纤维长丝原料为黏胶基碳纤维长丝、沥青基碳纤维长丝、聚丙烯晴基的碳纤维长丝；

（2）见步骤（1）中的碳纤维长丝进行短切，短切至2毫米—100毫米；

（3）将步骤（2）中短切后的碳纤维长丝进行梳理并形成网胎，网胎的克重在10克/平方米—100克/平方米之间；

（4）高温处理：

4.1将步骤（3）中的网胎置于高温处理装置的内部；

4.2利用5小时，将高温处理装置内部的温度由室温升至1050℃；