一种碳纤维无纺布的制造方法与流程

1.本发明涉及无纺布领域，尤其涉及一种碳纤维无纺布的制造方法。


背景技术：

2.碳纤维无纺布的阻燃及耐高温的效果好，而且还能进行导电，适用范围更加广泛。
3.碳纤维无纺布多采用静电纺丝工艺进行生产，为了确保结构强度，需要增加碳纤维无纺布的厚度。静电纺丝工艺在大厚度碳纤维无纺布的生产时，会导致无纺布的孔径小，且分布不均匀的问题，不利于无纺布在使用过程中的散热，限制了适用范围。
4.此外，现有静电纺丝工艺在生产碳纤维无纺布时，需要采用水溶性树脂或者其他可以分解去除的树脂作为分散液的成分，方便进行喷丝成型，在改性前，还需要进行树脂的去除，增加了工序成本，需要进行改进。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种碳纤维无纺布的制造方法，增加孔径，提升孔隙分布的均匀性，优化生产的工序。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种碳纤维无纺布的制造方法，包括以下步骤：分散液的制作：生产含有水溶性树脂、溶剂和沥青的分散液；单层的无纺布初布制作：利用分散液，通过静电纺丝工艺，生产碳纤维无纺布的无纺布初布，得到数卷无纺布初布；复合：对数卷无纺布初布进行同时放卷和复合，得到无纺布复合布；水刺：将复合导入水刺设备，进行水刺生产，去除水溶性树脂，然后干燥，去除溶剂，得到水刺复合布；改性：对水刺复合布进行碳化处理和石墨化处理，得到碳纤维无纺布。
7.其中，所述分散液中含有100~500重量份的溶剂、50~150重量份的水溶性树脂和50~200重量份的沥青。
8.其中，所述分散液中还含有5~10重量份的表面活性剂。
9.其中，所述无纺布初布的孔径为300~600nm。
10.其中，所述碳纤维无纺布的孔径为0.02~0.1mm。
11.其中，所述石墨化处理在惰性气体氛围下进行。
12.本发明的有益效果：一种碳纤维无纺布的制造方法，特别进行无纺布初布的混合，降低单层无纺布初布的厚度，并对复合后的无纺布初布进行水刺，既能增加孔径，确保孔隙分布的均匀性，又能去除无纺布初布中的水溶性树脂，一举两得，无需单独进行水溶性树脂的去除工序，控制了生产的成本。
具体实施方式
13.下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
14.实施例1：一种碳纤维无纺布的制造方法，包括以下步骤：分散液的制作：生产含有水溶性树脂、溶剂和沥青的分散液，在本实施例中，所述分散液中含有100重量份的溶剂、50重量份的水溶性树脂、100重量份的沥青以及5重量份的表面活性剂，在本实施例中，溶剂采用水，沥青通过高速剪切成微粒，并分散到含表面活性剂的水中，降低了水域沥青的界面张力，形成稳定的分散体系；单层的无纺布初布制作：利用分散液，通过静电纺丝工艺，生产碳纤维无纺布的无纺布初布，得到数卷无纺布初布，在本实施例中，所述无纺布初布的孔径为600nm；复合：对5卷无纺布初布进行同时放卷和复合，得到无纺布复合布；水刺：将复合导入水刺设备，进行水刺生产，去除水溶性树脂，然后干燥，去除溶剂，得到水刺复合布，在本实施例中，所述碳纤维无纺布的孔径为0.05mm；改性：对水刺复合布进行碳化处理和石墨化处理，得到碳纤维无纺布，在本实施例中，所述石墨化处理在惰性气体氛围下进行。
15.实施例2：一种碳纤维无纺布的制造方法，包括以下步骤：分散液的制作：生产含有水溶性树脂、溶剂和沥青的分散液，在本实施例中，所述分散液中含有300重量份的溶剂、150重量份的水溶性树脂、200重量份的沥青以及10重量份的表面活性剂，在本实施例中，溶剂采用水，沥青通过高速剪切成微粒，并分散到含表面活性剂的水中，降低了水域沥青的界面张力，形成稳定的分散体系；单层的无纺布初布制作：利用分散液，通过静电纺丝工艺，生产碳纤维无纺布的无纺布初布，得到数卷无纺布初布，在本实施例中，所述无纺布初布的孔径为300nm；复合：对3卷无纺布初布进行同时放卷和复合，得到无纺布复合布；水刺：将复合导入水刺设备，进行水刺生产，去除水溶性树脂，然后干燥，去除溶剂，得到水刺复合布，在本实施例中，所述碳纤维无纺布的孔径为0.02mm；改性：对水刺复合布进行碳化处理和石墨化处理，得到碳纤维无纺。
16.以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。


技术特征：
1.一种碳纤维无纺布的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：分散液的制作：生产含有水溶性树脂、溶剂和沥青的分散液；单层的无纺布初布制作：利用分散液，通过静电纺丝工艺，生产碳纤维无纺布的无纺布初布，得到数卷无纺布初布；复合：对数卷无纺布初布进行同时放卷和复合，得到无纺布复合布；水刺：将复合导入水刺设备，进行水刺生产，去除水溶性树脂，然后干燥，去除溶剂，得到水刺复合布；改性：对水刺复合布进行碳化处理和石墨化处理，得到碳纤维无纺布。2.根据权利要求1所述的碳纤维无纺布的制造方法，其特征在于，所述分散液中含有100~500重量份的溶剂、50~150重量份的水溶性树脂和50~200重量份的沥青。3.根据权利要求2所述的碳纤维无纺布的制造方法，其特征在于，所述分散液中还含有5~10重量份的表面活性剂。4.根据权利要求1所述的碳纤维无纺布的制造方法，其特征在于，所述无纺布初布的孔径为300~600nm。5.根据权利要求1所述的碳纤维无纺布的制造方法，其特征在于，所述碳纤维无纺布的孔径为0.02~0.1mm。6.根据权利要求1所述的碳纤维无纺布的制造方法，其特征在于，所述石墨化处理在惰性气体氛围下进行。

技术总结
本发明公开了一种碳纤维无纺布的制造方法，包括以下步骤：分散液的制作：生产含有水溶性树脂、溶剂和沥青的分散液；单层的无纺布初布制作：利用分散液，通过静电纺丝工艺，生产碳纤维无纺布的无纺布初布，得到数卷无纺布初布；复合：对数卷无纺布初布进行同时放卷和复合，得到无纺布复合布；水刺：将复合导入水刺设备，进行水刺生产，去除水溶性树脂，然后干燥，去除溶剂，得到水刺复合布；改性：对水刺复合布进行碳化处理和石墨化处理，得到碳纤维无纺布。本发明所述的碳纤维无纺布的制造方法，增加了孔径，提升了孔隙分布的均匀性，实现了工艺的优化。艺的优化。


技术研发人员：杨自强 许士学
受保护的技术使用者：河南逸祥卫生科技有限公司
技术研发日：2023.03.11
技术公布日：2023/7/12